无人机云台和镜头连接

物理连接和电子连接，两者相辅相成，缺一不可。

物理连接

物理连接指的是镜头如何被固定在云台上,形成一个稳定、坚固的整体，这是所有功能的基础。

卡口系统

这是目前消费级和专业级无人机最主流的连接方式,它就像单反相机上的镜头卡口，通过一个精密的机械结构将镜头锁紧在云台相机主体上。

• 工作原理：

  • 云台相机前端有一个带有卡爪的卡口环。
  • 镜尾有一个与之对应的、带有定位销的法兰。
  • 将镜头对准卡口,插入并旋转一定角度（通常是锁紧方向），卡爪就会收紧，牢牢锁住镜头上的法兰。
  • 反向旋转,即可解锁并取下镜头。

• 常见类型：

  • M4/3 卡口：这是大疆消费级无人机（如 Mavic 3 系列, Air 3）最广泛使用的卡口，它是一个开放标准，意味着除了原厂镜头，你还可以选择来自第三方品牌（如 7Artisans, TTArtisan, Laowa）的镜头，极大地扩展了拍摄可能性。
  • 自定义卡口：一些无人机（如 DJI Inspire 3）可能使用自己设计的、更坚固或具备特殊功能的卡口，通常与特定镜头配套使用，以确保最佳的密封性和稳定性。

• 优点：

  • 快速更换：几秒钟就能完成更换，非常方便。
  • 对准精准：卡口上的定位销确保了每次安装镜头时，其光学中心和传感器中心都能高度重合，保证了自动对焦和测光的准确性。
  • 稳固可靠：锁紧后非常牢固，能承受飞行中的振动。

法兰固定式

在一些更专业或定制的无人机上,或者当云台和镜头作为一个整体模块设计时，可能会采用法兰固定式。

• 工作原理：

  • 镜头通过一个固定的法兰环与云台主体连接。
  • 通常需要用几颗螺丝穿过法兰上的螺丝孔,将其拧紧在云台机身上。

• 特点：

  • 极其坚固：螺丝连接的强度通常高于卡口，非常适合需要承受大重量镜头或在高强度作业下飞行的专业无人机。
  • 更换不便：更换镜头需要拧螺丝，耗时较长，不如卡口方便。
  • 对准要求高：安装时需要非常小心，确保镜头与传感器完全对准，否则会产生跑焦或画质下降的问题，通常需要借助专业工具进行校准。

电子连接

电子连接是让镜头“活”起来的关键，它负责将镜头的信息传递给云台（和飞手），并接收来自云台的指令。

触点式连接

这是现代无人机镜头最主流的电子连接方式,与相机镜头的电子触点原理完全相同。

• 工作原理：

  • 在镜头卡口的内圈,有几排（通常为5-12个）金属触点。
  • 在云台卡口的外圈,有对应的、带有弹性弹簧的触点。
  • 当镜头安装到位并锁紧时,两组触点就会紧密接触。
  • 通过这些触点,镜头可以向云台传递信息，
    • 镜头识别信息：告诉云台“我是谁”（如型号、焦距、光圈范围）。
    • 光圈值：告知当前光圈大小。
    • 对焦位置：告知当前对焦距离。
  • 云台也可以向镜头发送指令,
    • 变焦指令：控制变焦镜头进行变焦。
    • 对焦指令：驱动镜头内部的马达进行自动或手动对焦。
    • 光圈调节指令：控制光圈叶片的开合。

• 优点：

  • 信息传输全面：支持自动对焦、自动光圈、变焦、EXIF信息写入等高级功能。
  • 即插即用：安装镜头后，系统会自动识别，无需额外设置。

线缆式连接

在一些老旧型号或特殊定制的无人机上,可能会看到线缆连接。

• 工作原理：

  • 镜头上有一个或多个数据接口（如 Hirose DF-11, USB-C 等）。
  • 一根或多根柔性排线/线缆从云台内部引出，手动插接到镜头的接口上。
  • 线缆内部包含电源、数据和控制信号线。

• 特点：

  • 连接可靠：物理连接比触点更牢固，不易因振动或安装不当而接触不良。
  • 成本较高：需要额外的线缆和接口，且设计复杂。
  • 操作繁琐：安装时需要先对准线缆接口再锁紧镜头，容易损坏线缆或接口。
  • 逐渐淘汰：由于触点技术的成熟和可靠性提升，线缆方式在消费级领域已基本被淘汰，主要存在于一些工业级或特殊用途的无人机上。

连接的完整流程与注意事项

以最常见的 M4/3 卡口 + 触点连接 为例：

1. 准备工作：

   • 确保无人机已关闭电源,并放置在平稳、干净的环境中。
   • 检查镜头和云台卡口是否有灰尘、异物或损坏，用气吹和镜头布清洁。

2. 安装镜头：

   • 取下镜头后盖和云台机身前盖。
   • 将镜头对准云台卡口,注意镜头上的定位要对准卡口上的卡爪或标记。
   • 将镜头平稳插入,直到感觉到位。
   • 按照卡口指示的方向（通常是逆时针）旋转镜头，直到听到“咔哒”一声，表示锁紧到位。

3. 检查连接：

   • 开启无人机电源。
   • 进入 App 或相机的设置菜单，查看是否能正确识别镜头型号和参数。
   • 尝试半按快门或拨动变焦环,检查自动对焦和变焦是否正常工作。
   • 检查拍摄的照片/视频的 EXIF 信息中，是否正确记录了镜头信息。

4. 注意事项：

   • 防尘防潮：在沙尘大或潮湿的环境下更换镜头要格外小心，最好在无尘室内或车内进行，连接后要确保所有后盖和机身盖都已盖好。
   • 避免强行安装：如果感觉插不进去或拧不动，不要用力，检查是否有异物或未对准。
   • 轻拿轻放：镜头和云台都是非常精密的设备，避免磕碰和跌落。
   • 定期清洁：定期清洁卡口触点，可以用干燥的气吹吹，或用无水酒精的棉签轻轻擦拭（注意：擦拭后必须等待完全干燥！）。

对于绝大多数无人机用户来说,你接触到的将是 卡口 + 触点 的组合，理解了这两种连接方式，你就能明白为什么更换镜头如此方便，以及为什么保持接口清洁对无人机摄影至关重要。