驅動裝置和應用驅動裝置的載體的製作方法
2023-09-16 19:29:00 1
專利名稱：驅動裝置和應用驅動裝置的載體的製作方法
技術領域：
驅動裝置和應用驅動裝置的載體技術領域：
[0001]本實用新型涉及一種驅動裝置，尤其涉及一種驅動電機的驅動裝置。背景技術：
[0002]驅動裝置上可搭載承載物，用以實現承載物的固定、隨意調節承載物的姿態(例如:改變承載物的高度和/或方向)和使承載物穩定保持在確定的姿態上。例如，承載物為照相機或攝像機時，其搭載在驅動裝置及其控制方法上可實現穩定、流暢且多角度拍攝；承載物為麥克風時，其搭載在驅動裝置及其控制方法上可更準確的獲取使用者的聲音。[0003]相關技術的驅動裝置包括電機和驅動電機的驅動模塊，驅動模塊包括驅動電機的驅動器和為驅動器發送控制指令的控制器。工作時，驅動器根據控制器的控制指令發出驅動信號驅動電機。[0004]但是，驅動器單純根據控制器的控制指令生成驅動信號驅動電機，導致驅動精度低。[0005]因此，有必要提供一種新的驅動裝置及其控制方法克服上述缺點。
實用新型內容[0006]本實用新型的目的在於:提供一種驅動精度高的驅動裝置。[0007]本實用新型的目的是這樣實現的:一種驅動裝置，包括:[0008]第一驅動電機，其包括第一定子、相對於第一定子轉動的第一轉子和與第一轉子相連的第一轉動軸；[0009]與第一驅動電機電連接的第一驅動模塊，其包括驅動第一驅動電機的第一驅動器；[0010]其中，所述驅動裝置還設有套設在第一驅動電機的第一轉動軸的第一電位器，所述第一電位器用於測量第一轉子相對於第一定子位置關係生成第一位置信號並將所述第一位置信號反饋給第一驅動模塊的第一驅動器，所述第一驅動器根據所述第一位置信號發出第一驅動信號，所述第一驅動信號用於驅動第一驅動電機。[0011]優選地，所述驅動裝置還包括向第一驅動器發送第一控制指令的控制器，所述第一驅動器根據所述第一控制指令控制第一驅動電機。[0012]優選地，所述驅動裝置還包括姿態檢測模塊，所述姿態檢測模塊用於向控制器發送姿態信號，所述控制器根據所述姿態信號生成第一控制指令。[0013]優選地，所述·驅動裝置還包括[0014]第二驅動電機，其包括第二定子、相對於第二定子轉動的第二轉子和與第二轉子相連的第二轉動軸；[0015]與第二驅動電機電連接的第二驅動模塊，其包括驅動第二驅動電機的第二驅動器；[0016]所述控制器用於向第二驅動電機發送第二控制指令；[0017]其中，所述驅動裝置還設有套設在第二驅動電機的第二轉動軸的第二電位器，所述第二電位器用於測量第二轉子相對於第二定子位置關係生成第二位置信號並將所述第二位置信號反饋給第二驅動模塊的第二驅動器，所述第二驅動器根據所述第二控制指令和第二位置信號發出第二驅動信號，所述第二驅動信號用於驅動第二驅動電機。[0018]優選地，所述控制器根據所述姿態信號同時生成第一控制指令和第二控制指令。[0019]優選地，所述載體包括第一轉動件和與第一轉動件轉動相連的第二轉動件，所述第一驅動裝置用於驅動第一轉動件相對於第二轉動件轉動。[0020]優選地,所述載體還包括連接在第二轉動件上的承載件。[0021]優選地，所述載體包括第一轉動件、與第一轉動件轉動相連的第二轉動件和與第二轉動件相連的承載件，所述第一驅動裝置用於驅動第一轉動件相對於第二轉動件轉動，所述第二驅動裝置用於驅動承載件相對於第二轉動件轉動，所述姿態檢測模塊位於所述承載件上。[0022]與相關技術相比較，本實用新型的驅動裝置驅動精度高且響應時間短。
