WO2010033096A1 - Triaxial remote-controlled gyrostabilizer for a cine-camera or tele-camera - Google Patents

Triaxial remote-controlled gyrostabilizer for a cine-camera or tele-camera Download PDF

Info

Publication number
WO2010033096A1
WO2010033096A1 PCT/UA2009/000043 UA2009000043W WO2010033096A1 WO 2010033096 A1 WO2010033096 A1 WO 2010033096A1 UA 2009000043 W UA2009000043 W UA 2009000043W WO 2010033096 A1 WO2010033096 A1 WO 2010033096A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roll
pitch
frame
gyrostabilizer
balancing
Prior art date
Application number
PCT/UA2009/000043
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сэргий Олэксандровыч ТАРТЫШНИКОВ
Мыкола Лэонидовыч ДЭЙЫСОВ
Original Assignee
Tartyshnikov Sergij Olexandrov
Denysov Kykola Leonidovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tartyshnikov Sergij Olexandrov, Denysov Kykola Leonidovich filed Critical Tartyshnikov Sergij Olexandrov
Publication of WO2010033096A1 publication Critical patent/WO2010033096A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02—Rotary gyroscopes
    • G01C19/04—Details
    • G01C19/30—Erection devices, i.e. devices for restoring rotor axis to a desired position
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Definitions

