專利名稱：微小型定向偵查云臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人偵査云臺(tái)。
背景技術(shù)：
偵查類爬壁機(jī)器人能在樓宇、飛機(jī)表面進(jìn)行偵察作業(yè)。以樓宇反恐偵察為例，爬壁機(jī)器人可通過城巿樓宇建筑外表面潛行至事發(fā)點(diǎn)，伸出搭載的攝像頭，將室內(nèi)人員情況的圖像視頻無線發(fā)送至指揮中心，.為安全部門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)形勢(shì)判斷、行動(dòng)任務(wù)決策提供現(xiàn)場(chǎng)依據(jù)，可以有效保障人員安全，提高行動(dòng)的成功率。偵查類爬壁機(jī)器人能否實(shí)現(xiàn)有效偵查與其搭載的偵査云臺(tái)合理與否有很大關(guān)系。作為偵査類爬壁機(jī)器人非常重要的一個(gè)功能機(jī)構(gòu)，偵査云臺(tái)的設(shè)計(jì)不斷得到發(fā)展，通過檢索現(xiàn)有的國內(nèi)外文獻(xiàn)，每一種偵查類爬壁機(jī)器人都設(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)器人偵查云臺(tái)。這些裝置有采用單一關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)式的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)無法保
證在偵査攝像頭伸出的同時(shí)偵查方向不變；有采用直線導(dǎo)軌伸出式的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)攝像頭貼向玻璃的運(yùn)動(dòng)，無法克服玻璃反光對(duì)偵查效果的影響。同時(shí)兩種機(jī)構(gòu)的作業(yè)空間均較小。所以，有必要設(shè)計(jì)一種具有體積小、重量輕、有效作業(yè)空間大的偵査云臺(tái)，具有定向偵査能力，保證偵査設(shè)備在云臺(tái)伸出的同時(shí)偵査方向不變，同時(shí)能夠消除玻璃反光對(duì)偵查能力的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有偵査類爬壁機(jī)器人攜帶的偵査云臺(tái)在偵査攝像頭伸出的同時(shí)無法保證偵查方向不變以及無法消除玻璃反光對(duì)偵査效果影響的問題，提供一種微小型定向偵査云臺(tái)。
本發(fā)明由第一蝸輪傳動(dòng)裝置、頂帽、主動(dòng)帶輪、第一傳動(dòng)軸、連桿、同步帶、從動(dòng)帶輪、第二傳動(dòng)軸、支撐套、底座、第二蝸輪傳動(dòng)裝置、調(diào)整座、從動(dòng)擺桿、主動(dòng)擺桿、攝像頭固定座、攝像裝置、第一連接軸、第二連接軸和調(diào)節(jié)螺釘組成，第一蝸輪傳動(dòng)裝置固裝在底座上，第一傳動(dòng)軸的輸入端裝在第一蝸輪傳動(dòng)裝置內(nèi)的蝸輪中心孔中，主動(dòng)帶輪安裝在第一傳動(dòng)軸上，頂帽設(shè)置在主動(dòng)帶輪下面，頂帽的底面套在調(diào)整座上的凸臺(tái)上，調(diào)整座通過連接件固裝在底座的上端面上，調(diào)節(jié)螺釘穿過調(diào)整座頂在頂帽上，連桿的一端固裝在第一傳 動(dòng)軸上，連桿的另一端安裝在第二傳動(dòng)軸上，從動(dòng)帶輪固裝在第二傳動(dòng)軸上， 主動(dòng)帶輪與從動(dòng)帶輪通過同步帶連接，支撐套的下端固裝在第二傳動(dòng)軸上，第 二蝸輪傳動(dòng)裝置設(shè)置在支撐套內(nèi)腔的前端，主動(dòng)擺桿的輸入端與第二蝸輪傳動(dòng) 裝置上的蝸輪軸連接，主動(dòng)擺桿的輸出端與第二連接軸連接，第一連接軸和第 二連接軸上、下設(shè)置，且安裝在攝像頭固定座上，從動(dòng)擺桿的輸入端與第一連 接軸連接，從動(dòng)擺桿的輸出端與第二蝸輪傳動(dòng)裝置上的支承軸連接，攝像裝置 通過連接件固裝在攝像頭固定座的下端面上。