[實用新型]自由擺激光追蹤系統

有效

• 申請號: 201420175380.8
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN203786569U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 印禹;張金龍;顧志華
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型涉及自由擺平板控制技術領域，具體涉及一種自由擺激光追蹤系統。

背景技術

隨著現代科學技術的發展，基于嵌入式系統的自動控制在工業中得到了廣泛的應用。目前，工業生產的機械復雜度越來越高，單純在靜止條件下的自動控制已經不能滿足人們對測控系統的要求，因此，研究如何在動態條件下對系統實施精確測量與控制是十分必要的。在這種情況下，一種基于自由擺的激光追蹤系統的研究就具有了深遠意義。在現代工業中，這種系統可以適應工業發展，應用在復雜度較高的自動化生產中，在生產過程中可以同時完成測量與控制，提高生產的自動化程度。

發明內容

本實用新型提供一種自由擺激光追蹤系統，它能在擺桿擺動過程中，檢測角度并自動轉動激光，以追蹤原來位置。

為實現上述目的，本實用新型追蹤系統所采取的技術方案為：

自由擺激光追蹤系統，包括支架、擺桿、控制裝置、顯示屏、電機驅動裝置、角度傳感器、步進電機和激光筆，控制裝置通過導線分別與電機驅動裝置和角度傳感器相連，顯示屏與控制裝置連接，電機驅動裝置與步進電機通過導線連接；擺桿懸掛在支架上，平板與步進電機懸掛于擺桿下方，擺桿上方連接角度傳感器，激光筆固定在平板上。

所述控制裝置和電機驅動裝置都安裝在支架上。

所述步進電機采用兩相混合式步進電機；所述角度傳感器采用無觸點角度傳感器。

進一步地，所述角度傳感器與步進電機分別懸掛在擺桿的兩側。

相比于現有技術而言，本實用新型的系統適用于動態條件下的研究，能實現高精度定位，使操作更加精密準確，在試驗中取得預期的效果。

附圖說明

圖1為自由擺激光追蹤系統的結構示意圖；

圖2為自由擺激光追蹤系統逆時針轉動的動作示意圖。

具體實施方式

本實用新型的自由擺激光追蹤系統的結構如圖1所示，包括支架1、擺桿9、控制裝置2、顯示屏、電機驅動裝置3、角度傳感器5、步進電機6、激光筆7和平板8，控制裝置2通過導線4分別與電機驅動裝置3和角度傳感器5相連，電機驅動裝置3與步進電機6通過導線4連接。為精確控制激光筆7的轉動，將激光筆7與步進電機6相連懸掛于擺桿9下方；為實現實時檢測角度并減少角度傳感器5對步進電機6動作的影響，將角度傳感器5至于擺桿9上方。

控制裝置2采用S3C2440ARM單片機。步進電機6采用57BYGH78-401A兩相混合式步進電機，步距角1.8°，工作電壓24V，高響應速度，低噪音，能耗低。角度傳感器采用WYH-3無觸點角度傳感器，其采用新型磁敏感元件，無電接觸點的由機械轉軸的轉動輸出電信號變化。360°可轉，正弦輸出，90°線性，不帶變送，無觸點磨損，壽命長，可連續分辨。

利用上述自由擺激光追蹤系統，在擺桿擺動過程中，角度傳感器5通過對擺桿9所處角度進行檢測，根據不同角度產生相應的數字脈沖信號，傳送給控制裝置2，由顯示屏顯示當前偏轉角度，并向電機驅動裝置3發送反饋信息，從而控制步進電機6的轉速和轉向，使平板8上的激光筆7旋轉相應角度。

對照圖2擺桿逆時針轉動時，l=100cm和s=150cm分別為擺桿9的長度以及其與屏幕之間的距離，平板8的長度為20cm，θ為擺桿9在擺動過程中所轉動的角度，為需要控制步進電機6轉動的角度，其中α由給出。擺桿順時針轉動時的動作與逆時針轉動時的基本相同。