一种无人机及拍摄方法

摘要

本发明涉及航拍技术领域，具体涉及一种无人机及拍摄方法。无人机包括：机体；设置在机体内的驱动电机；与驱动电机传动连接的螺旋桨；固定在机体上的云台；与云台连接的摄像设备；设置在机体内的工作电机；以及设置在机体内，并与工作电机传动连接的偏心凸轮；其中，工作电机用于驱动偏心凸轮旋转。本发明提供的无人机，在利用其上的摄像设备进行拍摄时，工作电机驱动偏心凸轮旋转，在偏心轮惯性的作用下，无人机能够产生轻微且柔和的晃动，无人机进而带动其上的摄像设备晃动，这使得拍摄的画面也具备轻微且柔和的晃动，从而使画面具备“呼吸感”。

权利要求

1.一种无人机，其特征在于，包括：

机体；

设置在所述机体内的驱动电机；

与所述驱动电机传动连接的螺旋桨；

固定在所述机体上的云台；

与所述云台连接的摄像设备；

设置在所述机体内的工作电机；

以及设置在所述机体内，并与所述工作电机传动连接的偏心凸轮；

其中，所述工作电机用于驱动所述偏心凸轮旋转；

所述工作电机的输出轴的轴线与所述驱动电机的输出轴的轴线垂直；

所述工作电机用于驱动所述偏心凸轮在与所述工作电机的输出轴的轴线垂直的预设平面内转动；

所述工作电机包括相对设置的第一工作电机和第二工作电机；所述偏心凸轮包括第一偏心凸轮和第二偏心凸轮；

所述第一偏心凸轮与所述第一工作电机传动连接；所述第二偏心凸轮与所述第二工作电机传动连接；

所述第一偏心凸轮和所述第二偏心凸轮均位于所述第一工作电机和所述第二工作电机之间；

所述第一工作电机的输出轴和所述第二工作电机的输出轴同轴；

所述第一偏心凸轮包括连接板和配重扇环；所述连接板为扇形，所述连接板与所述第一工作电机的输出轴靠近所述第二工作电机的一端连接；所述配重扇环沿所述连接板的外周缘布置；所述配重扇环朝靠近所述第二工作电机的方向凸出于所述连接板；

所述第二偏心凸轮为扇形；所述第二偏心凸轮与所述第二工作电机的输出轴靠近所述第一工作电机的一端连接；所述第二偏心凸轮外周面与所述第二工作电机的输出轴的轴线之间的距离小于所述配重扇环内周面与所述第一工作电机的输出轴的轴线之间的距离；当所述第二偏心凸轮转动时，所述第二偏心凸轮的外周面能够间歇性地与所述配重扇环的内周面正对。

2.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：所述第二偏心凸轮靠近所述第二工作电机的端面与所述配重扇环靠近所述第二工作电机的端面共面；

所述第二偏心凸轮远离所述第二工作电机的端面与所述连接板靠近所述第二工作电机的板面之间存在间隙。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人机，其特征在于：所述机体内固定设置有壳体；所述第一工作电机的输出轴和所述第二工作电机的输出轴均贯穿所述壳体并伸入所述壳体内；所述第一偏心凸轮和所述第二偏心凸轮均设置在所述壳体内；所述壳体内充满油液；

所述第一工作电机的输出轴和所述第二工作电机的输出轴均与所述壳体旋转密封。

4.根据权利要求3所述的一种无人机，其特征在于：所述配重扇环的内周面设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的第一凹槽；

所述第二偏心凸轮的外周面上均设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的第二凹槽。

5.根据权利要求4所述的一种无人机，其特征在于：所述配重扇环的外周面设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的凸起。