  • the invention relates to instrumentation, namely to a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras.
  • instrumentation namely to a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras.
  • the constructive solution of this invention is aimed at improving the accuracy of stabilization of the camera, improving the accuracy of ensuring the horizontalness of the received image, simplifying the design, increasing the reliability of the gyro stabilizer, as well as improving access to the camera, which makes it possible to control the horizontal panorama in a vertical circle regardless of the dynamics of camera control and the movement of the camera carrier .
  • this solution does not allow to increase the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-commissioning and when shooting movie - or television - material.
  • the technical solution - the prototype is a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, containing in series connected between a course module, roll module, pitch module, and the course module contains a half-fork course frame, a course drive with at least one engine, a course shaft rotating inside the course drive, a roll drive with at least one engine, a shaft the roll rotating inside the roll drive, the roll module contains a roll frame in the form of a half-fork, the pitch drive with no less than one engine, the pitch shaft rotating inside the pitch drive, and the roll balancing system, and the pitch module contains the pitch frame in the form of a half-fork and balance system pitch, as well as electronic modules, three angular velocity sensors, no less than one accelerometer, and no less than one pivot angle sensor, and a remote control (US patent N ° 7 209 176, class CL H04N 5 / 225, F16M 11/04, GOPB 17/00, E04G 5/00, pub
  • This invention is aimed at improving the performance of the device, it has such advantages: the possibility of its operation in any weather, when shooting under water, adaptability to work with cameras of various shapes, sizes and weights. But the design of this invention provides for the location of the roll balancing system as part of the pitch module, which significantly complicates the roll balancing of the system, which, together with the existing arrangement of angular velocity sensors and accelerometers, does not improve the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-adjustment and while shooting film or television material.
  • the objective of the proposed invention is the creation of a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, which would be due to the implementation of the course frame, roll frame, pitch frame in the form of half forks rigid, connecting the roll frame with the roll balancing system with the possibility of movement of this roll frame in the plane, perpendicular to the horizon, due to the roll balancing system as a roll frame retainer relative to the roll shaft, the presence of not less than one serial exchange channel, t ex accelerometers two sensors turning angle sensor arrangement of three angular velocity on the frame pitch angle 90 ° to each other, the location of the three accelerometers on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, the location of the first sensor of the angle of rotation on the roll shaft, and the location of the second sensor of the angle of rotation - on the pitch shaft would improve the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-commissioning and when shooting film or television material,
  • the three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras contains a heading module, a roll module, a pitch module connected in series, and the heading module contains a heading frame in the form of a half fork, heading drive with at least one motor, shaft the course, rotating inside the course drive, the roll drive, with not less than one engine, the roll shaft rotating inside the roll drive, the roll module contains a roll frame in the form of a half fork, pitch drive with no less than one aji, the pitch shaft rotating inside the pitch drive, and the roll balancing system, and the pitch module contains a half-pitch pitch frame and pitch balancing system, as well as electronic modules, three angular velocity sensors, not less than one accelerometer, and not less than one flip angle sensor, and a remote control.
  • the heading frame, roll frame and pitch frame in the form of half forks are rigid, and the roll frame is connected to the roll balancing system with the possibility of movement of the roll frame in a plane that is perpendicular to the horizon, while the roll balancing system it is a latch of the roll frame relative to the roll shaft, in addition, as electronic modules, the gyrostabilizer contains at least one serial exchange channel, and it also contains three accelerometers and two angle angle sensors gates; three angular velocity sensors are located on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, and three accelerometers are also located on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, in addition, the first pivot angle sensor is located on the roll shaft, and the second pivot angle sensor is located on pitch shaft.
  • the proposed gyrostabilizer is additionally characterized by the following additional features.
  • the roll frame in the form of a semi-fork, which is rigid, contains a main pipe with two parallel roll pipes, which are located at an angle of 90 ° to the main pipe and are connected to the roll balancing system.
  • the roll balancing system comprises a balancing roll frame that is rigidly attached to the roll shaft and connected to two parallel roll pipes, with the possibility of movement of the balancing roll frames along these two parallel roll pipes in an area that is perpendicular to the horizon, while the balancing roll frame contains two cam roll lock, roll stop element with roll adjusting screw.
  • the pitch frame in the form of a semi-fork, which is rigid, contains a camera platform with two parallel pitch pipes, which are located at an angle of 90 ° to the camera platform, and are connected to the pitch balancing system.
  • the pitch balancing system includes a pitch balancing frame that is rigidly attached to the pitch shaft and connected to two parallel pitch pipes, with the possibility of moving the pitch balancing frame along two parallel pitch pipes, and the pitch balancing frame contains two pitch cam locks, the pitch stop element with a regulating pitch pitch screw.
  • the gyrostabilizer contains three power amplifiers for drive motors, a microprocessor device, non-volatile memory and two serial communication channels, one of which is connected to a remote control, and the second is connected to external devices.
  • the serial exchange channel which is connected to the remote control, is made in the form of a radio communication module.
  • the remote control contains a microcontroller, a non-volatile memory unit, an information display screen, electromechanical controls.
  • the combination of all the features of the proposed invention improves the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-adjustment and during shooting of film or television material, as well as expanding the range of triaxial remotely controlled gyrostabilizers for movie cameras or for television cameras.
  • Fast balancing the gyrostabilizer with the camera before or during the film or television shooting is an essential and important technical characteristic of such devices, since during shooting regularly there is a need to change the location or nature of the shooting, which requires moving or remounting the film or television camera. It is known that the process of film or television shooting is expensive, and therefore, saving time for film or television shooting, including saving time for setting up camera equipment, are important. Due to the fact that the course frame, roll frame and pitch frame are made with rigid half-forks, ease of use is achieved when preparing the gyro stabilizer for the robot and during operation, that is, the course frame, roll frame and pitch frame as a result of hard execution are integral structural elements that Do not require separate configuration and installation.
  • the presence, placement and connection system in the gyrostabilizer of not less than one serial communication channel with a remote control, three angular velocity sensors, three accelerometers and two reversal angle sensors provide an increase in the stabilization efficiency and operation of the gyrostabilizer system together with a movie camera or a television camera during shooting film or television material.
  • the pitch frame contains a platform for the camera and, accordingly, the camera is installed on this platform and the immediate proximity three angular velocity sensors and three accelerometers next to the camera on the pitch frame allows minimizing possible errors that may occur during gyro stabilizer operation, which significantly Witzlaus stabilization and maintenance of the whole device.
  • the sensor location system which is indicated above, is the most effective in terms of ensuring the quality of stabilization and control of the gyrostabilizer with the camera.
  • the location of the angular velocity sensors, which are mounted together on the roll frame makes it possible to most accurately measure the absolute values of the angular velocity of the stabilization object due to the fact that they take into account, among other things, deflections, which are caused by the fact that the general design of the gyrostabilizer also contains and not hard connections.
  • the roll frame in the form of a half-fork which is rigid, contains the main pipe with two parallel roll pipes, which are located at an angle of 90 ° to the main pipe and are connected to the roll balancing system;
  • the roll balancing system comprises a balancing roll frame that is rigidly attached to the roll shaft and connected to two parallel roll pipes, with the possibility of movement of the balancing roll frame along these two parallel roll pipes in an area that is perpendicular to the horizon, this balancing roll frame contains two cam latches of the roll, the thrust element of the roll with the adjusting screw of the roll;
  • the pitch frame in the form of a half-fork which is rigid, contains a camera platform with two parallel pitch pipes, which are located at an angle of 90 ° to the camera platform, and are connected to the pitch balancing system;
  • the pitch balancing system includes a pitch balancing frame that is rigidly attached to the pitch shaft and connected to two parallel pitch pipes, with the possibility of moving the pitch balancing frame along two parallel pitch pipes, and the pitch balancing frame contains two pitch cam locks, the pitch persistent element with pitch adjusting screw;
  • the gyrostabilizer contains three power amplifiers for drive motors, a microprocessor device, non-volatile memory and two serial communication channels, one of which is connected to a remote control, and the second is connected to external devices, such as a computer;
  • the remote control which is connected to the remote control, made in the form of a radio module;
  • the remote control contains a microcontroller, a non-volatile memory unit, an information display screen, electromechanical controls.
  • the proposed gyrostabilizer is made and has undergone extensive testing under its operating conditions. These tests confirmed its high technical and operational characteristics - in real-life conditions it allowed to increase the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during presetting, commissioning, and when shooting film or television material, while there was an increase in the efficiency, convenience and speed of balancing roll.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras.
  • FIG. 2 is an image of a triaxial remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a remote control.
  • the triaxial remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras (Fig. 1, Fig. 2) contains a course module 1, a roll module 2 and a pitch module 3 connected in series.
  • the course module 1 contains the course 4 drive, the course frame 5 in the form of a rigid half-forks, as well as the shaft of the course 6, which rotates inside the drive of the course 4.
  • the module of the course 1 also contains the drive of the roll 7 and the roll of the roll 8, which rotates inside the drive of the roll 7 (Fig. 1, Fig. 2).
  • the roll module 2 (Fig. 1, Fig. 2) comprises a roll frame 9 in the form of a half-plug made rigid, a pitch drive 10, a pitch shaft 11 that rotates inside the pitch 10 drive, and a roll balancing system 12.
  • the roll frame 9 is connected to the roll balancing system 12 with the possibility of movement of this roll frame 9 in a plane perpendicular to the horizon, while the roll balancing system 12 is the lock of the roll frame 9 relative to the roll shaft 8.
  • the roll frame 9 contains the main pipe at 13 with two parallel tubes 14 and roll 15, which are arranged at an angle of 90 ° to the main pipe 13 and connected to the system balancing roll 12 (Fig. 2).
  • the roll balancing system 12 contains a balancing roll frame 16, which is the structural basis of the roll balancing system 12, and which is rigidly attached to the roll shaft 8 and is connected to two parallel roll pipes 14 and 15, with the possibility of movement of the balancing roll frame 16 along these two parallel roll pipes 14 and 15 in a plane perpendicular to the horizon.
  • the balancing roll frame 16 contains two cam latches of the roll 17 and 18, the thrust element of the roll 19 with the adjusting screw of the roll 20 (Fig. 2).
  • the pitch module 3 comprises a pitch frame 21 in the form of a semi-fork made of a rigid pitch and a pitch balancing system 22.
  • the pitch balancing system 22 is connected to the pitch frame 21, and this pitch frame 21 is movable relative to pitch 11 and the pitch balancing system 22 is the pitch frame clamp 21 relative to the pitch shaft 11.
  • the implementation of the proposed gyrostabilizer pitch frame 21 comprises a camera platform 23 with two parallel pitch pipes 24 and 25, which are located at an angle of 90 ° to the platform measures 23, and connected to the pitch balancing system 21.
  • the pitch balancing system 21 includes a pitch balancing frame 26, which is the structural basis of the pitch balancing system 21 and which is rigidly attached to the pitch shaft 11 and connected to two parallel pitch pipes 24 and 25 , with the ability to move the balancing pitch frame 26 along two parallel pitch pipes 24 and 25.
  • the balancing pitch frame 26 also contains two cam pitch locks 27 and 28, the pitch stop element 29 with the adjusting screw t Angage 30 (FIG. 2).
  • the course drive 4 comprises an engine 31, the roll drive 7 comprises an engine 32, and the pitch drive 10 comprises an engine 33 (FIG. 1).
  • each of the drives has a heading drive 4, a roll drive 7 and a pitch drive 10, depending on operational needs, one motor with a backlashless gearbox or a gearbox with two backlash motors, or one direct drive motor (“momentary" motor) can be installed .
  • Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras also contains electronic modules: three amplifiers 34, 35, 36 power of the drive motors, microprocessor device 37, non-volatile memory 38 and two serial communication channels 39 and 40.
  • one serial communication channel 39 is connected to the remote control 41 and to the electronic modules, and the other serial communication channel 40 is connected to electronic modules and with external devices, such as a computer.
  • the serial exchange channel 39 which is connected to the remote control 41 and to the electronic modules, is implemented as a radio communication module 42.
  • the proposed gyrostabilizer (Fig.
  • the angular velocity sensors 43 (gyroscopes) are located on the pitch frame 21 at an angle of 90 ° to each other.
  • Three accelerometers 44 are also located on the pitch frame 21 at an angle of 90 ° to each other.
  • the first pivot angle sensor 45 is located on the roll shaft 8, and the other pivot angle sensor 46 is located on the pitch shaft 11.
  • the remote control (Fig. 3) is an electronic-mechanical device that contains a microcontroller 47, a non-volatile memory unit 48, a graphic indicator 49, and electromechanical controls 50 with a triaxial remote controlled gyrostabilizer for movie cameras or television cameras.
  • control panel The basis of the control panel is a microcontroller 47, which is installed in a single unit with electromechanical control elements 50 in the form of joysticks, buttons, switches, incremental rotation sensors.
  • a three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras is attached to the carrier with a course 6 shaft (Fig. 1).
  • a movie camera or camera is attached to the pitch frame 21 using the platform that is included with the movie camera or camera (hereinafter - the camera). After that, the camera is statically balanced by pitch by moving the camera along the camera platform back and forth relative to pitch frame 21, and by using pitch balancing system 22 by moving pitch frame 21 relative to pitch shaft 11 up or down. Next, balancing the camera roll.
  • the roll balancing process is complicated, long and inconvenient.
  • camera roll balancing is carried out using a roll balancing system 12 by moving the roll frame 9 in the form of a rigid half fork relative to the roll shaft 8 left or right in a plane perpendicular to the horizon, which improves the efficiency, convenience and speed of balancing camera roll during pre-adjustment, device settings for work.
  • the frame 9 rolls which is an integral part of the roll module 2, that is, during the roll balancing, the entire roll module 2 and the pitch module 3 attached to it are moved, while any adjustment of pitch module 3 They are not violated and remain as they were before the roll balancing, including the pitch balance is not violated.
  • the three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras is included in the power supply (mains).
  • Remote control of the gyrostabilizer movement along with the camera around each axis is carried out using the remote control 41 through a serial exchange channel 39, which connects the remote control 41 to the electronic modules in the form of three power amplifiers 34, 35 and 36 of the drive motor power, microprocessor device 37 and non-volatile memory 38.
  • the movement of the heading module 1, roll module 2 and pitch module 3 in space occurs due to the operation of engines 31, 32, 33 with shafts 6, 8 and 11, each of which rotates inside accordingly driving actuators 4, 7 and 10.
  • quick, sudden or arbitrary stops and a change of movement in the other direction are possible.
  • the angle sensors 45 and 46 are connected to the actuators 32 and 33, respectively, and the signals from these angle sensors 45 and 46 are fed to the microprocessor device 37.
  • the microprocessor device 37 which installed in the gyrostabilizer, receives on the serial exchange channel 39 from the remote control 41 the values of the angular control speeds specified from the electromechanical control elements 50 (from joysticks).
  • the microprocessor device 37 receives the values of the feedback angular velocities from the angular velocity sensors 43 and information from the angle sensors 45, 46.
  • the microprocessor device 37 based on these data, performs the calculation of the values of the control signals of the heading 4, roll 7 and pitch 10 according to algorithms well known in gyroscopy, and sends them to power amplifiers 34, 35, 36 of drive motor power. To eliminate the drift along each of the three axes of movement of the gyrostabilizer, information from three accelerometers 44 is additionally introduced into the microprocessor device 37.
  • the remote control 41 On the remote control 41, information from all controls goes to the microcontroller 47, encoding the received information for further transmission via the corresponding serial communication channel to the gyrostabilizer electronic modules.
  • the implementation of the proposed device with the goal of droneless control of the gyrostabilizer can be used radio module 42.
  • a serial communication channel 40 can be applied to connect external devices, such as wheels, pedals, control knobs. information recording devices, computers, etc.
  • a serial communication channel 40 can be applied to connect external devices, such as wheels, pedals, control knobs. information recording devices, computers, etc.
  • the encoding of information for transmission on a serial communication channel 40 is carried out directly in the above external devices.
  • the microcontroller 47 of the remote control 41 receives this information and, taking into account information about the actual settings of the remote control 41, issues it to the gyrostabilizer via a serial exchange channel 39. Information from the gyrostabilizer on the camera status (on or off) is received on the same serial
  • the change in the speed of rotation of the gyrostabilizer at the heading, roll, pitch, change in the smoothness of movement, change in the gyrostabilization coefficient of the proposed device and drift control on each axis is carried out using electromechanical controls 50 - incremental rotation sensors.
  • the state of the actual settings of the claimed device and camera is displayed on a graphic indicator 49, to save the settings when the power is turned off, non-volatile memory 48 is used on the remote control 41.
  • Control the operational modes of the triaxial remote-controlled gyro stabilizer for movie cameras or television cameras (turn on / off the gyrostabilizer, camera and other) is carried out directly using electromechanical controls 50, buttons and switches.
  • the proposed gyrostabilizer is made and has undergone extensive testing under its operating conditions. These tests confirm its high technical, operational characteristics.
  • the invention is the proposed triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, it is industrially applicable, it can be implemented in instrumentation and is widely used for its intended purpose.
  • An example of its specific industrial implementation and use is given above.
  • the proposed device is used during filming or shooting not only when the camera is in a stationary, rigidly fixed position, but also when shooting from various media that can move and can vibrate - aircraft, cars, water transport, special moving platforms, cameramen, camera cranes and the like.
  • the production of the proposed invention will expand the range of gyrostabilizers of this profile.

Abstract

The invention relates to instrument engineering and can be used during filming for cinema or television. The invention has the technical result of an increased stabilization effect and greater ease of use. A triaxial remote-controlled gyrostabilizer for a cine-camera or tele-camera comprises a direction module, a roll module and a pitch module, connected in series. The direction module comprises a frame, a direction drive with a motor, a direction shaft, a roll drive with a motor and a roll shaft. The roll module comprises a frame, a pitch drive with a motor and a pitch shaft. The pitch module comprises a frame, and the direction, roll and pitch frames are in the form of a rigid half-fork. The triaxial gyrostabilizer also comprises a serial exchange channel, a remote control console, a pitch trim system and a roll trim system that locks the roll frame relative to the roll shaft. Three angular velocity sensors and three accelerometers are disposed on the pitch frame at an angle of 90° to each other respectively, and one steering angle sensor is disposed on each of the roll shaft and the pitch shaft.

