一種自動(dòng)調(diào)平三腳架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)調(diào)平三腳架，包括儀器水平托盤、基座和三個(gè)支腿，三個(gè)支腿的上端與基座連接，基座下端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和處理器單元，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸與傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)軸穿過(guò)基座與儀器水平托盤連接，儀器水平托盤上有水平傳感器，三個(gè)支腿是兩個(gè)相同的可伸縮支腿和一個(gè)固定長(zhǎng)度支腿，可伸縮支腿包括由滾珠絲杠連接的上下兩個(gè)部分，上部分由上至下設(shè)置相互連接的內(nèi)置電池、直流伺服電機(jī)和螺桿，螺桿伸入至可伸縮支腿的下部分并與其上設(shè)置的內(nèi)螺紋配合，固定長(zhǎng)度支腿上設(shè)置控制鍵盤。本實(shí)用新型能快速精確的調(diào)平，滿足測(cè)量行業(yè)對(duì)精度的要求，能在調(diào)平之后通過(guò)按鍵控制儀器水平托盤轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足攝影領(lǐng)域防抖需求的同時(shí)為攝影全景提供方便。
【專利說(shuō)明】一種自動(dòng)調(diào)平三腳架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三腳支架，尤其涉及一種自動(dòng)調(diào)平三腳架。

【背景技術(shù)】
[0002]在測(cè)量行業(yè)，測(cè)量裝置需要一個(gè)支架，而且經(jīng)常要將測(cè)量裝置調(diào)平，尤其是經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、陀螺尋北部件對(duì)其精度要求較高，在攝影領(lǐng)域也要將相機(jī)固定在平臺(tái)上防止抖動(dòng)。目前已有的調(diào)平裝置主要有兩種，一種是手動(dòng)調(diào)平的普通三腳架，使用時(shí)需要對(duì)三腳架的支腿反復(fù)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)遇到地面不平情況時(shí)，很難快速完成調(diào)平工作，由于精度要求較高，調(diào)節(jié)工作繁瑣，影響工作效率。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010214499.8的專利文件公開的自動(dòng)調(diào)平裝置，其依靠配重受重力作用保持豎直，并通過(guò)球形結(jié)構(gòu)的連接架和儀器水平托盤相連接，使水平托盤保持水平。該裝置雖然能保證調(diào)平的準(zhǔn)確性，但是其受外界因素的影響比較大，比如說(shuō)風(fēng)或者震動(dòng)等，而且由于配重的存在質(zhì)量比較大，不便于攜帶。另有一些為相機(jī)設(shè)計(jì)的調(diào)平裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且不能夠同時(shí)滿足測(cè)量和攝像兩個(gè)領(lǐng)域，通用性不夠強(qiáng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、調(diào)節(jié)速度快、調(diào)節(jié)精度高并適用于測(cè)量領(lǐng)域或攝像領(lǐng)域的自動(dòng)調(diào)平三腳架。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括儀器水平托盤、基座和三個(gè)支腿，三個(gè)支腿的上端與基座連接，所述基座下端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和處理器單元，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)電線與處理器單元連接且其輸出軸與傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)軸穿過(guò)基座與儀器水平托盤固定連接，儀器水平托盤上設(shè)置有水平傳感器，水平傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器單元連接，所述三個(gè)支腿是兩個(gè)相同的可伸縮支腿和一個(gè)固定長(zhǎng)度支腿，可伸縮支腿上部分由上至下設(shè)置相互連接的內(nèi)置電池、直流伺服電機(jī)和螺桿，直流伺服電機(jī)通過(guò)電線與處理器單元連接，螺桿伸入至可伸縮支腿的下部分并與可伸縮支腿下部分設(shè)置的內(nèi)螺紋配合，固定長(zhǎng)度支腿上設(shè)置控制鍵盤，控制鍵盤通過(guò)電線與處理器單元連接。
[0006]本實(shí)用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0007]1.所述控制鍵盤包括開始調(diào)平按鍵、停止按鍵、向左旋轉(zhuǎn)按鍵、向右旋轉(zhuǎn)按鍵和轉(zhuǎn)速控制旋鈕，按鈕、按鍵之間通過(guò)電線與處理器單元連接。
[0008]2.所述支腿的下端設(shè)置球形端頭，墩座上設(shè)置球形槽，球形端頭插入球形槽內(nèi)。
