伺服垂直稳定装置及无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，具体指一种无人机的伺服垂直稳定装置及无人机，在无人机飞行过程中，可保持无人机轴心稳定。

背景技术：

1、无人机在各行各业应用已经比较多，技术也比较成熟。尤其是一些用于探测、监测的无人机。用于探测、监测的无人机均存在有共通的弊病，在飞行过程中，轴心线会与地面呈一定夹角，且夹角会随着飞行姿态的不同而变化，比如中国专利申请cn107380473a公开的一种垂直稳定云台系统及无人机，仅通过第一连杆和第二连杆铰接，第一连杆铰接减震系统，第二连杆与仪器固定装置铰接，调整翻滚角和俯仰角调整。只是这类结构的无人机，在飞行过程中，会导致无人机轴心不稳，针对安装在轴心上的，在飞行过程中需要一直保持轴心与地面垂直的一些设备仪器，造成工作上的精度降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无人机用的伺服垂直稳定装置及无人机，在无人机的飞行过程中，可以一直保持轴心与地面垂直，保持重心稳定。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案是一种伺服垂直稳定装置，包括第一安装支架、第二安装支架、第一伺服电机、第二伺服电机，第二安装支架及第一伺服电机设置在所述第一安装支架中，第二伺服电机安装在第二安装支架中，所述第二伺服电机两端连接有上杆组件和下杆组件，所述上杆组件位于所述第一安装支架和第二安装支架的上方，所述下杆组件位于所述第一安装支架和第二安装支架的下方；所述第二伺服电机可带动所述上杆组件和下杆组件相对所述第二安装支架转动；所述第一伺服电机可带动第二伺服电机、上杆组件、下杆组件、以及第二安装支架相对所述第一安装支架转动。

3、优选地，所述第一安装支架和第二安装支架为框架结构；所述第二伺服电机安装在所述第二安装支架的y轴线上，所述第一伺服电机安装在所述第一安装支架和第二安装支架共轴的x轴线上，所述y轴线为所述第二安装支架的相对两侧的中线轴线，所述x轴线为所述第一安装支架和第二安装支架的另外的相对两侧的中线轴线，所述x轴线和y轴线呈垂直关系；所述第二伺服电机的定子一端固定安装在y轴线一端的所述第二安装支架上，其转子一端可转动安装在所述y轴线另一端的第二安装支架上；所述第一伺服电机的定子一端固定安装在x轴线一端的所述第一安装支架上，其转子一端与所述第二安装支架位于x轴线的一端固定连接，所述第二安装支架位于x轴线的另一端可转动地与所述第一安装支架连接；所述上杆组件及所述下杆组件分别同心方式固定连接在所述第二伺服电机的两端，在第二伺服电机的带动下，可相对第一支架和第二支架摆动。

4、优选地，所述第二安装支架对应第二伺服电机的连接处分别开设有安装孔，所述第二伺服电机的转子一端通过轴承支座可转动连接在所述第二安装支架一侧的安装孔上、所述第二伺服电机的定子通过固定轴座固定连接在第二安装支架另一侧的安装孔上。

5、优选地，所述第二安装支座通过转轴组件可转动安装在第一安装支架上。

6、优选地，所述转轴组件包括连接座，转轴，所述连接座固定安装在所述第一安装支架上，所述转轴固定安装在所述第二安装支架上；在所述连接座上开设有轴孔，所述转轴一端可转动地穿设于所述轴孔中。

7、优选地，所述上杆组件和下杆组件相对两侧分别通过主动连接板和从动连接板连接；所述主动连接板固定连接在在所述第二伺服电机的转子一端上，所述从动连接板可转动地设置在所述第二伺服电机的定子与所述第二安装支架的安装孔之间的固定轴上；当所述第二伺服电机的转子转动，可带动所述主动连接板转动，从而带动从动连接板和上杆组件、下杆组件一起转动。