6.一种拍摄方法，其特征在于：

所述拍摄方法基于权利要求1-5中任意一项所述的无人机实现；

所述拍摄方法包括如下步骤：

在所述摄像设备拍摄时，控制所述工作电机带动所述偏心凸轮旋转。

说明书

一种无人机及拍摄方法

技术领域

[0001] 本发明涉及航拍技术领域，尤其涉及一种无人机以及拍摄方法。

背景技术

[0002] 在电影、电视剧、MV(音乐短片、Music Video)等视频作品拍摄过程中，常用肩扛摄影(摄像师用肩部扛着摄像机进行拍摄)和手持摄影(摄像师手持摄像机进行拍摄)的方式进行拍摄。采用肩扛摄影和手持摄影的方式进行拍摄，并非完全出于成本考虑。在一些情况下采用肩扛摄影和手持摄影主要是为了使拍摄的画面具备“呼吸感”。指摄像师在拍摄过程中由于自身呼吸造成的摄像机的轻微且柔和的晃动，这使得拍摄的画面也具备轻微且柔和的晃动，这样的晃动即赋予了画面“呼吸感”。在视频作品创作中，具备“呼吸感”的画面更加真实，从而拉近观众与视频作品的距离，提供更强的带入感。

[0003] 随着无人机技术的发展，无人机在电影、电视剧、MV的拍摄中得到了越来越广泛的运用。然而，无人机拍摄的画面难以得到肩扛摄影和手持摄影的呼吸感。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机，通过该无人机进行拍摄，能够赋予画面“呼吸感”。

[0005] 本发明的另一个目的在于提供一种基于上述无人机的拍摄方法，通过该拍摄方法能够得到具备“呼吸感”的画面。

[0006] 本发明的实施例通过以下技术方案实现：

[0007] 一种无人机，包括：机体；设置在机体内的驱动电机；与驱动电机传动连接的螺旋桨；固定在机体上的云台；与云台连接的摄像设备；设置在机体内的工作电机；以及设置在机体内，并与工作电机传动连接的偏心凸轮；其中，工作电机用于驱动偏心凸轮旋转。

[0008] 进一步的，工作电机的输出轴的轴线与驱动电机的输出轴的轴线垂直；工作电机用于驱动偏心凸轮在与工作电机的输出轴的轴线垂直的预设平面内转动。

[0009] 进一步的，工作电机包括相对设置的第一工作电机和第二工作电机；偏心凸轮包括第一偏心凸轮和第二偏心凸轮；第一偏心凸轮与第一工作电机传动连接；第二偏心凸轮与第二工作电机传动连接。

[0010] 进一步的，第一偏心凸轮和第二偏心凸轮均位于第一工作电机和第二工作电机之间。

[0011] 进一步的，第一工作电机的输出轴和第二工作电机的输出轴同轴；第一偏心凸轮包括连接板和配重扇环；连接板为扇形，连接板与第一工作电机的输出轴靠近第二工作电机的一端连接；配重扇环沿连接板的外周缘布置；配重扇环朝靠近第二工作电机的方向凸出于连接板；第二偏心凸轮为扇形；第二偏心凸轮与第二工作电机的输出轴靠近第一工作电机的一端连接；第二偏心凸轮外周面与第二工作电机的输出轴的轴线之间的距离小于配重扇环内周面与第一工作电机的输出轴的轴线之间的距离；当第二偏心凸轮转动时，第二偏心凸轮的外周面能够间歇性地与配重扇环的内周面正对。

[0012] 进一步的，第二偏心凸轮靠近第二工作电机的端面与配重扇环靠近第二工作电机的端面共面；第二偏心凸轮远离第二工作电机的端面与连接板靠近第二工作电机的板面之间存在间隙。

[0013] 进一步的，机体内固定设置有壳体；第一工作电机的输出轴和第二工作电机的输出轴均贯穿壳体并伸入壳体内；第一偏心凸轮和第二偏心凸轮均设置在壳体内；壳体内充满油液；第一工作电机的输出轴和第二工作电机的输出轴均与壳体旋转密封。