[0009]3.所述水平傳感器采用光電式電子水準(zhǔn)泡。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能夠同時(shí)滿足測(cè)量行業(yè)和攝影領(lǐng)域的工作要求，采用一條固定支腿，兩條可伸縮支腿，相比三條可伸縮支腿的設(shè)備降低了成本，減輕了重量，便于攜帶，采用先進(jìn)的電子水泡做傳感器，設(shè)計(jì)精巧，調(diào)節(jié)速度快，調(diào)節(jié)精度高，大大減輕了測(cè)量以及攝影工作人員的工作量，而且對(duì)于攝影領(lǐng)域，當(dāng)把相機(jī)固定在儀器水平托盤上以后，避免工作人員手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī)引起人為的抖動(dòng)，可以通過(guò)控制鍵盤控制其沿某一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)速，滿足拍攝全景和攝影的需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的水平托盤的俯視圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型的處理器系統(tǒng)的原理圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型的控制鍵盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)按鍵的響應(yīng)流程圖；
[0016]圖6是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)的調(diào)平流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]實(shí)施案例一:結(jié)合圖1和圖2和圖4，本實(shí)用新型包括儀器水平托盤1、基座2和三個(gè)支腿，三個(gè)支腿的上端與基座2連接，當(dāng)工作時(shí)，展開三個(gè)支腿成一定的角度，基座2的下部設(shè)置有卡塊，可以將三個(gè)支腿限制在固定的角度，三個(gè)支腿的下端分別和墩座30連接，所述基座2下端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)20和處理器單元，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的輸出軸與穿過(guò)基座2的傳動(dòng)軸14連接，傳動(dòng)軸14與儀器水平托盤I固定連接，儀器水平托盤I上設(shè)置有水平傳感器15，儀器水平托盤I上有適合不同測(cè)量裝置的螺孔16，用于固定測(cè)量裝置或者相機(jī)，水平傳感器15通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器單元連接，所述三個(gè)支腿是兩個(gè)相同的可伸縮支腿10和一個(gè)固定長(zhǎng)度支腿11，可伸縮支腿10的上部分8由上至下設(shè)置相互連接的內(nèi)置電池3、直流伺服電機(jī)4和螺桿7，直流伺服電機(jī)4通過(guò)電線與處理器單元連接，螺桿7伸入至可伸縮支腿的下部分9并與可伸縮支腿下部分9設(shè)置的內(nèi)螺紋配合，在螺桿7和直流伺服電機(jī)4中間可設(shè)置伸縮減速器5，固定長(zhǎng)度支腿11上設(shè)置控制鍵盤28，控制鍵盤28包括開始調(diào)平按鍵22、停止按鍵23、向左旋轉(zhuǎn)按鍵24、向右旋轉(zhuǎn)按鍵25和轉(zhuǎn)速控制旋鈕26，按鈕、按鍵之間通過(guò)電線與處理器單元連接。三個(gè)支腿的下端分別設(shè)有球形端頭12，墩座30上設(shè)有球形槽13，球形端頭12可置于球形槽13內(nèi)，可以實(shí)用有角度的地面，并能和地面良好的接觸。
[0019]實(shí)施案列二:根據(jù)實(shí)施案例一所述的一種自動(dòng)調(diào)平裝置，在可伸縮支腿下部分9內(nèi)部設(shè)置螺母6，螺母6與可伸縮支腿下部分9固連，螺母6套在螺桿7上與螺桿7配合，實(shí)現(xiàn)可伸縮支腿10的伸長(zhǎng)或縮短。
[0020]本實(shí)用新型在工作過(guò)程中是由直流伺服電機(jī)4帶動(dòng)伸縮減速器5實(shí)現(xiàn)螺桿7旋轉(zhuǎn)，由于滾珠絲杠螺母6與支腿下半部分9是固定連接的，且支腿的上下兩部分是獨(dú)立的，則能夠隨著螺桿7的旋轉(zhuǎn)伸長(zhǎng)或縮短。基座2底部設(shè)置一旋轉(zhuǎn)電機(jī)20，并在基座2中心設(shè)置傳動(dòng)軸14和軸承，軸承套在傳動(dòng)軸14上且軸承外圈與基座2配合，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)20工作時(shí)，保證基座2不隨著傳動(dòng)軸14的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的輸出軸與傳動(dòng)軸14連接，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)20和傳動(dòng)軸14之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)減速器，傳動(dòng)軸14與儀器水平托盤I固定連接，儀器水平托盤I可以沿左或右轉(zhuǎn)動(dòng)，還可以改變其轉(zhuǎn)速。
[0021]本實(shí)用新型中的水平傳感器15采用光電式電子水準(zhǔn)泡。
[0022]如圖3所示:本實(shí)用新型的處理器單元包括A/D模塊、與A/D模塊連接的主處理器、主處理器連接的信號(hào)放大器，本實(shí)用新型的處理器單元的工作過(guò)程是:儀器水平托盤I上放置水平傳感器15，基座下方放置處理器單元，展開本實(shí)用新型后，按下控制鍵盤28上的開始調(diào)平按鍵22，水平傳感器15開始檢測(cè)偏差，水平傳感器15檢測(cè)到水平有偏差后，將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)A/D模塊18轉(zhuǎn)換后傳遞給主處理器19，主處理器19將處理后的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器27放大，放大信號(hào)的控制對(duì)應(yīng)電機(jī)的啟動(dòng)完成可伸縮支腿的伸長(zhǎng)或縮短，水平傳感器15反復(fù)傳給主處理器19偏差電壓信號(hào)，對(duì)可伸縮支腿進(jìn)行器單元內(nèi)的程序提前設(shè)定好，達(dá)到穩(wěn)定后，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)無(wú)動(dòng)作處理器單元自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到有按鍵按下，則回到工作狀態(tài)；按下控制鍵盤28的向左旋轉(zhuǎn)按鍵24或向右旋轉(zhuǎn)按鍵25，則將控制信號(hào)傳遞給主處理器19控制儀器水平托盤I按照給定信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)，控制儀器水平托盤I向左向右轉(zhuǎn)動(dòng)或停止，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制旋鈕26改變接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值，從而控制電流以更改控制儀器水平托盤I的轉(zhuǎn)速，儀器水平托盤I上有適合不同測(cè)量裝置的螺孔16，用于固定測(cè)量裝置或者相機(jī)，測(cè)量裝置包括經(jīng)緯儀、陀螺尋北儀等。