8、优选地，所述主动连接板和从动连接板平行设置，第二伺服电机分别与主动连接板和从动连接板的中心轴线位置处连接。

9、优选地，所述轴承支座包括法兰盘，及穿过所述法兰盘且固定在其上的固定轴，在所述法兰盘一侧的固定轴上套设有轴承，所述轴承固定设置在所述安装孔中，所述法兰盘和所述主动连接板固定连接在所述第二伺服电机的转子一端；所述固定轴座包括法兰盘，穿过所述法兰盘且固定在其上的固定轴，所述固定轴一端固定设置在所述第二安装支架的安装孔中，另一端固定连接在所述第二伺服电机的定子一端，所述从动连接板可转动地套设在所述法兰盘与所述定子一端之间的固定轴上；所述法兰盘为圆形结构，所述主动连接板和从动连接板上围绕所述法兰盘外周分别均匀布置有滚轴，所述滚轴对所述法兰盘形成支撑的同时对所述主动连接板和从动连接板转动的最大角度进行限定。

10、优选地，在所述下杆组件上安装有载荷，在所述上杆组件上安装有载荷或配重块，使所述第二伺服电机处于伺服垂直稳定装置的重心位置处。

11、优选地，在所述第一安装支架上设置有减震装置。

12、优选地，所述减震装置为减震橡胶球。

13、优选地，在所述第一安装支架上开设有数个减震安装孔，所述橡胶减震球卡设在所述减震安装孔中。

14、本发明还提供了一种无人机，包括无人机机架，所述为无人机机架开设有贯通其上下两端的中空部，上述的伺服垂直稳定装置安装在所述无人机机架的中空部中，且位于无人机的重心位置处，在所述无人机上设置有姿态传感器，所述第一伺服电机可通过姿态传感器获得的角度信号调整修正无人机横滚轴的角度，所述第二伺服电机可通过姿态传感器获得的角度信号调整修正无人机俯仰角的角度。

15、本发明的伺服垂直稳定装置，通过第一伺服电机和第二伺服电机配合，保持载荷的垂直度及其垂直度稳定性。当其使用在无人机上时，可根据飞行姿态变化，调整载荷的俯仰轴的角度及横滚轴的角度，使整个无人机飞行过程中，能够确保载荷的垂直度和垂直度的稳定性。

技术特征：

1.一种伺服垂直稳定装置，其特征在于，包括第一安装支架、第二安装支架、第一伺服电机、第二伺服电机；所述第二安装支架及第一伺服电机设置在所述第一安装支架中，所述第二伺服电机安装在所述第二安装支架中，所述第二伺服电机两端连接有上杆组件和下杆组件，所述上杆组件位于所述第一安装支架和第二安装支架的上方，所述下杆组件位于所述第一安装支架和第二安装支架的下方；所述第二伺服电机可带动所述上杆组件和下杆组件相对所述第二安装支架转动；所述第一伺服电机可带动第二伺服电机、上杆组件、下杆组件、以及第二安装支架相对所述第一安装支架转动。

2.根据权利要求1所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述第一安装支架和第二安装支架为框架结构；所述第二伺服电机安装在所述第二安装支架的y轴线上，所述第一伺服电机安装在所述第一安装支架和第二安装支架共轴的x轴线上，所述y轴线为所述第二安装支架的相对两侧的中线轴线，所述x轴线为所述第一安装支架和第二安装支架的另外的相对两侧的中线轴线，所述x轴线和y轴线呈垂直关系；所述第二伺服电机的定子一端固定安装在y轴线一端的所述第二安装支架上，其转子一端可转动安装在所述y轴线另一端的第二安装支架上；所述第一伺服电机的定子一端固定安装在x轴线一端的所述第一安装支架上，其转子一端与所述第二安装支架位于x轴线的一端固定连接，所述第二安装支架位于x轴线的另一端可转动地与所述第一安装支架连接；所述上杆组件及所述下杆组件分别同心方式固定连接在所述第二伺服电机的两端，在第二伺服电机的带动下，可相对第一支架和第二支架摆动。

