摘要：拍摄影像用无人机来进行，清晰度非常高，比例尺很大，面积不大，显示性比较高的好处。尤其是进行航拍带状地区的时候，并且航拍都是无人机来进行的，操作非常便利，专场起来非常便利，这个平台是遥感的。要想将监控的区间变大，将监控视线变得更好，那么在云台的帮助下就能够实现，在云台上装摄像机，摄像机在云台的转动下带着进行旋转，并且能够对摄像机镜头的数据进行控制。在监控系统里面，云台相当重要，对于监控系统的监控指标能够直接体现。因此，对无人机航拍云台结构的设计，是非常有意义。

基于上述原因本文主要对无人机航拍云台的结构进行设计。设计之初对无人机航拍技术以及云台的原理，分类等内容有了全面的掌握和了解。选择了3种云台方案对其进行了选择和比较，最终确定了本次云台的机械设计方案。完成步进电动机的类型的选择和分析，选择了适合本次设计的型号，完成了相应的计算。完成机械零部件进行了设计、计算以及校核，完成电气控制部分的设计等。最后，画出了机械机构的装配图，完成主要零部件图的设计和绘制。

关键词  无人机；航拍；云台；机械结构；设计

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 本课题研究的背景-1

1.2 航空摄影发展史的简介-2

1.3 国内外云台研究现状的分析-3

1.3.1 国外云台研究现状的分析-3

1.3.2 国内云台研究现状的分析-3

1.4 国内外云台发展趋势的展望-5

1.5 本课题研究的目的及意义-6

2 总体方案的设计与确定-7

2.1 云台的简介-7

2.2 云台工作原理的简介-7

2.3 云台功能要求的确定-9

2.4 云台方案的选择、比较与确定-9

3 主要零部件的设计与计算-11

3.1 机械结构设计的特点、要求及准则-11

3.1.1 机械结构设计的特点-11

3.1.2 机械结构设计的要求-11

3.1.3 机械结构设计的准则-12

3.2 摄像头夹持部分设计与计算-12

3.3 步进电机类型的选择与确定-14

3.3.1 步进电机类型的选择-14

3.3.2 步进电机类型的确定-16

3.3.3 步进电机基本参数-17

3.4 云台转动电机的计算-17

3.5 云台摆动电机的计算-19

3.6 云台升降电机的计算-20

3.7 升降机构的设计与计算-21

3.7.1 升降方式的选择与确定-21

3.7.2 云台升降部分的计算-24

4 控制部分的设计-28

4.1 控制部分的组成-28

4.2 单片机的选择-28

4.3 单片机与PC机串行通信的实现-30

4.4 看门狗电路-30

4.5 镜头控制电路-30

结论-31

参考文献-32

致谢-33