[0014] 进一步的，配重扇环的内周面设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的第一凹槽；第二偏心凸轮的外周面上均设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的第二凹槽。

[0015] 进一步的，配重扇环的外周面设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的凸起。

[0016] 一种拍摄方法，拍摄方法基于上述任意一种无人机实现，包括如下步骤：在摄像设备拍摄时，控制工作电机带动偏心凸轮旋转。

[0017] 本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

[0018] 本发明实施例提供的无人机，在利用其上的摄像设备进行拍摄时，工作电机驱动偏心凸轮旋转，在偏心轮惯性的作用下，无人机能够产生轻微且柔和的晃动，无人机进而带动其上的摄像设备晃动，这使得拍摄的画面也具备轻微且柔和的晃动，从而使画面具备“呼吸感”。

[0019] 本发明实施例提供的拍摄方法，在摄像设备拍摄时，控制工作电机带动偏心凸轮旋转，在偏心轮惯性的作用下，无人机能够产生轻微且柔和的晃动，无人机进而带动其上的摄像设备晃动，这使得拍摄的画面也具备轻微且柔和的晃动，从而使画面具备“呼吸感”。

附图说明

[0020] 为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，不应被看作是对本发明范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

[0021] 图1为本发明实施例1提供的无人机的俯视结构示意图。

[0022] 图2为图1的A-A向剖视图。

[0023] 图3为图2的B向视图。

[0024] 图4为本发明实施例1中，第二偏心凸轮靠近连接板的端面的结构示意图。

[0025] 图中：010-无人机，100a-预设平面，111-主机体，112-支臂，113-壳体，120-云台，130-驱动电机，130a-轴线，140-螺旋桨，150-摄像设备，160-工作电机，161-第一工作电机，
161a-轴线，162-第二工作电机，162a-轴线，170-偏心凸轮，171-第一偏心凸轮，171a-连接板，171b-配重扇环，171c-第一凹槽，171d-凸起，172-第二偏心凸轮，172a-第二凹槽，172b-弧形槽。

具体实施方式

[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0027] 因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

[0029] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0031] 实施例1：

[0032] 请参照图1，图1为本实施例提供的无人机010的俯视结构示意图。从图1中可以看出，无人机010包括主机体111、支臂112、驱动电机130和螺旋桨140。其中，四个支臂112连接在主机体111四周。四个支臂112和主机体111共同构成无人机010的机体。驱动电机130容纳在支臂112远离主机体111的一端。螺旋桨140与驱动电机130的输出轴连接。驱动电机130带动螺旋桨140转动，从而驱动无人机010飞行。

[0033] 请参照图2，图2为图1的A-A向剖视图。从图2中可以看出，无人机010还包括云台120和摄像设备150。云台120连接在主机体111的底部，摄像设备150与云台120连接。云台
120控制摄像设备150的拍摄角度，同时对摄像设备150起增稳作用。从图2中还可以看出，在主机体111内设置有工作电机160和偏心凸轮170。工作电机160与偏心凸轮170传动连接，从而驱动偏心凸轮170转动。

[0034] 在无人机010处于飞行状态，且摄像设备150多目标对象进行拍摄时，工作电机160驱动偏心凸轮170转动。偏心凸轮170转动产生的力使得无人机010随偏心凸轮170的转动而产生轻微且柔和的晃动。无人机010进而带动其上的摄像设备150晃动，这使得拍摄的画面也具备轻微且柔和的晃动，从而使画面具备“呼吸感”。晃动的幅度大小和晃动的频率高低可以通过控制工作电机160的转速实现。当提高工作电机160的转速时，无人机010晃动的幅度和晃动的频率均提高。当降低工作电机160的转速时，无人机010晃动的幅度和晃动的频率均降低。工作电机160驱动偏心凸轮170匀速转动，能够使无人机010产生规律的晃动。也可以通过不断改变工作电机160的转速，使无人机010产生不规律的晃动。