[0023]圖1為應用本實用新型的驅動裝置的載體和搭載其上的承載物的立體圖。[0024]圖2為應用本實用新型的驅動裝置的載體去掉承載件的另一個視角的立體圖。[0025]圖3為應用本實用新型的驅動裝置的載體的第二轉動件的立體分解圖。[0026]圖4為應用本實用新型的驅動裝置的載體的第一轉動件的立體分解圖。[0027]圖5為應用本實用新型的驅動裝置的載體處於第一鎖緊位置時第一轉動件去掉第一固定部時和第二轉動件的位置關係的示意圖。[0028]圖6為應用本實用新型的驅動裝置的載體處於第二鎖緊位置時第一轉動件去掉第一固定部時和第二轉動件的位置關係的示意圖。[0029]圖7為應用本實用新型的驅動裝置的載體的承載件的立體圖。[0030]圖8為應用本實用新型的驅動裝置的載體的柔性連接裝置的示意圖。[0031]圖9為應用本實用新型的驅動裝置的載體的部分立體圖。[0032]圖10為應用本實用新型的驅動裝置的載體的第一連接部預繞在第二轉動軸部的示意圖。圖11為本實用新型的驅動裝置的控制方法的示意圖。
具體實施方式
[0034]應用本實用新型的驅動裝置的載體，其上可搭載承載物，用以實現承載物的固定、隨意調節所述承載物的姿態(例如:改變承載物的高度、傾角和/或方向)和使承載物穩定保持在確定的姿態上。所述載體可以作為攝影、照相、監測、採樣的輔助裝置，可運用於空基(例如旋翼飛行器或固定翼飛機)、水基(例如潛艇或船隻)、路基(例如機動車輛)或天基(例如衛星，空間站，或飛船)等領域。所述承載物可以為照相機和攝像機等攝像裝置，也可為傳感器等。本實施例中，承載物以微單相機為例，將載體應用於飛行器上，闡述本實用新型的有益效果。微單相機可通過鎖緊件固定於承載件上。當然，可以理解地，承載物也可以為其它類型的相機或監控攝像頭等。
以下結合附圖，對本實用新型的載體作詳細說明。[0035]如圖1-11所示，本實用新型實施例提供的一種載體100，用於搭載承載物1，並使其能夠相對穩定。該載體100包括第一轉動件4、與第一轉動件4轉動相連的第二轉動件6、與第二轉動件6相連的承載件3和驅動第二轉動件4和承載件3的驅動裝置(未標號)。所述驅動裝置包括用於驅動第一轉動件4相對於第二轉動件6轉動的第一驅動部5、與第二轉動件6相連用於驅動承載件3相對於第二轉動件6旋轉的第二驅動部7、位於承載件3上的姿態檢測模塊(未圖示)和控制所述第一驅動部5和第二驅動部7的控制器(未圖示)。所述承載物I搭載在承載件3上。所述控制器可設於載體上，亦可與載體分離。所述控制器用於向第一驅動部5發送第一控制指令；亦可用於向第二驅動部7發送第二控制指令。所述載體還包括分別為第一驅動部5和第二驅動部7提供驅動信號和/或能量的柔性連接裝置2。所述姿態檢測模塊搭載在承載件3上，用於檢測承載件3上的承載物I的姿態並生成姿態信號發送給控制器。[0036]第一驅動部5包括固定在第一轉動件4的第一驅動電機52、固定在第一轉動件4上的第一驅動電機外罩50和與第一驅動電機52電連接的用於驅動第一驅動電機52的第一驅動模塊56。第一驅動電機52設有第一外殼53、固定在第一外殼53上的第一定子(未圖示)、相對於第一定子旋轉的第一轉子(未圖示)、與第一轉子相連且部分伸出於第一外殼53的第一轉動軸54和收容於第一外殼53內並套設在第一轉動軸54上的第一轉動軸承(未圖示)。所述第一驅動部5還包括套設在第一轉動軸54上伸出於所述第一外殼53的第一支撐軸承55。本實施方式中，所述第一轉動軸的驅動力來自於第一驅動電機。其實，第一轉動軸的驅動力也可以通過本領域技術人員熟知的其他方式實現。另外，第一支撐軸承也可以用軸套來替代。所述第一驅動模塊56包括第一電機驅動器58和位於第一電機驅動器58上的第一電位器57。所述第一電位器57插入於第一轉動軸54上用於測量第一轉子相對於第一定子的位置關係，生成第一位置信號並將所述第一位置信號反饋給第一電機驅動器58。