3.根据权利要求2所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述第二安装支架对应第二伺服电机的连接处分别开设有安装孔，所述第二伺服电机的转子一端通过轴承支座可转动连接在所述第二安装支架一侧的安装孔上、所述第二伺服电机的定子通过固定轴座固定连接在第二安装支架另一侧的安装孔上。

4.根据权利要求2所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述第二安装支座通过转轴组件可转动安装在第一安装支架上。

5.根据权利要求4所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述转轴组件包括连接座，转轴，所述连接座固定安装在所述第一安装支架上，所述转轴固定安装在所述第二安装支架上；

6.根据权利要求3所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述上杆组件和下杆组件相对两侧分别通过主动连接板和从动连接板连接；所述主动连接板固定连接在在所述第二伺服电机的转子一端上，所述从动连接板可转动地设置在所述第二伺服电机的定子与所述第二安装支架的安装孔之间的固定轴上；当所述第二伺服电机的转子转动，可带动所述主动连接板转动，从而带动从动连接板和上杆组件、下杆组件一起转动。

7.根据权利要求6所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述主动连接板和从动连接板平行设置，第二伺服电机分别与主动连接板和从动连接板的中心轴线位置处连接。

8.根据权利要求6所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述轴承支座包括法兰盘，及穿过所述法兰盘且固定在其上的固定轴，在所述法兰盘一侧的固定轴上套设有轴承，所述轴承固定设置在所述安装孔中，所述法兰盘和所述主动连接板固定连接在所述第二伺服电机的转子一端；所述固定轴座包括法兰盘，穿过所述法兰盘且固定在其上的固定轴，所述固定轴一端固定设置在所述第二安装支架的安装孔中，另一端固定连接在所述第二伺服电机的定子一端，所述从动连接板可转动地套设在所述法兰盘与所述定子一端之间的固定轴上；所述法兰盘为圆形结构，所述主动连接板和从动连接板上围绕所述法兰盘外周分别均匀布置有滚轴，所述滚轴对所述法兰盘形成支撑的同时对所述主动连接板和从动连接板转动的最大角度进行限定。

9.根据权利要求1所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，在所述下杆组件上安装有载荷，在所述上杆组件上安装有载荷或配重块，使所述第二伺服电机处于伺服垂直稳定装置的重心位置处。

10.根据权利要求1至9任一项所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，在所述第一安装支架上设置有减震装置。

11.根据权利要求10所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，所述减震装置为减震橡胶球。

12.根据权利要求11所述的伺服垂直稳定装置，其特征在于，在所述第一安装支架上开设有数个减震安装孔，所述橡胶减震球卡设在所述减震安装孔中。

13.一种无人机，其特征在于，包括无人机机架，所述为无人机机架开设有贯通其上下两端的中空部，所述权利要求1至12任一所述的伺服垂直稳定装置安装在所述无人机机架的中空部中，且使所述第二伺服电机位于无人机的重心位置处，在所述无人机上设置有姿态传感器，所述第一伺服电机可通过姿态传感器获得的角度信号调整修正无人机横滚轴的角度，所述第二伺服电机可通过姿态传感器获得的角度信号调整修正无人机俯仰角的角度。

技术总结本发明涉及无人机领域，具体指一种伺服垂直稳定装置及无人机，包括第一安装支架、第二安装支架、第一伺服电机、第二伺服电机，第二安装支架及第一伺服电机设置在所述第一安装支架中，第二伺服电机安装在第二安装支架中，所述第二伺服电机两端连接有上杆组件和下杆组件，所述上杆组件位于所述第一安装支架和第二安装支架的上方，所述下杆组件位于所述第一安装支架和第二安装支架的下方；所述第二伺服电机可带动所述上杆组件和下杆组件相对所述第二安装支架转动；所述第一伺服电机可带动第二伺服电机、上杆组件、下杆组件、以及第二安装支架相对所述第一安装支架转动。本发明在不同飞行姿态下调整垂直度，确保飞行过程中的载荷具有稳定的重心。技术研发人员：王阳,方明,王亮受保护的技术使用者：昆山鲲鹏无人机科技有限公司技术研发日：20231204技术公布日：2024/6/23