[0035] 请继续参照图2，在本实施例中，工作电机160包括第一工作电机161和第二工作电机162。偏心凸轮170包括第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172。第一偏心凸轮171与第一工作电机161传动连接。第二偏心凸轮172与第二工作电机162传动连接。第一工作电机161带动第一偏心凸轮171转动，第二工作电机162带动第二偏心凸轮172转动。如此一来，通过分别控制第一工作电机161和第二工作电机162的转速，控制第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172的相对角度，可以使无人机010产生更加不规律的晃动，进而使无人机010的拍摄的画面的晃动更加接近肩扛摄影和手持摄影拍摄的画面的晃动。这样一来，无人机010拍摄的画面的“呼吸感”将更加真实。

[0036] 请继续参照图2，在本实施例中，第一工作电机161的输出轴的轴线161a和第二工作电机162的输出轴的轴线162a均与驱动电机130的输出轴的轴线130a垂直。这样，第一工作电机161和第二工作电机162分别驱动第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172在于轴线130a垂直的预设平面100a内转动。由于画面的“呼吸感”主要体现在画面在上下左右方向上的晃动，因此在无人机010悬停拍摄时，预设平面100a竖直，可以使无人机010的晃动基本完全在上下左右方向上，这样能够最大程度上将第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172的转动转化成画面的“呼吸感”。

[0037] 请继续参照图2，在本实施例中，第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172均位于第一工作电机161和第二工作电机162之间，这样能够缩短第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172之间的距离。如果第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172之间的距离过大，当第一偏心凸轮171转动至最高点，第二偏心凸轮172转动至最低点时，无人机010会在图2中的C方向上发生大幅度偏转。反之，当第一偏心凸轮171转动至最低点，第二偏心凸轮172转动至最高点时，无人机010会在图2中的与C方向相反的D方向上发生大幅度偏转。这样的大幅度偏转会导致摄像设备150脱离目标对象。为了使摄像设备150始终对准目标对象，云台120需要在偏转时对摄像设备150的角度进行同步调整，这增加了控制难度，对云台120的性能也提出了很高的要求。因此，在本实施例中，第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172均位于第一工作电机
161和第二工作电机162之间，缩短了第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172之间的距离，进而也降低了无人机010在C方向和D方向上的偏转幅度，避免摄像设备150脱离目标对象，同时云台120也只需要对摄像设备150的角度进行微量同步调整即可，降低了控制难度，也降低了对云台120的性能的要求。

[0038] 请结合参照图2和图3。图3为图2的B向视图。在本实施例中，第一工作电机161的输出轴和第二工作电机162的输出轴同轴。第一偏心凸轮171包括连接板171a和配重扇环171b；连接板171a为扇形，连接板171a与第一工作电机161的输出轴靠近第二工作电机162的一端连接。配重扇环171b沿连接板171a的外周缘布置；配重扇环171b朝靠近第二工作电机162的方向凸出于连接板171a。第二偏心凸轮172为扇形。第二偏心凸轮172与第二工作电机162的输出轴靠近第一工作电机161的一端连接。第二偏心凸轮172外周面与第二工作电机162的输出轴的轴线162a之间的距离小于配重扇环171b内周面与第一工作电机161的输出轴的轴线161a之间的距离。当第一偏心凸轮171转动时，配重扇环171b的内周面的运动轨迹会形成一个具有一定厚度的圆形空间，第二偏心凸轮172即位于这个圆形空间中。这样，当第二偏心凸轮172转动时，第二偏心凸轮172的外周面能够间歇性地与配重扇环171b的内周面正对。通过上面的结构，进一步缩短了第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172之间的距离，进而也进一步降低了无人机010在C方向和D方向上的偏转幅度，避免摄像设备150脱离目标对象，同时云台120也只需要对摄像设备150的角度进行微量同步调整即可，降低了控制难度，也降低了对云台120的性能的要求。