請參閱圖11，工作時，姿態檢測模塊向控制器發送承載物的姿態信號；控制器根據上述姿態信號向第一電機驅動器發出第一控制指令；第一電位器生成第一位置信號並將所述第一位置信號反饋給第一電機驅動器，第一電機驅動器根據第一電位器反饋的第一位置信號和第一控制指 令驅動所述第一驅動電機；第一驅動電機旋轉從而改變承載物的姿態。在其他可選擇的實施方式中，所述控制器和姿態檢測模塊可以省略，第一電機驅動器可以被本領域技術人員熟知的其他方式啟動；控制器也需要根據姿態檢測信號發出第一控制指令。第一電機驅動器如何利用第一位置信號驅動第一驅動電機為業內熟知的技術，故不再贅述。[0037]所述第一轉動件4包括第一固持支臂41、與第一固持支臂41相連的第一固定部43、與第一固定部43相隔一定距離並與第一固持支臂41相連的第二固定部42、連接第一固定部43和第二固定部42的連接壁44和由第一固定部43、第二固定部42和連接壁44共同形成的收容空間45。所述第一固持支臂41包括水平支臂411和自水平支臂411彎折延伸的豎直支臂412。所述水平支臂411和豎直支臂412—體成型。當然，在可選擇的實施方式中，所述水平支臂411和豎直支臂412分體連接。所述豎直支臂412設有供柔性連接裝置穿過的第一穿入孔4121。[0038]所述第一固定部43和第二固定部42相對設置並分別與豎直支臂412上遠離水平支臂411的一端相連。本實施方式中，所述第一固持支臂41和第二固定部42 —體設置；第一固定部42通過緊固件(未標號)固定在第二固定部42上，即:所述第一固定部43與第一固持支臂41和第二固定部42分體設置。在其他可選擇的實施方式中，所述第一固持支臂、第一固定部和第二固定部可以一體設置。[0039]所述第一固定部43用於固定第一驅動電機52，其設有貫穿其上的第一貫通孔431。所述第二固定部42設有底板421、貫穿底板421用於收容第一支撐軸承55的第二貫通孔422和自底板421向遠離連接壁44的方向延伸並圍繞第二貫通孔422設置的圍繞部423，所述第一支撐軸承55收容於所述圍繞部423上。這樣第一支撐軸承55遠離第一固定部43設置。本實施方式中，第二貫通孔422和圍繞部423共同收容所述第一支撐軸承55。在其他可選擇的實施方式中，可以僅利用第二貫通孔收容第一支撐軸承，實現第一轉動軸相對於第一轉動件的固定。只要保證底板具有足夠的厚度即可。所述第二貫通孔的幾何中心和第一支撐軸承的旋轉中心分別位於第一轉動軸的軸線上。組裝時，所述第一轉動軸54分別貫穿所述第二貫通孔422和第一貫通孔431。另外，所述連接壁44設有第一止擋部441和與第一止擋部441相對的第二止擋部442和由第一止擋部441和第二止擋部442共同形成的與收容空間45相通的貫穿口 443。[0040]所述第二轉動件6通過所述貫穿口 443部分收容於所述第一轉動件4的收容空間45。所述第二轉動件6包括套設在第一轉動軸54上的轉動支臂61和自轉動支臂61的一端彎折延伸的第二固持支臂62。所述轉動支臂61設有轉動杆611和貫穿轉動杆611的第一支臂軸612。所述第一支臂軸612包括位於轉動杆611 —側的第一支臂轉軸6121和位於轉動杆612另一側的第二支臂轉軸6122。組裝時，所述第一支臂轉軸6121套設在第一驅動部5的第一驅動電機52的第一轉動軸54上並收容在第一轉動件4的收容空間45內；第二支臂轉軸6122插入於第一支撐軸承55內。所述第一支撐軸承55通過第一支臂轉軸6121的第二支臂轉軸6122，實現第一支撐軸承55和第一轉動軸54的轉動連接。