Description

ТРЕХОСНЫЙ ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЯЕМЫЙ ГИРОСТАБИЛИЗАТОР THREE-AXIS REMOTE CONTROLLED GYRO-STABILIZER
ДЛЯ КИНОКАМЕР ИЛИ ДЛЯ ТЕЛЕКАМЕРFOR MOVIE CAMERAS OR FOR CAMERAS
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к приборостроению, а именно к трехосному дистанционно управляемому гиростабилизатору для кинокамер или для телекамер. Предшествующий уровень техникиThe invention relates to instrumentation, namely to a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras. State of the art
Известен трехосный гиростабилизатор кино-телекамеры, содержащий модуль курса, модуль крена, модуль тангажа, систему балансирования крена и систему балансирования тангажа (Декларационный патент Украины на изобретение N° 22368 А, м. кл. GOlC 21/18, G01C21/10, публ. 03.03.1998 [I]; патент США Jf2 5 868 031, м. кл. GOlC 21/10, GOlC 21/18, G02B 7/64, H04N 5/232, GOlC 19/04 , публ, 09.02.1999 [2]). Конструктивное решение этого изобретения направлено на повышение точности стабилизации камеры, повышение точности обеспечения горизонтальности получаемого изображения, упрощение конструкции, повышение надежности гиростабилизатора, а также улучшение доступа к телекамере, что дает возможность управления горизонтальной панорамой по кругу вертикали независимо от динамики управления камерой и движения носителя камеры. Однако такое решение не позволяет повысить эффективность стабилизации и удобство в эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной наладки и во время съемки кино - или теле - материала. Наиболее близким к предложенному изобретению техническим решением - прототипом является трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер, содержащий последовательно соединенные между собой модуль курса, модуль крена, модуль тангажа, а модуль курса содержит раму курса в виде полувилки, привод курса с не меньше, чем одним двигателем, вал курса, вращающийся внутри привода курса, привод крена, с не меньше, чем одним двигателем, вал крена, вращающийся внутри привода крена, модуль крена содержит раму крена в виде полувилки, привод тангажа с не менше, чем одним двигателем, вал тангажа, вращающийся внутри привода тангажа, и систему балансирования по крену, и модуль тангажа содержит раму тангажа в виде полувилки и систему балансирования по тангажу, а также электронные модули, три датчика угловой скорости, не меньше, чем один акселерометр, и не меньше, чем один датчик угла разворота, и пульт дистанционного управления (патент США N° 7 209 176, м. кл. H04N 5/225, F16M 11/04, GОЗВ 17/00, E04G 5/00, публ. 24.04.2007 [3]). Это изобретение направлено на повышение рабочих характеристик устройства, оно имеет такие преимущества: возможность его эксплуатации в любую погоду, во время съемки под водой, адаптованность к работе с камерами различных форм, размеров и веса. Но конструкция этого изобретения предусматривает расположение системы балансирования крена в составе модуля тангажа, что значительно усложняет балансирование системы по крену, что вместе с существующим расположением датчиков угловой скорости и акселерометров не позволяет повысить эффективность стабилизации и удобство в эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной наладки и во время съемки кино- или теле- материала.Known triaxial gyrostabilizer film camera containing a heading module, roll module, pitch module, roll balancing system and pitch balancing system (Declaration patent of Ukraine for invention N ° 22368 A, class CL GOlC 21/18, G01C21 / 10, publ. 03/03/1998 [I]; US patent Jf 2 5 868 031, class CL GOlC 21/10, GOlC 21/18, G02B 7/64, H04N 5/232, GOlC 19/04, publ. 02/09/1999 [ 2]). The constructive solution of this invention is aimed at improving the accuracy of stabilization of the camera, improving the accuracy of ensuring the horizontalness of the received image, simplifying the design, increasing the reliability of the gyro stabilizer, as well as improving access to the camera, which makes it possible to control the horizontal panorama in a vertical circle regardless of the dynamics of camera control and the movement of the camera carrier . However, this solution does not allow to increase the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-commissioning and when shooting movie - or television - material. Closest to the proposed invention, the technical solution - the prototype is a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, containing in series connected between a course module, roll module, pitch module, and the course module contains a half-fork course frame, a course drive with at least one engine, a course shaft rotating inside the course drive, a roll drive with at least one engine, a shaft the roll rotating inside the roll drive, the roll module contains a roll frame in the form of a half-fork, the pitch drive with no less than one engine, the pitch shaft rotating inside the pitch drive, and the roll balancing system, and the pitch module contains the pitch frame in the form of a half-fork and balance system pitch, as well as electronic modules, three angular velocity sensors, no less than one accelerometer, and no less than one pivot angle sensor, and a remote control (US patent N ° 7 209 176, class CL H04N 5 / 225, F16M 11/04, GOPB 17/00, E04G 5/00, publ. 24.04.2007 [3]). This invention is aimed at improving the performance of the device, it has such advantages: the possibility of its operation in any weather, when shooting under water, adaptability to work with cameras of various shapes, sizes and weights. But the design of this invention provides for the location of the roll balancing system as part of the pitch module, which significantly complicates the roll balancing of the system, which, together with the existing arrangement of angular velocity sensors and accelerometers, does not improve the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-adjustment and while shooting film or television material.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей предложенного изобретения является создание трехосного дистанционно управляемого гиростабилизатора для кинокамер или для телекамер, который бы за счет выполнения рамы курса, рамы крена, рамы тангажа в виде полувилок жесткими, соединения рамы крена с системой балансирования по крену с возможностью движения этой рамы крена в плоскости, перпендикулярной к горизонту, за счет выполнения системы балансирования по крену как фиксатора рамы крена относительно вала крена, наличия не меньше, чем одного последовательного канала обмена, трех акселерометров, двух датчиков угла разворота, расположения трех датчиков угловой скорости на раме тангажа под углом 90° друг к другу, расположения трех акселерометров на раме тангажа под углом 90° друг к другу, расположения первого датчика угла разворота на валу крена, и расположения второго датчика угла разворота - на валу тангажа позволил бы повысить еффективность стабилизации и удобство в эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной наладки и во время съемки кино- или теле- материала, кроме того позволил бы расширить ассортимент трехосных дистанционно управляемых гиростабилизаторов для кинокамер или для телекамер.The objective of the proposed invention is the creation of a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, which would be due to the implementation of the course frame, roll frame, pitch frame in the form of half forks rigid, connecting the roll frame with the roll balancing system with the possibility of movement of this roll frame in the plane, perpendicular to the horizon, due to the roll balancing system as a roll frame retainer relative to the roll shaft, the presence of not less than one serial exchange channel, t ex accelerometers two sensors turning angle sensor arrangement of three angular velocity on the frame pitch angle 90 ° to each other, the location of the three accelerometers on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, the location of the first sensor of the angle of rotation on the roll shaft, and the location of the second sensor of the angle of rotation - on the pitch shaft would improve the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-commissioning and when shooting film or television material, in addition, it would expand the range of triaxial remotely controlled gyrostabilizers for movie cameras and and for the cameras.
Поставленная задача решается тем, что трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер содержит последовательно соединенные между собой модуль курса, модуль крена, модуль тангажа, а модуль курса содержит раму курса в виде полувилки, привод курса с не меньше, чем одним двигателем, вал курса, вращающийся внутри привода курса, привод крена, с не меньше, чем одним двигателем, вал крена, вращающийся внутри привода крена, модуль крена содержит раму крена в виде полувилки, привод тангажа с не менше, чем одним двигателем, вал тангажа, вращающийся внутри привода тангажа, и систему балансирования по крену, и модуль тангажа содержит раму тангажа в виде полувилки и систему балансирования по тангажу, а также электронные модули, три датчика угловой скорости, не меньше, чем один акселерометр, и не меньше, чем один датчик угла розворота, и пульт дистанционного управления. Новым согласно изобретению является то, что рама курса, рама крена и рама тангажа в виде полувилок выполнены жесткими, а рама крена соединена с системой балансирования по крену с возможностью движения этой рамы крена в плоскости, которая перпендикулярна к горизонту, при этом система балансирования по крену является фиксатором рамы крена относительно вала крена, кроме того в качестве электронных модулей гиростабилизатор содержит не меньше, чем один последовательный канал обмена, а также он содержит три акселерометра и два датчика угла разворота; три датчика угловой скорости расположены на раме тангажа под углом 90° друг к другу, и три акселерометра также расположены на раме тангажа под углом 90° друг к другу, кроме того первый датчик угла разворота расположен на валу крена, а второй датчик угла разворота расположен на валу тангажа. В отдельных случаях исполнения, при особых условиях применения предложенный гиростабилизатор дополнительно характеризуется следующими дополнительными признаками.The problem is solved in that the three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras contains a heading module, a roll module, a pitch module connected in series, and the heading module contains a heading frame in the form of a half fork, heading drive with at least one motor, shaft the course, rotating inside the course drive, the roll drive, with not less than one engine, the roll shaft rotating inside the roll drive, the roll module contains a roll frame in the form of a half fork, pitch drive with no less than one Atelier, the pitch shaft rotating inside the pitch drive, and the roll balancing system, and the pitch module contains a half-pitch pitch frame and pitch balancing system, as well as electronic modules, three angular velocity sensors, not less than one accelerometer, and not less than one flip angle sensor, and a remote control. What is new according to the invention is that the heading frame, roll frame and pitch frame in the form of half forks are rigid, and the roll frame is connected to the roll balancing system with the possibility of movement of the roll frame in a plane that is perpendicular to the horizon, while the roll balancing system it is a latch of the roll frame relative to the roll shaft, in addition, as electronic modules, the gyrostabilizer contains at least one serial exchange channel, and it also contains three accelerometers and two angle angle sensors gates; three angular velocity sensors are located on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, and three accelerometers are also located on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, in addition, the first pivot angle sensor is located on the roll shaft, and the second pivot angle sensor is located on pitch shaft. In individual cases of execution, under special conditions of use, the proposed gyrostabilizer is additionally characterized by the following additional features.
Рама крена в виде полувилки, которая выполнена жесткой, содержит основную трубу с двумя параллельными трубами крена, которые расположены под углом 90° к основной трубе и соединены с системой балансирования по крену.The roll frame in the form of a semi-fork, which is rigid, contains a main pipe with two parallel roll pipes, which are located at an angle of 90 ° to the main pipe and are connected to the roll balancing system.
Система балансирования по крену содержит балансирующую раму крена, которая жестко прикреплена к валу крена и соединена с двумя параллельными трубами крена, с возможностью движения балансирующей рами крена вдоль этих двух параллельных труб крена в площади, которая перпендикулярна к горизонту, при этом балансирующая рама крена содержит два кулачковых фиксатора крена, упорный элемент крена с регулирующим винтом крена.The roll balancing system comprises a balancing roll frame that is rigidly attached to the roll shaft and connected to two parallel roll pipes, with the possibility of movement of the balancing roll frames along these two parallel roll pipes in an area that is perpendicular to the horizon, while the balancing roll frame contains two cam roll lock, roll stop element with roll adjusting screw.
