專利名稱:一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其包括安裝底座、可轉(zhuǎn)式支架、俯仰殼體，在安裝底座內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)支架左右轉(zhuǎn)動(dòng)的方位驅(qū)動(dòng)組件，在支架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)俯仰殼體實(shí)現(xiàn)俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的俯仰驅(qū)動(dòng)組件，在俯仰殼體內(nèi)設(shè)有光電裝置，所述方位驅(qū)動(dòng)組件和俯仰驅(qū)動(dòng)組件均包括驅(qū)動(dòng)器、交流伺服電機(jī)，所述交流伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和換向。本實(shí)用新型采用交流伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，大幅降低了制造生產(chǎn)成本，所有電子元器件均置于平臺(tái)內(nèi)部，通過(guò)航插直接與上位機(jī)相連即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，能全方位、全天候24小時(shí)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和跟蹤，既可以應(yīng)用于陸地安防監(jiān)控，也可以應(yīng)用于海上維權(quán)執(zhí)法。
【專利說(shuō)明】
一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]光電監(jiān)控可以起到事前防范和事后取證的作用，是安防系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前，各行各業(yè)都有著巨大的監(jiān)控需求，無(wú)論是城市監(jiān)控、海洋執(zhí)法、邊境安防等，都給光電監(jiān)控設(shè)備帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)空間，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)越來(lái)越多，對(duì)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量上都提出了更高的要求。由于應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性和復(fù)雜性，高可靠、低價(jià)格、適應(yīng)性強(qiáng)的監(jiān)控產(chǎn)品是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0003]然而，目前市場(chǎng)上的光電監(jiān)控設(shè)備要么采用直流力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不僅設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量體積過(guò)大，同時(shí)還要另外配置交直流變壓器、驅(qū)動(dòng)器、電氣機(jī)箱等元件，大大提高了安裝和維護(hù)的成本，也在一定程度上降低了設(shè)備的可靠性;要么采用采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，存在控制精度差、速度響應(yīng)慢、不具備過(guò)載能力等缺點(diǎn)，尤其是在需要低速跟蹤目標(biāo)時(shí)會(huì)出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)在的應(yīng)用需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種體積小、重量輕，生產(chǎn)制造維護(hù)成本更低的基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其包括安裝底座、設(shè)置在安裝底座上方的可轉(zhuǎn)式支架、設(shè)置在支架上的球弧形俯仰殼體，在安裝底座內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)支架左右轉(zhuǎn)動(dòng)的方位驅(qū)動(dòng)組件，在支架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)俯仰殼體實(shí)現(xiàn)俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的俯仰驅(qū)動(dòng)組件，在俯仰殼體內(nèi)設(shè)有光電裝置，其特征在于:所述方位驅(qū)動(dòng)組件和俯仰驅(qū)動(dòng)組件均包括驅(qū)動(dòng)器、交流伺服電機(jī)，所述交流伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和換向。
[0006]按上述技術(shù)方案，所述交流伺服電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)相連，減速機(jī)通過(guò)同步帶與渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述光電裝置包括電視攝像機(jī)、紅外熱像儀、激光發(fā)射器，三者的光軸方向平行且一致，并統(tǒng)一由陀螺儀進(jìn)行視軸穩(wěn)定，且分別與在俯仰殼體上設(shè)置的可見(jiàn)光通道、紅外通道、激光眩目器通道相對(duì)應(yīng)。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述電視攝像機(jī)、紅外熱像儀、激光發(fā)射器的光軸方向且均與俯仰軸的軸線相垂直。
[0009]按上述技術(shù)方案，在可轉(zhuǎn)式支架和俯仰殼體內(nèi)均設(shè)有限位裝置，用來(lái)分別控制可轉(zhuǎn)式支架和俯仰殼體在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述可轉(zhuǎn)式支架為U型，所述俯仰殼體安設(shè)在可轉(zhuǎn)式支架的凹型空間內(nèi)。
[0011 ]本實(shí)用新型所取得的有益效果為:
[0012]1、本實(shí)用新型基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制精度高、低頻特性好、轉(zhuǎn)矩輸出穩(wěn)定、速度響應(yīng)快、體積小，重量輕，可以在降低生產(chǎn)制造成本的前提下做到對(duì)目標(biāo)的精確跟蹤；
[0013]2、本實(shí)用新型采用渦輪蝸桿傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)(一定程度上減少了視頻輸出的圖像抖動(dòng)問(wèn)題)，無(wú)需制動(dòng)器即可實(shí)現(xiàn)自鎖功能，可精確鎖停在指定位置；
[0014]3、本實(shí)用新型的伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器等全部電子元器件均置于設(shè)備內(nèi)部，無(wú)需交直流電源模塊、變壓器、電氣機(jī)箱等復(fù)雜配套設(shè)備，僅由航插與上位機(jī)相連即可正常工作；