這樣在第一驅動電機52的帶動下所述第二轉動件6可相對於豎直支臂412上、下轉動；另外，第一支撐軸承和第一轉動軸承共同作用可防止第一轉動軸和第一支臂軸的軸向偏移，從而使第一轉動軸的動力更穩定的傳遞給第二轉動件。在其他可選擇的實施方式中，所述第一支臂軸可以省略。直接利用第一轉動軸貫穿轉動杆，實現第二轉動件與第一轉動軸的轉動連接，與此同時，所述第一支撐軸承直接套設在第一轉動軸上。另外，所述第二固持支臂62設有支臂部622、貫穿支臂部622的插 入孔621、自支臂部622向遠離支臂部622延伸並圍繞第二轉動軸721設置的纏繞部623和自纏繞部623向遠離支臂部622延伸的阻擋部624。[0041]所述第二驅動部7固定在第二固持支臂62上並部分插入於所述第二固持支臂62的插入孔621內，其包括固定在第二固持支臂62 —側的第二驅動電機外罩73、固定在第二驅動電機外罩73上的第二驅動電機72、驅動第二驅動電機72的第二驅動模塊77和固定在第二固持支臂62另一側且遠離第二驅動電機72設置的支撐殼體74。所述第二驅動電機72包括第二定子(未圖示)、第二轉子(未圖示)、第二轉動軸721和固定於第二轉動軸721上的第二轉動軸承(未圖示)。所述支撐殼體74設有收容腔741。所述第二驅動部7還設有套設在第二轉動軸721上的第二支臂軸75。所述第二支臂軸75包括與第二轉動軸721轉動相連的第三支臂轉軸751、插入於收容腔741內的第四支臂轉軸752和套設於第四支臂轉軸752並收容在第二固持支臂62的纏繞部623內的第二支撐軸承753。所述支撐軸承7亦可以同時收容在插入孔和纏繞部內，或者僅收容在插入孔內。同理，所述第二支臂軸亦可省略，承載件直接與第二轉動軸相連且第二支撐軸承直接套設在第二轉動軸上亦是可行的。所述第二轉動軸承亦可以用軸套來替代。[0042]所述第二驅動模塊77包括第二電機驅動器76和位於第二電機驅動器76上的第二電位器71。所述第二電位器71插入於第二轉動軸721上用於測量第二轉子相對於第二定子的位置關係，生成第二位置信號並將所述第二位置信號反饋給第二電機驅動器76。請參閱圖11，工作時:姿態檢測模塊向控制器發送承載物的姿態信號；控制器根據上述姿態信號向第二電機驅動器發出第二控制指令；第二電位器生成第二位置信號並將所述第二位置信號反饋給第二電機驅動器，第二電機驅動器根據第二電位器反饋的第二位置信號和第二控制指令驅動所述第二驅動電機；第二驅動電機旋轉從而改變承載物的姿態。在其他可選擇的實施方式中，所述控制器和姿態檢測模塊可以省略，第二電機驅動器可以被本領域技術人員熟知的其他方式啟動；控制器也需要根據姿態檢測信號發出第二控制指令。另外，控制器可根據姿態信號同時發出第一控制指令和第二控制指令，這樣所述第一驅動部和第二驅動部同時轉動，既第二轉動部和承載件同時轉動，從而提高載體的響應速度。當然，控制器亦可根據姿態信號先發出第一控制指令再發出第二控制指令；或控制器先發出第二控制指令再發出第一控制指令；或僅發出第一控制指令；或僅發出第二控制指令。同上，第二電機驅動器如何利用第二位置信號驅動第二驅動電機亦為業內熟知的技術，故不再贅述。[0043]所述承載件3包括基板31、自基板31延伸的彼此相對的若干固持板32、連接所述若干固持板32的蓋板35、自基板31延伸的位於相鄰兩個固持板32之間的固定板33和自固定板33延伸的並與第四支臂轉軸752轉動相連的承載軸34。所述第二轉動軸721通過第二支臂轉軸75將動力傳遞給承載件3的承載軸34，這樣承載件3可以在第二轉動軸721的帶動下相對於豎直支臂412前、後翻轉(或稱俯、仰視翻轉)。