Рама тангажа в виде полувилки, которая выполнена жесткой, содержит платформу камеры з двумя параллельными трубами тангажа, которые расположены под углом 90° к платформе камеры, и соединены с системой балансирования по тангажу.The pitch frame in the form of a semi-fork, which is rigid, contains a camera platform with two parallel pitch pipes, which are located at an angle of 90 ° to the camera platform, and are connected to the pitch balancing system.
Система балансирования по тангажу содержит балансирующую раму тангажа, которая жестко прикреплена к валу тангажа и соединена с двумя параллельными трубами тангажа, с возможностью движения балансирующей рамы тангажа вдоль двух параллельных труб тангажа, и балансирующая рама тангажа содержит два кулачковых фиксатора тангажа, упорний элемент тангажа с регулирующим винтом тангажа.The pitch balancing system includes a pitch balancing frame that is rigidly attached to the pitch shaft and connected to two parallel pitch pipes, with the possibility of moving the pitch balancing frame along two parallel pitch pipes, and the pitch balancing frame contains two pitch cam locks, the pitch stop element with a regulating pitch pitch screw.
В качестве электронных модулей гиростабилизатор содержит три усилителя мощности двигателей приводов, микропроцессорное устройство, энергонезависимую память и два последовательных канала обмена, один из которых соединен с пультом дистанционного управления, а второй соединен с внешними устройствами.As electronic modules, the gyrostabilizer contains three power amplifiers for drive motors, a microprocessor device, non-volatile memory and two serial communication channels, one of which is connected to a remote control, and the second is connected to external devices.
Последовательный канал обмена, который соединен с пультом дистанционного управления, выполнен в виде модуля радиосвязи. Пульт дистанционного управления содержит микроконтролер, блок энергонезависимой памяти, экран отображения информации, электромеханические элементы управления. Совокупность всех признаков предложенного изобретения позволяет повысить эффективность стабилизации и удобство в эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной наладки и во время съемки кино- или телематериала, а также - расширить ассортимент трехосных дистанционно управляемых гиростабилизаторов для кинокамер или для телекамер.The serial exchange channel, which is connected to the remote control, is made in the form of a radio communication module. The remote control contains a microcontroller, a non-volatile memory unit, an information display screen, electromechanical controls. The combination of all the features of the proposed invention improves the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during pre-adjustment and during shooting of film or television material, as well as expanding the range of triaxial remotely controlled gyrostabilizers for movie cameras or for television cameras.
За счет новых признаков, а именно - выполнения рамы курса, рамы крена и рамы тангажа в виде полувилок жестких, соединения рамы крена с системой балансирования по крену с возможностью движения этой рамы крена в плоскости, которая перпендикулярна к горизонту, выполнения системы балансирования по крену фиксатором рамы крена относительно вала крена, наличия последовательного канала обмена, который соединяет пульт дистанционного управления с электронными модулями, а также наличия трех датчиков угловой скорости, трех акселерометров и двух датчиков угла разворота, расположения трех датчиков угловой скорости на раме тангажа под углом 90° друг к другу, расположения трех акселерометров на раме тангажа под углом 90° друг к другу, и расположения первого датчика угла разворота на валу крена, а второго датчика угла разворота - на валу тангажа достигается технический результат (положительный эффект): использование и изготовление предложенного гиростабилизатора позволяет повысить эффективность стабилизации и удобство в эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной наладки и во время съемки кино- или теле- материала, кроме того - расширить ассортимент трехосных дистанционно управляемых гиростабилизаторов для кинокамер или для телекамер. Выполнение рамы курса, рамы крена и рамы тангажа в виде полувилок, которые являются жесткими, и выполнение рамы крена соединенной с системой балансирования по крену с возможностью движения этой рамы крена в площади, которая перпендикулярна к горизонту, при одновременном исполнении системы балансирования по крену как фиксатора рамы крена относительно вала крена позволяет быстро, удобно и эффективно перед началом роботы всей системы осуществить качественное балансирование по тангажу и осуществить балансирование по крену, не нарушая при этом балансирования по тангажу. Быстрое балансирование гиростабилизатора с камерой перед началом или в процессе кино- или теле-съемки является существенной и важной технической характеристикой таких приборов, так как во время съемок регулярно возникает необходимость менять место или характер съемки, что требует перемещения или перемонтажа кино- или телекамери. Известно, что процес кино- или теле- съемки является дорогостоящим, и поэтому, экономия времени кино- или теле- съемки, в том числе и экономия времени наладки операторского оборудования, имеют важное значение. За счет того, что рама курса, рама крена и рама тангажа выполнены жесткими полувилками, достигается удобство эксплуатации при подготовке гиростабилизатора для роботы и во время работы, то есть рама курса, рама крена и рама тангажа в результате жесткого исполнения являются цельными конструктивными элементами, которые не требуют отдельного настраивания и монтажа. Кроме того за счет выполнения рамы крена соединенной с системой балансирования по крену с возможностью движения этой рамы крена в плоскости, перпендикулярной к горизонту, при одновременном выполнении системы балансирования по крену как фиксатора рамы крена относительно вала крена появляется возможность за достаточно короткое время, например, за одну минуту, осуществить качественное балансирование гиростабилизатора вместе с камерой по крену, то есть осуществить движение рамы крена и всего модуля крена вместе с прикрепленным к модулю крена модулем тангажа относительно вала крена, который расположен в составе привода крена и который закреплен на модуле курса. При этом непредвиденным является то, что в результате того, что система балансирования по крену соединена именно с рамой крена, то в процессе балансирования по крену осуществляют наладку только модуля крена гиростабилизатора, но при этом не затрагивают настройки других модулей, например - настройки отбалансированного модуля тангажа. Непредвиденным является также то, что в результате того, что система балансирования по крену виполнена непосредственно как фиксатор рамы крена относительно вала крена, этот узел конструкции (система балансирования по крену) приобретает универсальность за счет одновременного выполнения как минимум функции балансирующего устройства и функции фиксатора и носителя рамы крена гиростабилизатора. Таким образом устройство также не содержит лишних конструктивных элементов, которые могли бы усложнять конструкцию. Наличие, система размещения и соединения в гиростабилизаторе не меньше, чем одного последовательного канала обмена с пультом дистанционного управления, трех датчиков угловой скорости, трех акселерометров и двух датчиков угла разворота обеспечивают повышение эффективности стабилизации и эксплуатации системы гиростабилизатора вместе с кинокамерой или с телекамерой в процессе съемки кино- или теле - материала.Due to new features, namely, the implementation of the course frame, the roll frame and the pitch frame in the form of rigid half forks, the connection of the roll frame with the roll balancing system with the possibility of moving this roll frame in a plane that is perpendicular to the horizon, and the roll balancing system to be fixed the roll frame relative to the roll shaft, the presence of a serial exchange channel that connects the remote control to electronic modules, as well as the presence of three angular velocity sensors, three accelerometers and two yes pivot angle sensors, the location of three angular velocity sensors on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, the location of three accelerometers on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, and the location of the first pivot angle sensor on the roll shaft, and the second pivot angle sensor - a technical result is achieved on the pitch shaft (positive effect): the use and manufacture of the proposed gyrostabilizer improves the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or telly during the pre-adjustment and during the shooting of film or television material, in addition, to expand the range of triaxial remotely controlled gyrostabilizers for movie cameras or for television cameras. The implementation of the course frame, roll frame and pitch frame in the form of semi-forks that are rigid, and the implementation of the roll frame connected to the roll balancing system with the possibility of movement of the roll frame in an area that is perpendicular to the horizon, while the roll balancing system is implemented as a retainer the frame of the roll relative to the roll shaft allows you to quickly, conveniently and efficiently before starting the work of the entire system to carry out high-quality balancing on the pitch and to balance the roll, without disturbing this pitch balancing. Fast balancing the gyrostabilizer with the camera before or during the film or television shooting is an essential and important technical characteristic of such devices, since during shooting regularly there is a need to change the location or nature of the shooting, which requires moving or remounting the film or television camera. It is known that the process of film or television shooting is expensive, and therefore, saving time for film or television shooting, including saving time for setting up camera equipment, are important. Due to the fact that the course frame, roll frame and pitch frame are made with rigid half-forks, ease of use is achieved when preparing the gyro stabilizer for the robot and during operation, that is, the course frame, roll frame and pitch frame as a result of hard execution are integral structural elements that Do not require separate configuration and installation. In addition, due to the implementation of the roll frame connected to the roll balancing system with the possibility of movement of the roll frame in a plane perpendicular to the horizon, while the roll balancing system is used as a lock of the roll frame relative to the roll shaft, it becomes possible in a fairly short time, for example, one minute, to carry out high-quality balancing of the gyrostabilizer with the camera along the roll, that is, to move the roll frame and the entire roll module together with attached to the module Wren pitch module relative to the roll shaft, which is located in the roll drive and which is mounted on the heading module. At the same time, it is unforeseen that, as a result of the roll balancing system being connected specifically to the roll frame, during the roll balancing process only the gyrostabilizer roll module is adjusted, but the settings of other modules are not affected, for example, the settings of the balanced pitch module . It is also unforeseen that as a result of the roll balancing system being implemented directly as a lock of the roll frame relative to the roll shaft, this design unit (roll balancing system) gains universality due to the simultaneous performance of at least the function of the balancing device and the functions of the latch and carrier Gyrostabilizer roll frames. Thus, the device also does not contain unnecessary structural elements that could complicate the design. The presence, placement and connection system in the gyrostabilizer of not less than one serial communication channel with a remote control, three angular velocity sensors, three accelerometers and two reversal angle sensors provide an increase in the stabilization efficiency and operation of the gyrostabilizer system together with a movie camera or a television camera during shooting film or television material.