[0039] 请继续参照图2，第二偏心凸轮172靠近第二工作电机162的端面与配重扇环171b靠近第二工作电机162的端面共面。并且第二偏心凸轮172远离第二工作电机162的端面与连接板171a靠近第二工作电机162的板面之间存在间隙。第二偏心凸轮172与连接板171a之间的间隙能够避免第二工作电机162与连接板171a之间发生摩擦，使第二偏心凸轮172能够顺畅转动。

[0040] 请继续参照图2，主机体111内固定设置有密封的壳体113；第一工作电机161的输出轴和第二工作电机162的输出轴均贯穿壳体113并伸入壳体113内。第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172均设置在壳体113内。壳体113内充满油液。第一工作电机161的输出轴和第二工作电机162的输出轴均与壳体113旋转密封。这样，当第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172转动时，能够带动壳体113内的油液运动。当第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172的转速不同时，第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172的相对位置时刻发生变化，这导致壳体113内的油液会产生不规律的运动。当第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172转动至同一角度时，第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172能够对两直之间的油液产生较强烈的挤压，这使得油液发生较强烈的不规则运动。壳体113内油液的不规律运动，将进一步赋予无人机010微量的不规则晃动，这样的微量的不规则晃动能够大大提高无人机010拍摄画面的“呼吸感”的真实性。也即是说，这使得无人机010能够更加准确的模拟肩扛摄影和手持摄影的晃动。

[0041] 请继续参照图3，为了进一步提高第一偏心凸轮171和第二偏心凸轮172对壳体113内油液的扰动作用，使壳体113内的油液运动更加不规律，在本实施中，配重扇环171b的内周面设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的第一凹槽171c；第二偏心凸轮172的外周面上均设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的第二凹槽172a。进一步的，还可以在配重扇环171b的外周面设置有多个沿圆周方向依次间隔布置的凸起171d。需要指出的是，相邻的第一凹槽171c之间的距离可以是不同的，以增强对油液的扰动作用。相邻的第二凹槽172a之间的距离可以是不同的，以增强对油液的扰动作用。相邻的凸起171d之间的距离可以是不同的，以增强对油液的扰动作用。

[0042] 请参照图4，图4为第二偏心凸轮172靠近连接板171a的端面的结构示意图。从图4中可以看出，第二偏心凸轮172靠近连接板171a的端面设置有多条弯曲的弧形槽172b，弧形槽172b的两端均在第二偏心凸轮172两侧处开放。当第二偏心凸轮172转动时，弧形槽172b能够对油液起扰动作用，以增强对油液的整体扰动。当第二偏心凸轮172和第一偏心凸轮171的角度相同时，弧形槽172b能够在第二偏心凸轮172和连接板171a之间形成一层油膜。
当第二偏心凸轮172或第一偏心凸轮171发生轴线位置变化时，第二偏心凸轮172和连接板
171a之间可能会产生摩擦，这样摩擦会导致第二偏心凸轮172或第一偏心凸轮171无法正常且顺畅地转动。而通过弧形槽172b在第二偏心凸轮172和连接板171a之间形成一层油膜，能够对第二偏心凸轮172和连接板171a起润滑和保护作用，能够避免第二偏心凸轮172和连接板171a之间直接摩擦，进而提高了无人机010的工作可靠性。

[0043] 本实施例还提供一种基于上述的无人机010的拍摄方法，该拍摄方法包括如下步骤：

[0044] 当无人机010处于飞行状态，且在摄像设备150拍摄时，控制工作电机160带动偏心凸轮170旋转。

[0045] 偏心凸轮170转动产生的力使得无人机010随偏心凸轮170的转动而产生轻微且柔和的晃动。无人机010进而带动其上的摄像设备150晃动，这使得拍摄的画面也具备轻微且柔和的晃动，从而使画面具备“呼吸感”。

[0046] 以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。