本發(fā)明具有以下有益效果 一、本發(fā)明利用主動(dòng)擺桿、從動(dòng)擺桿、攝像頭 固定座和第二蝸輪傳動(dòng)裝置中的第一箱體形成的平行四邊形機(jī)構(gòu)，平行四邊形 機(jī)構(gòu)繞第二蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上、下擺動(dòng)，保證了攝像裝置在俯仰時(shí)偵查方向不變， 并可通過俯仰運(yùn)動(dòng)使攝像裝置貼在玻璃上，消除了玻璃反光對(duì)偵查畫面的影 響。本發(fā)明利用第一蝸輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使得通過第二傳動(dòng)軸與從動(dòng) 帶輪固連的支撐套伸出，進(jìn)而通過擺桿帶動(dòng)攝像裝置伸出，保證了伸出的同時(shí) 偵查方向不變。二、本發(fā)明具有體積小、重量輕、有效作業(yè)空間大的特點(diǎn)。三、 本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，整個(gè)裝置在運(yùn)行過程中，基本無需維護(hù)。四、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)部 件少，可應(yīng)用于任何需要改善的操作空間，沒有地域限制。


圖1是本發(fā)明微小型定向偵査云臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是第二蝸輪傳動(dòng)裝置11的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的俯視圖，圖4是圖2的左視圖，圖5是 圖2的A-A剖視圖，圖6是本發(fā)明微小型定向偵査云臺(tái)的縮回狀態(tài)圖，圖7 是本發(fā)明微小型定向偵查云臺(tái)的伸出狀態(tài)圖，圖8是本發(fā)明微小型定向偵査云 臺(tái)的俯仰狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l、圖2和圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式云 臺(tái)由第一蝸輪傳動(dòng)裝置l、頂帽2、主動(dòng)帶輪3、第一傳動(dòng)軸4、連桿5、同步 帶6、從動(dòng)帶輪7、第二傳動(dòng)軸8、支撐套9、底座IO、第二蝸輪傳動(dòng)裝置ll、 調(diào)整座12、從動(dòng)擺桿13、主動(dòng)擺桿14、攝像頭固定座15、攝像裝置16、第 一連接軸17、第二連接軸18和調(diào)節(jié)螺釘19組成'，第一蝸輪傳動(dòng)裝置1固裝在底座10上，第一傳動(dòng)軸4的輸入端裝在第一蝸輪傳動(dòng)裝置1內(nèi)的蝸輪中心孔中，主動(dòng)帶輪3通過軸承安裝在第一傳動(dòng)軸4上，頂帽2設(shè)置在主動(dòng)帶輪3下面，頂帽2頂住主動(dòng)帶輪3使其固定不動(dòng)，頂帽2的底面套在調(diào)整座12上的凸臺(tái)12-1上，調(diào)整座12通過連接件固裝在底座10的上端面上，調(diào)節(jié)螺釘19穿過調(diào)整座12頂在頂帽2上，調(diào)節(jié)螺釘19用來調(diào)整頂帽2的高度，連桿5的一端安裝在第一傳動(dòng)軸4上，連桿5的另一端固裝在第二傳動(dòng)軸8上，從動(dòng)帶輪7固裝在第二傳動(dòng)軸8上，主動(dòng)帶輪3與從動(dòng)帶輪7通過同步帶6連接，支撐套9的下端固裝在第二傳動(dòng)軸8上，第二蝸輪傳動(dòng)裝置11設(shè)置在支撐套9內(nèi)腔的前端，主動(dòng)擺桿14的輸入端與第二蝸輪傳動(dòng)裝置11上的蝸輪軸11-2連接，主動(dòng)擺桿14的輸出端與第二連接軸18連接，第一連接軸17和第二連接軸18上、下設(shè)置，且安裝在攝像頭固定座15上，從動(dòng)擺桿13的輸入端與第一連接軸17連接，從動(dòng)擺桿13的輸出端與第二蝸輪傳動(dòng)裝置11上的支承軸11-1連接，攝像裝置16通過連接件固裝在攝像頭固定座15的下端面上。第一蝸輪傳動(dòng)裝置1采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)，能夠保證第一傳動(dòng)軸4的反向自鎖。第一蝸輪傳動(dòng)裝置1的輸入端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。