Особенное расположение датчиков, а именно - расположение на раме тангажа трех датчиков угловой скорости под углом 90° друг к другу и трех акселерометров под углом 90° друг к другу: рама тангажа содержит платформу для камеры и соответственно камера устанавливается на этой платформе и непосредственная близость расположения трех датчиков угловой скорости и трех акселерометров рядом с камерой на раме тангажа дозволяет до минимума уменьшить возможные погрешености, которые могут возникнуть во время работы гиростабилизатора, что значительно повышает стабилизацию и эксплуатацию устройства в целом. Система расположения датчиков, которая указана выше, является наиболее эффективной с точки зрения обеспечения качества стабилизации и управления гиростабилизатора с камерой. В этом случае также и расположение датчиков угловой скорости, которые установлены совместно на раму крена, предоставляет возможность наиболее точного измерения абсолютных значений угловой скорости объекта стабилизации за счет того, что они учитывают кроме прочего и прогибы, которые вызываются тем, что общая конструкция гиростабилизатора содержит также и не жесткие соединения.A special arrangement of sensors, namely, the location on the pitch frame of three angular velocity sensors at an angle of 90 ° to each other and three accelerometers at an angle of 90 ° to each other: the pitch frame contains a platform for the camera and, accordingly, the camera is installed on this platform and the immediate proximity three angular velocity sensors and three accelerometers next to the camera on the pitch frame allows minimizing possible errors that may occur during gyro stabilizer operation, which significantly Witzlaus stabilization and maintenance of the whole device. The sensor location system, which is indicated above, is the most effective in terms of ensuring the quality of stabilization and control of the gyrostabilizer with the camera. In this case, as well, the location of the angular velocity sensors, which are mounted together on the roll frame, makes it possible to most accurately measure the absolute values of the angular velocity of the stabilization object due to the fact that they take into account, among other things, deflections, which are caused by the fact that the general design of the gyrostabilizer also contains and not hard connections.
Достижение технического результата (положительного эффекта) при отдельных случаях исполнения, применения предложенного решения усиливается за счет того, что:The achievement of a technical result (positive effect) in individual cases of execution, application of the proposed solution is enhanced by the fact that:
- рама крена в виде полувилки, которая выполнена жесткой, содержит основную трубу с двумя параллельными трубами крена, которые расположены под углом 90° к основной трубе и соединены с системой балансирования по крену;- the roll frame in the form of a half-fork, which is rigid, contains the main pipe with two parallel roll pipes, which are located at an angle of 90 ° to the main pipe and are connected to the roll balancing system;
- система балансирования по крену содержит балансирующую раму крена, которая жестко прикреплена к валу крена и соединена с двумя параллельными трубами крена, с возможностью движения балансирующей рамы крена вдоль этих двух параллельных труб крена в площади, которая перпендикулярна к горизонту, при этом балансирующая рама крена содержит два кулачковых фиксатора крена, упорный элемент крена с регулирующим винтом крена;- the roll balancing system comprises a balancing roll frame that is rigidly attached to the roll shaft and connected to two parallel roll pipes, with the possibility of movement of the balancing roll frame along these two parallel roll pipes in an area that is perpendicular to the horizon, this balancing roll frame contains two cam latches of the roll, the thrust element of the roll with the adjusting screw of the roll;
- рама тангажа в виде полувилки, которая выполнена жесткой, содержит платформу камеры з двумя параллельными трубами тангажа, которые расположены под углом 90° к платформе камеры, и соединены с системой балансирования по тангажу;- the pitch frame in the form of a half-fork, which is rigid, contains a camera platform with two parallel pitch pipes, which are located at an angle of 90 ° to the camera platform, and are connected to the pitch balancing system;
- система балансирования по тангажу содержит балансирующую раму тангажа, которая жестко прикреплена к валу тангажа и соединена с двумя параллельными трубами тангажа, с возможностью движения балансирующей рамы тангажа вдоль двух параллельных труб тангажа, и балансирующая рама тангажа содержит два кулачковых фиксатора тангажа, упорний элемент тангажа с регулирующим винтом тангажа;- the pitch balancing system includes a pitch balancing frame that is rigidly attached to the pitch shaft and connected to two parallel pitch pipes, with the possibility of moving the pitch balancing frame along two parallel pitch pipes, and the pitch balancing frame contains two pitch cam locks, the pitch persistent element with pitch adjusting screw;
- в качестве электронных модулей гиростабилизатор содержит три усилителя мощности двигателей приводов, микропроцессорное устройство, энергонезависимую память и два последовательных канала обмена, один из которых соединен с пультом дистанционного управления, а второй соединен с внешними устройствами, например с компьютером;- as electronic modules, the gyrostabilizer contains three power amplifiers for drive motors, a microprocessor device, non-volatile memory and two serial communication channels, one of which is connected to a remote control, and the second is connected to external devices, such as a computer;
- последовательный канал обмена, который соединен с пультом дистанционного управления, выполнен в виде модуля радиосвязи; пульт дистанционного управления содержит микроконтролер, блок энергонезависимой памяти, экран отображения информации, электромеханические элементы управления.- serial communication channel, which is connected to the remote control, made in the form of a radio module; the remote control contains a microcontroller, a non-volatile memory unit, an information display screen, electromechanical controls.
Технический результат (положительный эффект) при использовании предложенного гиростабилизатра достигается именно в пределах количественных характеристик, которые приведены в формуле изобретения - за пределами этих значений технический результат (положительный эффект) не достигается.The technical result (positive effect) when using the proposed gyrostabilizer is achieved precisely within the quantitative characteristics that are given in the claims - beyond these values, the technical result (positive effect) is not achieved.
Предложенный гиростабилизатор изготовлен и прошел широкие испытания в условиях его эксплуатации. Эти испытания подтвердили его высокие технические, эксплуатационные характеристики - он в условиях реальной эксплуатации позволил повысить эффективность стабилизации и удобство в эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной настройки, наладки и во время съемки кино- или теле- материала, при этом наблюдалось повышение эффективности, удобства и скорости балансирования по крену.The proposed gyrostabilizer is made and has undergone extensive testing under its operating conditions. These tests confirmed its high technical and operational characteristics - in real-life conditions it allowed to increase the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during presetting, commissioning, and when shooting film or television material, while there was an increase in the efficiency, convenience and speed of balancing roll.
Производство предложенного изобретения позволит расширить ассортимент гиростабилизаторов такого профиля.The production of the proposed invention will expand the range of gyrostabilizers of this profile.
Краткое описание фигур чертежейBrief Description of the Drawings
Предложенный трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер характеризуется следующими графическими изображениями (иллюстрациями): Фиг. 1 - схематическое изображение трехосного дистанционно управляемого гиростабилизатора для кинокамер или для телекамер.The proposed triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras is characterized by the following graphic images (illustrations): FIG. 1 is a schematic representation of a triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras.
Фиг. 2 - изображение трехосного дистанционно управляемого гиростабилизатора для кинокамер или для телекамер.FIG. 2 is an image of a triaxial remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras.
Фиг. 3 - структурная схема пульта дистанционного управления.FIG. 3 is a structural diagram of a remote control.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер (фиг. 1 , фиг. 2) содержит последовательно соединенные между собой модуль курса 1, модуль крена 2 и модуль тангажа 3. Модуль курса 1 содержит привод курса 4, раму курса 5 в виде выполненной жесткой полувилки, а также вал курса 6, который вращается внутри привода курса 4. Модуль курса 1 также содержит привод крена 7 и вал крена 8, который вращается внутри привода крена 7 (фиг. 1, фиг. 2).The triaxial remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras (Fig. 1, Fig. 2) contains a course module 1, a roll module 2 and a pitch module 3 connected in series. The course module 1 contains the course 4 drive, the course frame 5 in the form of a rigid half-forks, as well as the shaft of the course 6, which rotates inside the drive of the course 4. The module of the course 1 also contains the drive of the roll 7 and the roll of the roll 8, which rotates inside the drive of the roll 7 (Fig. 1, Fig. 2).
Модуль крена 2 (фиг. 1, фиг. 2) содержит раму крена 9 в виде полувилки, выполненной жесткой, привод тангажа 10, вал тангажа 11, который вращается внутри привода тангажа 10, и систему балансирования по крену 12. Рама крена 9 соединена с системой балансирования по крену 12 с возможностью движения этой рамы крена 9 в плоскости, перпендикулярной к горизонту, при этом система балансирования по крену 12 является фиксатором рамы крена 9 относительно вала крена 8. В отдельных случаях исполнения в предложенном гиростабилизаторе рама крена 9 содержит основную трубу 13 с двумя параллельными трубами крена 14 и 15, которые расположены под углом 90° к основной трубе 13 и соединены с системой балансирования по крену 12 (фиг. 2). Система балансирования по крену 12 содержит балансирующую раму крена 16, которая является конструктивной основой системы балансирования по крену 12, и которая жостко прикреплена к валу крена 8 и соединена с двумя параллельными трубами крена 14 и 15, с возможностью движения балансирующей рамы крена 16 вдоль этих двух параллельных труб крена 14 и 15 в плоскости, перпендикулярной к горизонту. Балансирующая рама крена 16 содержит два кулачковых фиксатора крена 17 и 18, упорный элемент крена 19 с регулирующим винтом крена 20 (фиг. 2).The roll module 2 (Fig. 1, Fig. 2) comprises a roll frame 9 in the form of a half-plug made rigid, a pitch drive 10, a pitch shaft 11 that rotates inside the pitch 10 drive, and a roll balancing system 12. The roll frame 9 is connected to the roll balancing system 12 with the possibility of movement of this roll frame 9 in a plane perpendicular to the horizon, while the roll balancing system 12 is the lock of the roll frame 9 relative to the roll shaft 8. In some cases, in the proposed gyrostabilizer, the roll frame 9 contains the main pipe at 13 with two parallel tubes 14 and roll 15, which are arranged at an angle of 90 ° to the main pipe 13 and connected to the system balancing roll 12 (Fig. 2). The roll balancing system 12 contains a balancing roll frame 16, which is the structural basis of the roll balancing system 12, and which is rigidly attached to the roll shaft 8 and is connected to two parallel roll pipes 14 and 15, with the possibility of movement of the balancing roll frame 16 along these two parallel roll pipes 14 and 15 in a plane perpendicular to the horizon. The balancing roll frame 16 contains two cam latches of the roll 17 and 18, the thrust element of the roll 19 with the adjusting screw of the roll 20 (Fig. 2).
Модуль тангажа 3 содержит раму тангажа 21 в виде полувилки, выполненной жесткой, и систему балансирования по тангажу 22. Система балансирования по тангажу 22 соединена с рамой тангажа 21, и эта рама тангажа 21 подвижна относительно вала тангажа 11, а система балансирования по тангажу 22 является фиксатором рамы тангажа 21 относительно вала тангажа 11. В отдельных случаях выполнения в предложенном гиростабилизаторе рама тангажа 21 содержит платформу камеры 23 с двумя параллельными трубами тангажа 24 и 25, которые расположенны под углом 90° к платформе камеры 23, и соединены с системой балансирования по тангажу 21. Система балансирования по тангажу 21 содержит балансирующую раму тангажа 26, которая является конструктивной основой системы балансирования по тангажу 21 и которая жостко прикреплена к валу тангажа 11 и соединена с двумя параллельными трубами тангажа 24 и 25, с возможностью движения балансирующей рамы тангажа 26 вдоль двух паралелльных труб тангажа 24 и 25. Балансирующая рама тангажа 26 содержит также два кулачковых фиксатора тангажа 27 и 28, упорный элемент тангажа 29 з регулирующим винтом тангажа 30 (фиг. 2). Привод курса 4 содержит двигатель 31, привод крена 7 содержит двигатель 32 и привод тангажа 10 содержит двигатель 33 (фиг. 1). На практике в каждый из приводов - привод курса 4, привод крена 7 и привод тангажа 10, в зависимости от эксплуатационных потребностей, можно устанавливать один двигатель с безлюфтовым редуктором или редуктор с двумя люфтокомпесующими двигателями, или один двигатель прямого привода («мoмeнтный» двигатель).The pitch module 3 comprises a pitch frame 21 in the form of a semi-fork made of a rigid pitch and a pitch balancing system 22. The pitch balancing system 22 is connected to the pitch frame 21, and this pitch frame 21 is movable relative to pitch 11 and the pitch balancing system 22 is the pitch frame clamp 21 relative to the pitch shaft 11. In some cases, the implementation of the proposed gyrostabilizer pitch frame 21 comprises a camera platform 23 with two parallel pitch pipes 24 and 25, which are located at an angle of 90 ° to the platform measures 23, and connected to the pitch balancing system 21. The pitch balancing system 21 includes a pitch balancing frame 26, which is the structural basis of the pitch balancing system 21 and which is rigidly attached to the pitch shaft 11 and connected to two parallel pitch pipes 24 and 25 , with the ability to move the balancing pitch frame 26 along two parallel pitch pipes 24 and 25. The balancing pitch frame 26 also contains two cam pitch locks 27 and 28, the pitch stop element 29 with the adjusting screw t Angage 30 (FIG. 2). The course drive 4 comprises an engine 31, the roll drive 7 comprises an engine 32, and the pitch drive 10 comprises an engine 33 (FIG. 1). In practice, each of the drives has a heading drive 4, a roll drive 7 and a pitch drive 10, depending on operational needs, one motor with a backlashless gearbox or a gearbox with two backlash motors, or one direct drive motor ("momentary" motor) can be installed .
Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер (фиг. 1) содержит также электронные модули: три усилителя 34, 35, 36 мощности двигателей приводов, микропроцессорное устройство 37, энергонезависимую память 38 и два последовательных канала обмена 39 и 40. В отдельных случаях выполнения гиростабилизатора один последовательный канал обмена 39 соединен с пультом дистанционного управления 41 и с электронными модулями, а другой последовательный канал обмена 40 соединен с электронными модулями и с внешними устройствами, например с компьютером. В других случаях выполнения гиростабилизатора последовательный канал обмена 39, который соединен с пультом дистанционного управления 41 и с электронными модулями, виполнен в виде модуля радиосвязи 42. Предложенный гиростабилизатор (фиг. 1) содержит также три датчика угловой скорости 43 (гироскопы), три акселерометра 44 и два датчика угла разворота 45 и 46. Датчики угловой скорости 43 (гироскопы) расположены на раме тангажа 21 под углом 90° друг к другу. Три акселерометра 44 также расположены на раме тангажа 21 под углом 90° друг к другу. Первый датчик угла разворота 45 расположен на валу крена 8, а другой датчик угла разворота 46 расположен на валу тангажа 11.Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras (Fig. 1) also contains electronic modules: three amplifiers 34, 35, 36 power of the drive motors, microprocessor device 37, non-volatile memory 38 and two serial communication channels 39 and 40. In some cases of gyrostabilization, one serial communication channel 39 is connected to the remote control 41 and to the electronic modules, and the other serial communication channel 40 is connected to electronic modules and with external devices, such as a computer. In other cases of the gyrostabilizer, the serial exchange channel 39, which is connected to the remote control 41 and to the electronic modules, is implemented as a radio communication module 42. The proposed gyrostabilizer (Fig. 1) also contains three angular velocity sensors 43 (gyroscopes), three accelerometers 44 and two angle sensors 45 and 46. The angular velocity sensors 43 (gyroscopes) are located on the pitch frame 21 at an angle of 90 ° to each other. Three accelerometers 44 are also located on the pitch frame 21 at an angle of 90 ° to each other. The first pivot angle sensor 45 is located on the roll shaft 8, and the other pivot angle sensor 46 is located on the pitch shaft 11.
Пульт дистанционного управления (фиг. 3) является электронно- механический устройством, которое содержит микроконтролер 47, блок энергонезависимой памяти 48, графический индикатор 49, электромеханические элементы управления 50 трехосным дистанционно управляемым гиростабилизатором для кинокамер или телекамер.The remote control (Fig. 3) is an electronic-mechanical device that contains a microcontroller 47, a non-volatile memory unit 48, a graphic indicator 49, and electromechanical controls 50 with a triaxial remote controlled gyrostabilizer for movie cameras or television cameras.
Основой пульта управления является микроконтролер 47, который установлен в едином блоке с электромеханическими элементами управления 50 в виде джойстиков, кнопок, переключателей, инкрементных датчиков вращения.The basis of the control panel is a microcontroller 47, which is installed in a single unit with electromechanical control elements 50 in the form of joysticks, buttons, switches, incremental rotation sensors.
Перед началом работы трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер креплят к носителю валом курса 6 (фиг. 1).Before starting work, a three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras is attached to the carrier with a course 6 shaft (Fig. 1).
Кинокамеру или телекамеру крепят к раме тангажа 21 с помощью площадки, которая входит в комплект кинокамеры или телекамеры (далее - камера). После этого осуществляют статическое балансирование камеры по тангажу за счет перемещения камеры вдоль площадки камеры взад или вперед относительно рамы тангажа 21, и при помощи системы балансирования по тангажу 22 за счет перемещения рамы тангажа 21 относительно вала тангажа 11 вверх или вниз. Далее осуществляют балансирование камеры по крену. В прототипе, в связи с тем, что балансирование по крену происходит за счет изгиба рамы крена с помощью пантографического устройства, процесс балансирования по крену сложен, длителен и неудобен. В предложенном гиростабилизаторе балансирование камеры по крену осуществляют с помощью системы балансирования по крену 12, перемещая раму крена 9, выполненную в виде жесткой полувилки, относительно вала крена 8 влево или вправо в плоскости, перпендикулярной к горизонту, что позволяет повысить эффективность, удобство и скорость балансирования камеры по крену во время предварительной наладки, настройки устройства к работе. При этом в процессе балансирования по крену происходит движение рамы крена 9, которая является составной частью модуля крена 2, то есть во время балансирования по крену осуществляют движение всего модуля крена 2 и присоединенного к нему модуля тангажа 3, при этом любые осуществленные наладки модуля тангажа 3 не нарушаются и остаются такими, какими были до балансирования по крену, в том числе не нарушается отбалансированность по тангажу.A movie camera or camera is attached to the pitch frame 21 using the platform that is included with the movie camera or camera (hereinafter - the camera). After that, the camera is statically balanced by pitch by moving the camera along the camera platform back and forth relative to pitch frame 21, and by using pitch balancing system 22 by moving pitch frame 21 relative to pitch shaft 11 up or down. Next, balancing the camera roll. In the prototype, due to the fact that the roll balancing is due to the bending of the roll frame using a pantographic device, the roll balancing process is complicated, long and inconvenient. In the proposed gyrostabilizer, camera roll balancing is carried out using a roll balancing system 12 by moving the roll frame 9 in the form of a rigid half fork relative to the roll shaft 8 left or right in a plane perpendicular to the horizon, which improves the efficiency, convenience and speed of balancing camera roll during pre-adjustment, device settings for work. At the same time, in the process of balancing the roll, the frame 9 rolls, which is an integral part of the roll module 2, that is, during the roll balancing, the entire roll module 2 and the pitch module 3 attached to it are moved, while any adjustment of pitch module 3 They are not violated and remain as they were before the roll balancing, including the pitch balance is not violated.
После балансирования камеры по тангажу и по крену трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер включают в электропитание (электросеть).After balancing the camera by pitch and roll, the three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras is included in the power supply (mains).
Дистанционное управление движением гиростабилизатора вместе с камерой вокруг каждой из осей осуществляется с помощью пульта дистанционного управления 41 через последовательный канал обмена 39, который соединяет пульт 41 с электронными модулями в виде трех усилителей 34, 35 и 36 мощности двигателей приводов, микропроцессорного устройства 37 и энергонезависимой памяти 38. Движение модуля курса 1, модуля крена 2 и модуля тангажа 3 в пространстве происходит за счет работы двигателей 31, 32, 33 с валами 6, 8 и 11, каждый из которых вращается внутри соответствующих приводов 4, 7 и 10. При этом во время такого движения гиростабилизатора с камерой по вертикали, горизонтали и крену возможны быстрые, резкие или произвольные остановки и смена движения в другом направлении. Датчики угла разворота 45 и 46 соединены с приводами 32 и 33 соответственно, и сигналы с этих датчиков угла разворота 45 и 46 поступают на микропроцессорное устройство 37. Микропроцессорное устройство 37, которое установлено в гиростабилизаторе, принимает по последовательному каналу обмена 39 от пульта дистанционного управления 41 значения угловых скоростей управления, заданных с электромеханических элементов управления 50 (с джойстиков). В микропроцессорное устройство 37 поступают значения угловых скоростей обратной связи с датчиков угловой скорости 43 и информация с датчиков угла разворота 45, 46. Микропроцессорное устройство 37, опираясь на эти данные, выполняет обсчет значений сигналов управления привода курса 4, привода крена 7 и привода тангажа 10 по алгоритмам, хорошо известными в гироскопии, и отправляет их на усилители 34, 35, 36 мощности двигателей приводов. Для устранения дрейфа по каждой из трех осей движения гиростабилизатора в микропроцессорное устройство 37 дополнительно вводится информация из трех акселерометров 44.Remote control of the gyrostabilizer movement along with the camera around each axis is carried out using the remote control 41 through a serial exchange channel 39, which connects the remote control 41 to the electronic modules in the form of three power amplifiers 34, 35 and 36 of the drive motor power, microprocessor device 37 and non-volatile memory 38. The movement of the heading module 1, roll module 2 and pitch module 3 in space occurs due to the operation of engines 31, 32, 33 with shafts 6, 8 and 11, each of which rotates inside accordingly driving actuators 4, 7 and 10. Moreover, during such a movement of the gyrostabilizer with the camera vertically, horizontally and roll, quick, sudden or arbitrary stops and a change of movement in the other direction are possible. The angle sensors 45 and 46 are connected to the actuators 32 and 33, respectively, and the signals from these angle sensors 45 and 46 are fed to the microprocessor device 37. The microprocessor device 37, which installed in the gyrostabilizer, receives on the serial exchange channel 39 from the remote control 41 the values of the angular control speeds specified from the electromechanical control elements 50 (from joysticks). The microprocessor device 37 receives the values of the feedback angular velocities from the angular velocity sensors 43 and information from the angle sensors 45, 46. The microprocessor device 37, based on these data, performs the calculation of the values of the control signals of the heading 4, roll 7 and pitch 10 according to algorithms well known in gyroscopy, and sends them to power amplifiers 34, 35, 36 of drive motor power. To eliminate the drift along each of the three axes of movement of the gyrostabilizer, information from three accelerometers 44 is additionally introduced into the microprocessor device 37.
На пульте дистанционного управления 41 информация от всех органов управления поступает в микроконтролер 47, осуществляющий кодирование принятой информации для дальнейшей передачи по соответствующему последовательному каналу обмена в электронные модули гиростабилизатора. В некоторых случаях выполнения предложенного устройства с целью бездротового управления гиростабилизатором может применяться модуль радиосвязи 42. Для подключения внешних устройств, таких как колеса, педали, ручки управления. устройства записи информации, компьютеры и т.д., может быть применен последовательный канал обмена 40. При этом кодирование информации для передачи по последовательному каналу обмена 40 осуществляется непосредственно в вышеуказанных внешних устройствах. Микроконтролер 47 пульта 41 принимает эту информацию и, учитывая информацию о действительных настройках пульта 41, выдает ее в гиростабилизатор по последовательному каналу обмена 39. По этому же последовательному каналу обмена 39 осуществляется прием информации с гиростабилизатора о состоянии камеры (включена или выключена) с последующим отображением на пульте дистанционного управления 41.On the remote control 41, information from all controls goes to the microcontroller 47, encoding the received information for further transmission via the corresponding serial communication channel to the gyrostabilizer electronic modules. In some cases, the implementation of the proposed device with the goal of droneless control of the gyrostabilizer can be used radio module 42. To connect external devices, such as wheels, pedals, control knobs. information recording devices, computers, etc., a serial communication channel 40 can be applied. In this case, the encoding of information for transmission on a serial communication channel 40 is carried out directly in the above external devices. The microcontroller 47 of the remote control 41 receives this information and, taking into account information about the actual settings of the remote control 41, issues it to the gyrostabilizer via a serial exchange channel 39. Information from the gyrostabilizer on the camera status (on or off) is received on the same serial exchange channel 39 with subsequent display on the remote control 41.