所述承載軸34包括套設在第二支臂轉軸75上的內圈341、與內圈341相隔一定距離的外圈342、連接內圈341和外圈342的延伸部343和自外圈342向內圈341凹陷的限位槽344。[0044]所述柔性連接裝置2包括與承載件3相連的第一端部21、自第一端部21延伸的第一連接部22、自第一連接部22的末端延伸的第二端部23、與第二端部23相連的第三端部24、分別與第二端部23和第三端部24相連的第二連接部25和與第二連接部25的末端相連的第四端部26。[0045]組裝時，所述第四端部26與第一驅動模塊56相連；第二連接部25沿著第一轉動件4的豎直支臂412延伸 並穿入第一穿入孔4121然後收容在收容空間45內，這樣所述第二連接部25夾設在連接壁44和第二轉動件6的轉動支臂611之間且位於第一固定部43和第二固定部42之間，接著通過所述貫穿口 433穿出第一轉動件4並圍繞在第二轉動件6的轉動支臂611上。所述第一連接部22同時預繞在所述纏繞部623和承載件3的承載軸34上，所述第二端部23與第二固持支臂62的第二驅動模塊76相連，所述第一端部21與承載件3的基板31相連。通過以上連接方式，當外部電信號或其他信號可通過柔性連接裝置提供給第一驅動部、第二驅動部和承載體。另外，搭載在承載體上的承載物也可以同時獲得上述信號。所述柔性連接裝置可以為柔性電路板(FPC)，電線或排線等一切可纏繞並可為第一驅動部、第二驅動部和承載體提供上述信號的裝置。在可選擇的實施方式中，纏繞部和承載軸可以省略，所述第一連接部預繞在第二支臂軸上。如上所述，第二支臂軸亦可省略，那麼第一連接部直接預繞在第二轉動軸上。本實施方式中第二連接部圍繞第二轉動件的轉動支臂設置，故第二連接部的長度要保證第二轉動件可以在第一鎖緊位置和第二鎖緊位置自由切換。[0046]工作時，所述第二轉動件6分別抵接在第一轉動件4的第一止擋部411和第二止擋部412上時，就不能轉動了，實現了所述載體100的自鎖功能。所述第二轉動件6抵接在第一止擋部441上時，為本實用新型的載體100的第一鎖緊位置；所述第二轉動件6抵接在第二止擋部442上時，為本實用新型的載體100的第二鎖緊位置。因此所述貫穿口 433的設置關係到第二轉動件6的最大旋轉角度。本實施方式中，所述載體100設有穿過第一轉動軸54的軸線的水平面51。所述第二轉動件6設有旋轉軸線63，即第二轉動件6圍繞所述旋轉軸線63相對於所述第一轉動件4轉動。[0047]當載體100處於第一鎖緊位置時，所述第二轉動件6的旋轉軸線63與水平面51形成第一夾角A ；當載體100處於第二鎖緊位置時，所述第二轉動件6的旋轉軸線63與水平面51形成第二夾角B。通過控制第一夾角A和第二夾角B的大小，即控制第一止擋部441和第二止擋部442的具體位置，即可控制第二轉動件6的第一鎖緊位置和第二鎖緊位置。本實施方式承載物4以微單相機為例，如果第一夾角A和第二夾角B均為50度時，本實用新型的載體可與飛行器結合實現航拍的全景拍攝。另外，第一夾角A小於第二夾角B時，特別地，所述第一夾角A為40度，第二夾角B為110度時，本實用新型的載體亦可與飛行器結合實現一般的航拍需求。[0048]所述第一電位器直接插入於第一驅動電機的第一轉動軸上，可預先且精確的獲得第一驅動電機的第一定子和第一轉子的位置關係，這樣第一驅動器可更準確、及時的向第一驅動電機發出第一驅動信號。本實用新型的驅動裝置，驅動精度高且響應時間短。[0049]所述控制器根據姿態檢測模塊的姿態信號生成第一控制指令和/或第二控制指令，可更準確驅動第一驅動電機和第二驅動電機。[0050]以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護範圍並不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據本實用新型所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記 載的保護範圍內。