本發(fā)明伸出時(shí)的工作過程見圖1、圖6和圖7，從動(dòng)帶輪7隨第二傳動(dòng)軸8 —同轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐套9也隨第二傳動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谝晃佪唫鲃?dòng)裝置1中的蝸輪驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于從動(dòng)帶輪7與主動(dòng)帶輪3通過同步帶6連接，而主動(dòng)帶輪3被頂帽2固定，使得從動(dòng)帶輪7自身相對(duì)于底座10不轉(zhuǎn)動(dòng)，第二傳動(dòng)軸8自身也相對(duì)于底座10不轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)帶輪7和第二傳動(dòng)軸8只隨連桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)而平動(dòng)伸出，保證了攝像裝置16在伸出的同時(shí)偵查方向不變。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖2~圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第二蝸輪傳動(dòng)裝置ll由支承軸ll-l、蝸輪軸ll-2、第一箱體ll-3、銅蝸輪ll-4、蝸桿ll-5、第二箱體ll-6、電機(jī)座11-7和電機(jī)11-8組成，第一箱體(11-3)設(shè)置在第二箱體(11-6)的前端，且二者通過連接件連接，支承軸11-1和蝸輪軸11-2的兩端分別設(shè)置在第一箱體11-3的兩側(cè)壁上，銅蝸輪11-4固裝在蝸輪軸11-2上，銅蝸輪11-4與蝸桿11-5嚙合，蝸桿11-5兩端分別通過軸承設(shè)置在第二箱體ll-6內(nèi)，蝸桿11-5的輸入端與電機(jī)11-6連接，電機(jī)ll-6固裝在電機(jī)
6座11-7上，電機(jī)座11-7通過連接件固裝在第一箱體11-3和第二箱體11-6的 端面上。主動(dòng)擺桿14、從動(dòng)擺桿13、攝像頭固定座15和第二蝸輪傳動(dòng)裝置 11中的第一箱體11-3形成平行四邊形機(jī)構(gòu)；蝸輪蝸桿傳動(dòng)能夠保證平行四邊 形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的反向自鎖。其它方法與具體實(shí)施方式
一相同。本發(fā)明俯仰時(shí)的工作過程見圖2 圖5和圖8，電機(jī)11-6帶動(dòng)蝸桿11-5 旋轉(zhuǎn)，蝸桿U-5驅(qū)動(dòng)銅蝸輪11-4轉(zhuǎn)動(dòng)，使主動(dòng)擺桿14繞蝸輪軸11-2擺動(dòng)， 從動(dòng)擺桿13與主動(dòng)擺桿14 一起繞蝸輪軸11-2擺動(dòng)，保證了攝像裝置16在俯 仰時(shí)偵査方向不變，并可通過俯仰運(yùn)動(dòng)使攝像裝置16貼在玻璃上，消除了玻 璃反光對(duì)偵查畫面的影響。
權(quán)利要求