Изменение скорости поворота гиростабилизатора по курсу, крену, тангажу, изменение плавности движения, изменение коэффициента гиростабилизации предложенного устройства и управление дрейфом по каждой из осей осуществляют с помощью электромеханических элементов управления 50 - инкрементных датчиков вращения. Состояние действительных настроек заявляемого устройства и камеры отображается на графическом индикаторе 49, для сохранения настроек при выключении питания используется энергонезависимая память 48 на пульте дистанционного управления 41. Управление оперативными режимами работи трехосного дистанционно управляемого гиростабилизатора для кинокамер или для телекамер (включение - выключение гиростабилизатора, камеры и другое) осуществляется непосредственно с помощью электромеханических элементов управления 50, кнопок и переключателей . Предложенный гиростабилизатор изготовлен и прошел широкие испытания в условиях его эксплуатации. Эти испытания подтвердилие его высокие технические, эксплуатационные характеристики.The change in the speed of rotation of the gyrostabilizer at the heading, roll, pitch, change in the smoothness of movement, change in the gyrostabilization coefficient of the proposed device and drift control on each axis is carried out using electromechanical controls 50 - incremental rotation sensors. The state of the actual settings of the claimed device and camera is displayed on a graphic indicator 49, to save the settings when the power is turned off, non-volatile memory 48 is used on the remote control 41. Control the operational modes of the triaxial remote-controlled gyro stabilizer for movie cameras or television cameras (turn on / off the gyrostabilizer, camera and other) is carried out directly using electromechanical controls 50, buttons and switches. The proposed gyrostabilizer is made and has undergone extensive testing under its operating conditions. These tests confirm its high technical, operational characteristics.
Промышленная применимость Изобретение - предложенный трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер промышленно применимо, оно может быть осуществлено в приборостроении и широко использовано по назначению. Пример его конкретного промышленного осуществления и использования приведен выше. При испытаниях заявленного изобретения в условиях реальной эксплуатации было показано, что совокупность всех признаков предложенного технического решения, его новые признаки позволяют повысить эффективность стабилизации и удобство эксплуатации системы гиростабилизатора с кинокамерой или с телекамерой во время предварительной наладки (настройки) и во время съемки кино- или теле- материала, при этом наблюдалось повышение эффективности, удобства и скорости балансирования по крену.Industrial applicability The invention is the proposed triaxial remotely controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, it is industrially applicable, it can be implemented in instrumentation and is widely used for its intended purpose. An example of its specific industrial implementation and use is given above. When testing the claimed invention in real-life conditions, it was shown that the combination of all the features of the proposed technical solution, its new features make it possible to increase the stabilization efficiency and ease of use of the gyrostabilizer system with a movie camera or a television camera during preliminary setup (adjustment) and during shooting a movie or television material, while there was an increase in the efficiency, convenience and speed of balancing roll.
Предложенное устройство используется во время киносъемки или телесъемки не только, когда камера находится в стационарном, жестко закрепленном положении, но и во время съемки с различных носителей, которые могут передвигаться и могут при этом вибрировать - самолетов, автомобилей, водного транспорта, специальных двигающихся платформ, операторских возков, операторских кранов и тому подобных. Производство предложенного изобретения позволит расширить асортимент гиростабилизаторов такого профиля. The proposed device is used during filming or shooting not only when the camera is in a stationary, rigidly fixed position, but also when shooting from various media that can move and can vibrate - aircraft, cars, water transport, special moving platforms, cameramen, camera cranes and the like. The production of the proposed invention will expand the range of gyrostabilizers of this profile.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер, содержащий последовательно соединенные между собой модуль курса, модуль крена, модуль тангажа, а модуль курса содержит раму курса в виде полувилки, привод курса с не меньше, чем одним двигателем, вал курса, вращающийся внутри привода курса, привод крена, с не меньше, чем одним двигателем, вал крена, вращающийся внутри привода крена, модуль крена содержит раму крена в виде полувилки, привод тангажа с не менше, чем одним двигателем, вал тангажа, вращающийся внутри привода тангажа, и систему балансирования по крену, и модуль тангажа содержит раму тангажа в виде полувилки и систему балансирования по тангажу, а также электронные модули, три датчика угловой скорости, не меньше, чем один акселерометр, и не меньше, чем один датчик угла розворота, и пульт дистанционного управления, который отличается тем, что рама курса, рама крена и рама тангажа в виде полувилок выполнены жесткими, а рама крена соединена с системой балансирования по крену с возможностью движения этой рамы крена в плоскости, которая перпендикулярна к горизонту, при этом система балансирования по крену является фиксатором рамы крена относительно вала крена, кроме того в качестве электронных модулей гиростабилизатор содержит не меньше, чем один последовательный канал обмена, а также он содержит три акселерометра и два датчика угла разворота, при этом три датчика угловой скорости расположены на раме тангажа под углом 90° друг к другу, и три акселерометра также расположены на раме тангажа под углом 90° друг к другу, кроме того первый датчик угла разворота расположен на валу крена, а второй датчик угла разворота расположен на валу тангажа.1. A three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for television cameras, containing a heading module, a roll module, a pitch module, connected in series, and a heading module containing a half-heading heading frame, heading drive with at least one motor, heading shaft rotating inside the course drive, roll drive with at least one motor, roll shaft rotating inside the roll drive, roll module contains a roll frame in the form of a half fork, pitch drive with no less than one engine, pitch shaft rotating inside the pitch drive, and the roll balancing system, and the pitch module contains a half-pitch pitch frame and pitch balancing system, as well as electronic modules, three angular velocity sensors, no less than one accelerometer, and no less than one angle sensor a flip, and a remote control, which is characterized in that the course frame, roll frame and pitch frame in the form of half forks are rigid, and the roll frame is connected to the roll balancing system with the possibility of movement of this roll frame in a plane that is perpendicular to the horizon, while the roll balancing system is a lock of the roll frame relative to the roll shaft, in addition, the gyrostabilizer contains not less than one serial exchange channel as electronic modules, and it also contains three accelerometers and two rotation angle sensors, while three angular velocity sensors are located on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, and three accelerometers are also located on the pitch frame at an angle of 90 ° to each other, in addition, the first rotation angle sensor is located on the shaft roll, and the second angle sensor is located on the pitch shaft.
2. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l, который отличается тем, что рама крена в виде полувилки, которая выполнена жесткой, содержит основную трубу с двумя параллельными трубами крена, которые расположены под углом 90° к основной трубе и соединены с системой балансирования по крену. 2. Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1, characterized in that the roll frame in the form of a half-fork, which is rigid, contains a main pipe with two parallel roll pipes that are located at an angle of 90 ° to the main pipe and connected to a roll balancing system.
3. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l или по п.2, который отличается тем, что система балансирования по крену содержит балансирующую раму крена, которая жестко прикреплена к валу крена и соединена с двумя параллельными трубами крена, с возможностью движения балансирующей рамы крена вдоль этих двух параллельных труб крена в площади, которая перпендикулярна к горизонту, при этом балансирующая рама крена содержит два кулачковых фиксатора крена, упорный элемент крена с регулирующим винтом крена.3. Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1 or claim 2, characterized in that the roll balancing system comprises a balancing roll frame that is rigidly attached to the roll shaft and connected to two parallel roll pipes, with the ability to move the balancing roll frame along these two parallel roll pipes in an area that is perpendicular to the horizon, while the balancing roll frame contains two cam roll locks, a thrust roll element with an adjusting screw om roll.
4. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l, который отличается тем, что рама тангажа в виде полувилки, которая выполнена жесткой, содержит платформу камеры з двумя параллельными трубами тангажа, которые расположены под углом 90° к платформе камеры, и соединены с системой балансирования по тангажу.4. A three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1, characterized in that the pitch frame in the form of a semi-fork, which is rigid, contains a camera platform with two parallel pitch pipes that are located at an angle of 90 ° to the camera platform, and connected to a pitch balancing system.
5. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l или по п.4, который отличается тем, что система балансирования по тангажу содержит балансирующую раму тангажа, которая жестко прикреплена к валу тангажа и соединена с двумя параллельными трубами тангажа, с возможностью движения балансирующей рамы тангажа вдоль двух параллельных труб тангажа, и балансирующая рама тангажа содержит два кулачковых фиксатора тангажа, упорный элемент тангажа с регулирующим винтом тангажа.5. Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1 or claim 4, characterized in that the pitch balancing system comprises a pitch balancing frame that is rigidly attached to the pitch shaft and connected to two parallel pitch pipes, with the possibility of movement of the balancing pitch frame along two parallel pitch pipes, and the balancing pitch frame contains two cam pitch locks, a pitch stop element with pitch adjusting screw.
6. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l, который отличается тем, что в качестве электронных модулей он содержит три усилителя мощности двигателей приводов, микропроцессорное устройство, энергонезависимую память и два последовательных канала обмена, один из которых соединен с пультом дистанционного управления, а второй соединен с внешними устройствами.6. Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1, characterized in that it contains three power amplifiers of drive motors, a microprocessor device, non-volatile memory and two serial communication channels, as one of which is connected to the remote control remote control, and the second is connected to external devices.
7. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l или по п.6, который отличается тем, что последовательный канал обмена, который соединен с пультом дистанционного управления, выполнен в виде модуля радиосвязи. 7. Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1 or claim 6, characterized in that the serial communication channel, which is connected to the remote control, is made in the form of a radio communication module.
8. Трехосный дистанционно управляемый гиростабилизатор для кинокамер или для телекамер по п.l, который отличается тем, что пульт дистанционного управления содержит микроконтролер, блок энергонезависимой памяти, экран отображения информации, электромеханические элементы управления. 8. Three-axis remote-controlled gyrostabilizer for movie cameras or for cameras according to claim 1, characterized in that the remote control includes a microcontroller, a non-volatile memory unit, an information display screen, electromechanical controls.
PCT/UA2009/000043 2008-09-19 2009-09-09 Triaxial remote-controlled gyrostabilizer for a cine-camera or tele-camera WO2010033096A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200811319 2008-09-19
UAA200811319A UA90942C2 (en) 2008-09-19 2008-09-19 Three-axle remote-controlled hydrostabilizer for cine cameras and tv cameras

