繩傳動兩軸伺服平臺的製作方法
2023-06-11 20:49:06
專利名稱：繩傳動兩軸伺服平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種基於繩傳動的兩軸伺服平臺，通過繩傳動實現探測系統的兩軸運動，達到穩定平臺和跟蹤目標的目的。本實用新型可為紅外、可見光等多種探測系統實現穩定與跟蹤功能。
背景技術：
目前國內外伺服平臺的實現方式主要是以多環多軸組成萬向支架結構，用直流力矩電機直接驅動轉動軸，此結構形式簡單、精度高，但結構上受制於外部空間及內部元件限制，離軸角及跟蹤視場受到限制，中國專利採用連杆傳動方式，此種方式將驅動部件後移，保證了前端探測系統的離軸角和跟蹤視場，但是結構尺寸明顯増大。 發明內容本實用新型的目的為了克服上述現有技術存在的問題，而提供一種繩傳動兩軸伺服平臺，本實用新型利用繩傳動的特性，實現較大離軸角及跟蹤視場；結構形式緊湊且質量輕；避免了齒輪等傳統傳動方式的摩擦、空回等缺陷，傳動效率高、精度高；同時對衝擊振動有一定緩衝作用，在光電伺服平臺(尤其是小口徑導引頭)領域應用前景良好。本實用新型的技術方案為繩傳動兩軸伺服平臺，包括外框、內框、兩個直流カ矩電機、兩根鋼絲繩、兩個主動輪、兩個從動輪、兩個預緊機構、四個導向輪、成像系統，外框為主要框架與外部組件連接，其特徵在於內框通過軸承安裝在外框上，一直流力矩電機固定在外框的底座上，另ー直流力矩電機固定在內框的底座上，ー個從動輪、兩個導向輪固定在外框，且該從動輪與內框固聯，另ー個從動輪、另兩個導向輪固定在內框上，且另ー個從動輪與成像系統固聯，ニ個直流力矩電機的轉子上分別固定一主動輪，每個從動輪上安裝在ー預緊機構，每個主動輪上有兩處接線柱，一鋼絲繩一端在一接線柱上固定，繞過主動輪上的線槽後經ー導向輪轉向後到達從動輪，通過從動輪內的預緊機構預緊後經另ー個導向輪轉向，繞過該主動輪上的線槽後固定在另ー接線柱上固定。成像系統為現有結構，直接市場購買得到。本實用新型還包括兩個角度傳感器，ー個角度傳感器安裝在外框上，並布置在外框上的從動輪對稱側，另ー個角度傳感器安裝在內框上，並布置在內框上的從動輪對稱側。所述的預緊機構由滑塊、拉緊螺杆、繞線柱及緊定螺釘組成，拉緊螺杆安裝在從動輪上，滑塊安裝在拉緊螺杆上並通過緊定螺釘固定，繞線柱安裝在滑塊上，鋼絲繩從從動輪上的孔穿入，繞過固定在滑塊上的繞線柱後從從動輪上的孔穿出；通過調節拉緊螺杆使滑塊在從動輪上的滑槽內滑動，拉緊鋼絲繩，從而實現預緊鋼絲繩的目的外框的從動輪與內框固聯，外框上的直流力矩電機通過ー鋼絲繩傳動後即可實現內框大幅度的擺動，在外框上與從動輪對應的另ー側安裝有角度傳感器，可測得內框的轉動角度。內框的從動輪與成像系統固聯，在內框上的直流力矩電機的帶動下可實現內框大幅度的擺動，在內框上與從動輪對應的另ー側安裝有角度傳感器，可測得內框的轉動角度通過以上兩個方向的複合運動，即可實現平臺的穩定及跟蹤功能。本實用新型以外框為主要框架與外部組件連接。內框通過軸承安裝在外框上，同時在外框之上固定有直流カ矩電機，內框與電機之間通過鋼絲繩傳動，依據繩傳動的特點，傳動系統可靈活布置，從而實現內框的大角度擺動。內框與探測系統之間同理亦可通過繩傳動實現大角度擺動，最終實現探測系統在兩軸上的穩定與跟蹤功能。本實用新型的主要優點在幹I.可實現較大離軸角，使探測系統具有更大的跟蹤視場，提高系統的探測能力；2.傳動方式避免了齒輪等傳統傳動方式的空回、摩擦等缺陷；提高傳動系統的精度和效率；3.結構形式靈活緊湊、質量輕，可為探測系統提供較大容納空間及質量。
圖I為本實用新型的一實施例的結構示意圖；圖2為實施例的結構仰視圖；圖3為實施例的內框結構的側視圖；圖4為實施例的預緊機構的主視圖。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型作進ー步的描述。如圖I所示，本實用新型包括外框I、內框9、兩個直流力矩電機(2，11)、兩根鋼絲繩(5，14)、兩個主動輪(3，12)、兩個從動輪(7，16)、兩個預緊機構8、四個導向輪(6，15)、兩個角度傳感器10、成像系統17，外框I為主要框架與外部組件連接，其特徵在幹內框9通過軸承安裝在外框I上，一直流力矩電機2固定在外框I的底座上，另ー直流力矩電機11固定在內框9的底座上，ー個從動輪7、兩個導向輪6固定在外框1，且該從動輪7與內框9固聯，另ー個從動輪16、另兩個導向輪15固定在內框9上，且另ー個從動輪16與成像系統17固聯，ニ個直流力矩電機(2，11)的轉子上分別固定一主動輪(3，12)，每個從動輪上安裝在ー預緊機構8，每個主動輪上有兩處接線柱，一鋼絲繩一端在一接線柱上固定，繞過主動輪上的線槽後經ー導向輪轉向後到達從動輪，通過從動輪內的預緊機構預緊後經另ー個導向輪轉向，繞過該主動輪上的線槽後固定在另ー接線柱上固定。