權利要求1.一種驅動裝置，其包括: 第一驅動電機，其包括第一定子、相對於第一定子轉動的第一轉子和與第一轉子相連的第一轉動軸； 與第一驅 動電機電連接的第一驅動模塊，其包括驅動第一驅動電機的第一驅動器； 其特徵在於:所述驅動裝置還設有套設在第一驅動電機的第一轉動軸的第一電位器，所述第一電位器用於測量第一轉子相對於第一定子位置關係生成第一位置信號並將所述第一位置信號反饋給第一驅動模塊的第一驅動器，所述第一驅動器根據所述第一位置信號發出第一驅動信號，所述第一驅動信號用於驅動第一驅動電機。
2.如權利要求1所述的驅動裝置，其特徵在於:所述驅動裝置還包括向第一驅動器發送第一控制指令的控制器，所述第一驅動器根據所述第一控制指令控制第一驅動電機。
3.如權利要求2所述的驅動裝置，其特徵在於:所述驅動裝置還包括姿態檢測模塊，所述姿態檢測模塊用於向控制器發送姿態信號，所述控制器根據所述姿態信號生成第一控制指令。
4.如權利要求3所述的驅動裝置，其特徵在於:所述驅動裝置還包括 第二驅動電機，其包括第二定子、相對於第二定子轉動的第二轉子和與第二轉子相連的第二轉動軸； 與第二驅動電機電連接的第二驅動模塊，其包括驅動第二驅動電機的第二驅動器； 所述控制器用於向第二驅動電機發送第二控制指令； 其特徵在於:所述驅動裝置還設有套設在第二驅動電機的第二轉動軸的第二電位器，所述第二電位器用於測量第二轉子相對於第二定子位置關係生成第二位置信號並將所述第二位置信號反饋給第二驅動模塊的第二驅動器，所述第二驅動器根據所述第二控制指令和第二位置信號發出第二驅動信號，所述第二驅動信號用於驅動第二驅動電機。
5.如權利要求4所述的驅動裝置，其特徵在於:所述控制器根據所述姿態信號同時生成第一控制指令和第二控制指令。
6.應用如權利要求1所述的驅動裝置的載體，其特徵在於:所述載體包括第一轉動件和與第一轉動件轉動相連的第二轉動件，所述第一驅動裝置用於驅動第一轉動件相對於第二轉動件轉動。
7.應用如權利要求6所述的驅動裝置的載體，其特徵在於:所述載體還包括連接在第二轉動件上的承載件。
8.應用如權利要求4所述的驅動裝置的載體，其特徵在於:所述載體包括第一轉動件、與第一轉動件轉動相連的第二轉動件和與第二轉動件相連的承載件，所述第一驅動裝置用於驅動第一轉動件相對於第二轉動件轉動，所述第二驅動裝置用於驅動承載件相對於第二轉動件轉動，所述姿態檢測模塊位於所述承載件上。
專利摘要本實用新型公開了一種驅動裝置，包括第一驅動電機，其包括第一定子、相對於第一定子轉動的第一轉子和與第一轉子相連的第一轉動軸；與第一驅動電機電連接的第一驅動模塊，其包括驅動第一驅動電機的第一驅動器；其中，驅動裝置還設有套設在第一驅動電機的第一轉動軸的第一電位器，第一電位器用於測量第一轉子相對於第一定子位置關係生成第一位置信號並將第一位置信號反饋給第一驅動模塊的第一驅動器，第一驅動器根據第一位置信號發出第一驅動信號，第一驅動信號用於驅動第一驅動電機。本實用新型的驅動裝置驅動精度高且響應時間短。本實用新型還提供了一種應用驅動裝置的載體。
文檔編號G05D3/12GK203133618SQ201320159848
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月31日 優先權日2013年3月31日
發明者周力, 趙濤, 王勇 申請人:深圳市大疆創新科技有限公司