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010033096A1 true WO2010033096A1 (en) 2010-03-25

Family

ID=42039755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2009/000043 WO2010033096A1 (en) 2008-09-19 2009-09-09 Triaxial remote-controlled gyrostabilizer for a cine-camera or tele-camera

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA90942C2 (en)
WO (1) WO2010033096A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8919476B2 (en) 2011-07-11 2014-12-30 Holland Moving & Rigging Supplies, Inc. Platform dolly system
WO2016015232A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for payload stabilization
CN109668037A (en) * 2019-02-01 2019-04-23 桂林智神信息技术有限公司 A kind of folding hand-held stabilizer
CN116006860A (en) * 2023-03-24 2023-04-25 程宝数字科技(北京)有限公司 Photogrammetry device and application method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1288290A (en) * 1968-12-11 1972-09-06
SU979855A1 (en) * 1981-06-25 1982-12-07 Московское Ордена Ленина, Ордена Трудового Красного Знамени И Ордена Октябрьской Революции Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана Motion-picture camera three-axis gyro stabilizer
US5868031A (en) * 1995-02-07 1999-02-09 Anatoliy Kokush Triaxial gyroscopic stabilizer for movie or television camera
US20050185089A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Chapman/Leonard Studio Equipment Three-axis remote camera head

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1288290A (en) * 1968-12-11 1972-09-06
SU979855A1 (en) * 1981-06-25 1982-12-07 Московское Ордена Ленина, Ордена Трудового Красного Знамени И Ордена Октябрьской Революции Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана Motion-picture camera three-axis gyro stabilizer
US5868031A (en) * 1995-02-07 1999-02-09 Anatoliy Kokush Triaxial gyroscopic stabilizer for movie or television camera
US20050185089A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Chapman/Leonard Studio Equipment Three-axis remote camera head

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8919476B2 (en) 2011-07-11 2014-12-30 Holland Moving & Rigging Supplies, Inc. Platform dolly system
WO2016015232A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for payload stabilization
CN105659020A (en) * 2014-07-29 2016-06-08 深圳市大疆创新科技有限公司 Systems and methods for payload stabilization
JP6073532B1 (en) * 2014-07-29 2017-02-01 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ platform
US9765926B2 (en) 2014-07-29 2017-09-19 Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. Systems and methods for payload stabilization
CN109668037A (en) * 2019-02-01 2019-04-23 桂林智神信息技术有限公司 A kind of folding hand-held stabilizer
CN109668037B (en) * 2019-02-01 2023-07-04 桂林智神信息技术股份有限公司 Foldable handheld stabilizer
CN116006860A (en) * 2023-03-24 2023-04-25 程宝数字科技(北京)有限公司 Photogrammetry device and application method thereof
CN116006860B (en) * 2023-03-24 2023-05-16 程宝数字科技(北京)有限公司 Photogrammetry device and application method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
UA90942C2 (en) 2010-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160327847A1 (en) Self-balance tripod head for gyroscope
US8100591B2 (en) Dual loop camera stabilization systems and methods
CN102278989B (en) Multifunctional aerial remote sensing triaxial inertially stabilized platform system
US20170002975A1 (en) Motor mounting structure in pan-tilt device
WO2010033096A1 (en) Triaxial remote-controlled gyrostabilizer for a cine-camera or tele-camera
CN102207381B (en) Equatorial telescope theodolite composite bracket
CN104205802A (en) Movable member control device and imaging device provided with same
KR101617808B1 (en) Installation for helicam gimbal having a function of controlling center of camera
WO2021098238A1 (en) Vehicle-mounted camera gimbal servo system and control method
US8909427B2 (en) Control system for rotating shaft
CN106896820A (en) Inertially stabilized platform and its control method
US9213321B2 (en) Control System for rotating shaft
US20100076601A1 (en) Frog-leg-arm robot and control method thereof
CN102288133A (en) Installation deflection angle calibration method of gyro indirect stable system
CN110383198B (en) Lens-replaceable holder control method and holder
US20180038544A1 (en) Rotation stabilization device
JP5036226B2 (en) Planetarium control method and planetarium control system
CN107894713B (en) High-precision control method for two-axis inertial stabilization platform without coding sensing
WO2018142470A1 (en) Camera control device and program for camera control device
CN201170835Y (en) Camera
KR100842495B1 (en) camera
US20210141404A1 (en) Reaction compensation device and fast steering mirror system
CN202109930U (en) Composite bracket of equatorial instrument and transit instrument
CN112319387B (en) Stay wire control type following stable platform
JP2609967B2 (en) Driving device for remote controlled object

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09814857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09814857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1