成像系統為現有結構，直接市場購買得到。ー個角度傳感器10安裝在外框I上，並布置在外框I上的從動輪7對稱側，另ー個角度傳感器10安裝在內框9上，並布置在內框9上的從動輪16對稱側。預緊機構8由滑塊8-1、拉緊螺杆8-2、繞線柱8_3及緊定螺釘8_4組成(見圖4)，拉緊螺杆8-2安裝在從動輪上，滑塊8-1安裝在拉緊螺杆8-2上並通過緊定螺釘8-4固定，繞線柱8-3安裝在滑塊8-1上，鋼絲繩從從動輪上的孔穿入，繞過固定在滑塊8-1上的繞線柱8-3後從從動輪上的孔穿出；通過調節拉緊螺杆8-2使滑塊在從動輪上的滑槽內滑動，拉緊鋼絲繩，從而實現預緊鋼絲繩的目的。本實用新型通過外框I與外部組件連接，在此外框I之下固定有直流力矩電機2，見圖1，直流力矩電機2的定子與外框I的底座連接，電機轉子上固定有一主動輪3，主動輪3上有兩處接線柱4，見圖2，一根鋼絲繩5 —端在接線柱4上固定，繞過主動輪3上的線槽後經導向輪6轉向後到達從動輪7，通過從動輪7內的預緊機構8預緊後經另ー側的導向輪6轉向，繞過主動輪3上的線槽後固定在另ー接線柱4上固定。該從動輪7與內框9固聯，直流力矩電機2通過鋼絲繩5傳動後即可實現內框9大幅度的擺動，在外框I上與從動輪對應的另ー側安裝有角度傳感器10，可測得內框的轉動角度。內框9的底部固定有另一直流力矩電機11，見圖3，直流力矩電機11的定子與內框9連接，直流カ矩電機11的轉子上固定有另ー主動輪12，另ー主動輪12上有兩處接線柱13，見圖2，另ー鋼絲繩14 一端在接線柱13上固定，繞過另一主動輪12上的線槽後經兩處另ー導向輪15轉向後到達另ー從動輪16，通過另ー從動輪16內的預緊機構8預緊後經另一側的另一導向輪15轉向，繞過另一主動輪12上的線槽後固定在另ー接線柱上13固定。從動輪16與成像系統17固聯，在另一直流力矩電機11的帶動下可實現內框9大幅度的擺 動，在內框9上與從動輪16對應的另ー側安裝有角度傳感器10，可測得內框的轉動角度通過以上兩個方向的複合運動，即可實現平臺的穩定及跟蹤功能。
權利要求1.繩傳動兩軸伺服平臺，包括外框、內框、兩個直流力矩電機、兩根鋼絲繩、兩個主動輪、兩個從動輪、兩個預緊機構、四個導向輪、成像系統，外框為主要框架與外部組件連接，其特徵在於內框通過軸承安裝在外框上，一直流力矩電機固定在外框的底座上，另一直流力矩電機固定在內框的底座上，一個從動輪、兩個導向輪固定在外框，且該從動輪與內框固聯，另一個從動輪、另兩個導向輪固定在內框上，且另一個從動輪與成像系統固聯，二個直流力矩電機的轉子上分別固定一主動輪，每個從動輪上安裝在一預緊機構，每個主動輪上有兩處接線柱，一鋼絲繩一端在一接線柱上固定，繞過主動輪上的線槽後經一導向輪轉向後到達從動輪，通過從動輪內的預緊機構預緊後經另一個導向輪轉向，繞過該主動輪上的線槽後固定在另一接線柱上固定。
2.根據權利要求I所述的繩傳動兩軸伺服平臺，其特徵在於還包括兩個角度傳感器，一個角度傳感器安裝在外框上，並布置在外框上的從動輪對稱側，另一個角度傳感器安裝在內框上，並布置在內框上的從動輪對稱側。
3.根據權利要求I或2所述的繩傳動兩軸伺服平臺，其特徵在於所述的預緊機構由滑塊、拉緊螺杆、繞線柱及緊定螺釘組成，拉緊螺杆安裝在從動輪上，滑塊安裝在拉緊螺杆上並通過緊定螺釘固定，繞線柱安裝在滑塊上。
專利摘要本實用新型繩傳動兩軸伺服平臺涉及結構為外框為主要框架與外部組件連接，內框通過軸承安裝在外框上，一直流力矩電機固定在外框的底座上，另一直流力矩電機固定在內框的底座上，一個從動輪、兩個導向輪固定在外框，且該從動輪與內框固聯，另一個從動輪、另兩個導向輪固定在內框上，且另一個從動輪與成像系統固聯，二個直流力矩電機的轉子上分別固定一主動輪，每個從動輪上安裝在一預緊機構，每個主動輪上有兩處接線柱，每根鋼絲繩套在一主動輪、二個導向輪後固定在主動輪的二個接線柱上。本實用新型利用繩傳動特性，實現較大離軸角及跟蹤視場；結構形式緊湊且質量輕；避免齒輪等傳統傳動方式的摩擦、空回等缺陷，傳動效率高、精度高；同時對衝擊振動有一定緩衝作用。
文檔編號G01C21/18GK202614239SQ20122017640
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者黃立, 劉歡 申請人:武漢高德紅外股份有限公司