[0015]4、可以在室外_20°C?+60°C的惡劣環(huán)境下正常工作，具有良好的“三防”特性和可靠性，安裝維護(hù)方便，適用于多種復(fù)雜環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例總體結(jié)構(gòu)立體圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的正剖視圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的側(cè)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1-3所示，本實(shí)施例提供了一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其包括安裝底座7、設(shè)置在安裝底座上方的U型可轉(zhuǎn)式支架6、設(shè)置在支架凹型空間內(nèi)的球弧形俯仰殼體8。在安裝底座7內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)支架6左右轉(zhuǎn)動(dòng)的方位驅(qū)動(dòng)組件12，在支架6上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)俯仰殼體實(shí)現(xiàn)俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的俯仰驅(qū)動(dòng)組件4;所述殼體8整體為球形，并做“三防”設(shè)計(jì)，充氮?dú)饷芊?，在俯仰殼體8內(nèi)設(shè)有光電裝置，所述光電裝置包括電視攝像機(jī)9、紅外熱像儀U、激光發(fā)射器3，三者的光軸方向平行且一致，且分別與在俯仰殼體8上設(shè)置的可見(jiàn)光通道、紅外通道、激光眩目器通道相對(duì)應(yīng)。所述電視攝像機(jī)、紅外熱像儀、激光發(fā)射器的光軸方向且均與俯仰軸的軸線相垂直，并統(tǒng)一由陀螺儀10進(jìn)行視軸穩(wěn)定。所述方位驅(qū)動(dòng)組件和俯仰驅(qū)動(dòng)組件均包括驅(qū)動(dòng)器5、交流伺服電機(jī)17、減速機(jī)13、渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(其包括渦輪16、蝸桿15)。其中，伺服電機(jī)17與減速機(jī)13相連，減速機(jī)13的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)同步帶14傳遞給蝸桿15，再由蝸桿15傳動(dòng)到與殼體8(或方位旋轉(zhuǎn)支架)相連的渦輪16，從而實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)式支架或俯仰殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)(圖2、3為在可轉(zhuǎn)式支架內(nèi)的俯仰驅(qū)動(dòng)組件局部剖視圖)。在可轉(zhuǎn)式支架6和俯仰殼體8內(nèi)均設(shè)有限位裝置，用來(lái)分別控制可轉(zhuǎn)式支架和俯仰殼體在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0021]本實(shí)施例中、伺服電機(jī)17、驅(qū)動(dòng)器5、控制器等全部電子元器件均置于設(shè)備內(nèi)部，直接通過(guò)線纜與上位機(jī)相連即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，并將探測(cè)到的視頻影像、目標(biāo)地理位置、距離遠(yuǎn)近等信息傳送至上位機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，能全方位、全天候24小時(shí)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和跟蹤，使本裝置既可以應(yīng)用于陸地安防監(jiān)控，也可以應(yīng)用于海上維權(quán)執(zhí)法。
[0022]本實(shí)用新型采用的交流伺服電機(jī)內(nèi)置絕對(duì)式編碼器，可以有效記錄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的位移和速度。驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，控制性能更為可靠，且驅(qū)動(dòng)器與上位機(jī)采用Modbus協(xié)議通訊，可以支持多種電氣接口，如RS-232、RS-485等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如雙絞線、光纖、無(wú)線等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其包括安裝底座、設(shè)置在安裝底座上方的可轉(zhuǎn)式支架、設(shè)置在支架上的球弧形俯仰殼體，在安裝底座內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)支架左右轉(zhuǎn)動(dòng)的方位驅(qū)動(dòng)組件，在支架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)俯仰殼體實(shí)現(xiàn)俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的俯仰驅(qū)動(dòng)組件，在俯仰殼體內(nèi)設(shè)有光電裝置，其特征在于:所述方位驅(qū)動(dòng)組件和俯仰驅(qū)動(dòng)組件均包括驅(qū)動(dòng)器、交流伺服電機(jī)，所述交流伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和換向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其特征在于:所述交流伺服電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)相連，減速機(jī)通過(guò)同步帶與渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其特征在于:所述光電裝置包括電視攝像機(jī)、紅外熱像儀、激光發(fā)射器，三者的光軸方向平行且一致，并統(tǒng)一由陀螺儀進(jìn)行視軸穩(wěn)定，且分別與在俯仰殼體上設(shè)置的可見(jiàn)光通道、紅外通道、激光眩目器通道相對(duì)應(yīng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其特征在于:所述電視攝像機(jī)、紅外熱像儀、激光發(fā)射器的光軸方向且均與俯仰軸的軸線相垂直。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其特征在于:在可轉(zhuǎn)式支架和俯仰殼體內(nèi)均設(shè)有限位裝置，用來(lái)分別控制可轉(zhuǎn)式支架和俯仰殼體在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電穩(wěn)定平臺(tái)，其特征在于:所述可轉(zhuǎn)式支架為U型，所述俯仰殼體安設(shè)在可轉(zhuǎn)式支架的凹型空間內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H04N5/225GK205716277SQ201620351735
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】石毅, 周宏明, 朱國(guó)璋, 程文俠
【申請(qǐng)人】武漢華之洋科技有限公司