1、一種微小型定向偵查云臺(tái)，其特征在于所述云臺(tái)由第一蝸輪傳動(dòng)裝置(1)、頂帽(2)、主動(dòng)帶輪(3)、第一傳動(dòng)軸(4)、連桿(5)、同步帶(6)、從動(dòng)帶輪(7)、第二傳動(dòng)軸(8)、支撐套(9)、底座(10)、第二蝸輪傳動(dòng)裝置(11)、調(diào)整座(12)、從動(dòng)擺桿(13)、主動(dòng)擺桿(14)、攝像頭固定座(15)、攝像裝置(16)、第一連接軸(17)、第二連接軸(18)和調(diào)節(jié)螺釘(19)組成，第一蝸輪傳動(dòng)裝置(1)固裝在底座(10)上，第一傳動(dòng)軸(4)的輸入端裝在第一蝸輪傳動(dòng)裝置(1)內(nèi)的蝸輪中心孔中，主動(dòng)帶輪(3)安裝在第一傳動(dòng)軸(4)上，頂帽(2)設(shè)置在主動(dòng)帶輪(3)下面，頂帽(2)的底面套在調(diào)整座(12)上的凸臺(tái)(12-1)上，調(diào)整座(12)通過連接件固裝在底座(10)的上端面上，調(diào)節(jié)螺釘(19)穿過調(diào)整座(12)頂在頂帽(2)上，連桿(5)的一端安裝在第一傳動(dòng)軸(4)上，連桿(5)的另一端固裝在第二傳動(dòng)軸(8)上，從動(dòng)帶輪(7)固裝在第二傳動(dòng)軸(8)上，主動(dòng)帶輪(3)與從動(dòng)帶輪(7)通過同步帶(6)連接，支撐套(9)的下端固裝在第二傳動(dòng)軸(8)上，第二蝸輪傳動(dòng)裝置(11)設(shè)置在支撐套(9)內(nèi)腔的前端，主動(dòng)擺桿(14)的輸入端與第二蝸輪傳動(dòng)裝置(11)上的蝸輪軸(11-2)連接，主動(dòng)擺桿(14)的輸出端與第二連接軸(18)連接，第一連接軸(17)和第二連接軸(18)上、下設(shè)置，且安裝在攝像頭固定座(15)上，從動(dòng)擺桿(13)的輸入端與第一連接軸(17)連接，從動(dòng)擺桿(13)的輸出端與第二蝸輪傳動(dòng)裝置(11)上的支承軸(11-1)連接，攝像裝置(16)通過連接件固裝在攝像頭固定座(15)的下端面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小型定向偵査云臺(tái)，其特征在于所述第二 蝸輪傳動(dòng)裝置(11)由支承軸(11-1)、蝸輪軸(1.1-2)、第一箱體(11-3)、銅 蝸輪(11-4)、蝸桿(11-5)、第二箱體(11-6)、電機(jī)座(11-7)和電機(jī)(11-8) 組成，第一箱體(11-3)設(shè)置在第二箱體(11-6)的前端，且二者通過連接件 連接，支承軸(11-1)和蝸輪軸(11-2)的兩端分別設(shè)置在第一箱體(11-3) 的兩側(cè)壁上，銅蝸輪(11-4)固裝在蝸輪軸(11-2)上，銅蝸輪(11-4)與蝸 桿(11-5)嚙合，蝸桿(11-5)兩端分別通過軸承設(shè)置在第二箱體(11-6)內(nèi)， 蝸桿(11-5)的輸入端與電機(jī)(11-6)連接，電機(jī)(11-6)固裝在電機(jī)座(11-7)上，電機(jī)座(11-7)通過連接件固裝在第一箱體(11-3)和第二箱體(11-6) 的端面上。
全文摘要
微小型定向偵查云臺(tái)，它涉及一種機(jī)器人偵查云臺(tái)。本發(fā)明為解決現(xiàn)有偵查類爬壁機(jī)器人攜帶的偵查云臺(tái)在偵查攝像頭伸出的同時(shí)無法保證偵查方向不變以及無法消除玻璃反光對(duì)偵查效果影響的問題。第一傳動(dòng)軸的輸入端裝在第一蝸輪傳動(dòng)裝置內(nèi)的蝸輪中心孔中，連桿的一端安裝在第一傳動(dòng)軸上、另一端固裝在第二傳動(dòng)軸上，支撐套的下端與第二傳動(dòng)軸連接，第二蝸輪傳動(dòng)裝置設(shè)置在支撐套內(nèi)腔的前端，主動(dòng)擺桿和從動(dòng)擺桿的一端分別與蝸輪軸和支承軸連接、另一端分別與攝像頭固定座連接，攝像裝置固裝在攝像頭固定座的下端面上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了攝像裝置的順利伸出和俯仰，保證了攝像裝置的偵查方向不變，消除了攝像裝置在貼向玻璃的同時(shí)玻璃反光對(duì)偵查畫面的影像。
文檔編號(hào)F16H37/12GK101603620SQ20091007253
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者孫立寧, 李偉達(dá), 李滿天, 王鵬飛, 偉 郭 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)