[0023]結(jié)合圖5和圖6，當(dāng)三腳架展開且接通電源(處理器單元的電源是由位于可伸縮支腿內(nèi)的內(nèi)置電池3提供)之后，按開始調(diào)平按鍵22，電子水準(zhǔn)泡15便可將水平托盤I的偏角以電壓信號(hào)輸出，在經(jīng)過(guò)A/D模塊18轉(zhuǎn)換后傳送到主處理器19，主處理器19經(jīng)過(guò)運(yùn)算，計(jì)算出兩條可伸縮支腿需要伸長(zhǎng)或縮短的量，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器27進(jìn)行放大后，放大信號(hào)控制I號(hào)電機(jī)4和2號(hào)電機(jī)42正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，I號(hào)電機(jī)4和2號(hào)電機(jī)42分別安裝在兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的可伸縮支腿上(I號(hào)電機(jī)4和2號(hào)電機(jī)42在本實(shí)用新型中是指所述的直流伺服電機(jī))，實(shí)現(xiàn)可伸縮支腿的伸長(zhǎng)或縮短，當(dāng)完成調(diào)平以后，控制按鍵28有按鍵信號(hào)時(shí)(按鍵信號(hào)是指向左旋轉(zhuǎn)或向右旋轉(zhuǎn))，按鍵信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換傳給主處理器19，經(jīng)過(guò)主處理器處理后將信號(hào)放大，放大信號(hào)控制3號(hào)電機(jī)20 (也即上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，可以通過(guò)向左旋轉(zhuǎn)按鍵24控制水平托盤I向左轉(zhuǎn)動(dòng)或向右旋轉(zhuǎn)按鍵25控制儀器水平托盤I向右轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制旋鈕26改變接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值，從而通過(guò)控制電流達(dá)到控制儀器水平托盤轉(zhuǎn)速的目的，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)無(wú)按鍵動(dòng)作處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)，減小電量消耗，直到下一次觸發(fā)后回到工作狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)調(diào)平三腳架，包括儀器水平托盤、基座和三個(gè)支腿，三個(gè)支腿的上端與基座連接，其特征在于:所述基座下端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和處理器單元，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)電線與處理器單元連接且其輸出軸與傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)軸穿過(guò)基座與儀器水平托盤固定連接，儀器水平托盤上設(shè)置有水平傳感器，水平傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器單元連接，所述三個(gè)支腿是兩個(gè)相同的可伸縮支腿和一個(gè)固定長(zhǎng)度支腿，可伸縮支腿上部分由上至下設(shè)置相互連接的內(nèi)置電池、直流伺服電機(jī)和螺桿，直流伺服電機(jī)通過(guò)電線與處理器單元連接，螺桿伸入至可伸縮支腿的下部分并與可伸縮支腿下部分設(shè)置的內(nèi)螺紋配合，固定長(zhǎng)度支腿上設(shè)置控制鍵盤，控制鍵盤通過(guò)電線與處理器單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)平三腳架，其特征在于:所述控制鍵盤包括開始調(diào)平按鍵、停止按鍵、向左旋轉(zhuǎn)按鍵、向右旋轉(zhuǎn)按鍵和轉(zhuǎn)速控制旋鈕，按鈕、按鍵之間通過(guò)電線與處理器單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)調(diào)平三腳架，其特征在于:所述支腿的下端設(shè)置球形端頭，墩座上設(shè)置球形槽，球形端頭插入球形槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)調(diào)平三腳架，其特征在于:所述水平傳感器采用光電式電子水準(zhǔn)泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)調(diào)平三腳架，其特征在于:所述水平傳感器采用光電式電子水準(zhǔn)泡。
【文檔編號(hào)】F16M11/18GK203979814SQ201420409125
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】李光春, 蘇沛東, 嚴(yán)平 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)