[發(fā)明專利]一種舵機(jī)驅(qū)動(dòng)柔索傳動(dòng)兩軸云臺(tái)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610028386.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105599915B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯亞飛;侯中喜;郭正;丁磊;陳清陽;李茹;冒云慧;徐圣;張俊韜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B64D47/08
• 分類號: B64D47/08
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 胡偉華,張小雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種采用以高精度舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩軸微型光電云臺(tái)。

背景技術(shù)

無人機(jī)在近代戰(zhàn)場中發(fā)揮著越來越重要的作用。執(zhí)行空中偵察是無人機(jī)的一項(xiàng)極其重要的任務(wù)，光電吊艙是無人機(jī)執(zhí)行監(jiān)視、偵察和目標(biāo)截獲任務(wù)的有效工作部件，典型的光電吊艙是指搭載電光相機(jī)、紅外成像裝置、電視攝像機(jī)或前視紅外(熱成像器)等任務(wù)有效載荷，通過穩(wěn)定平臺(tái)方式實(shí)現(xiàn)有效載荷的精確指向、穩(wěn)定和跟蹤功能，獲取敵方地面圖像情報(bào)供指揮作戰(zhàn)。

采用伺服電機(jī)作為運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部件是光電吊艙的通常做法，該方法可以實(shí)現(xiàn)精密的兩自由度運(yùn)動(dòng)控制，然而需要為伺服電機(jī)設(shè)計(jì)專門的驅(qū)動(dòng)和控制器，增加系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。舵機(jī)作為無人機(jī)的舵面運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以直接響應(yīng)自駕儀的控制指令，無需設(shè)計(jì)專門的驅(qū)動(dòng)板和控制板。基于舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的光電吊艙可以通過自駕儀直接控制吊艙的兩自由度的運(yùn)動(dòng)，可以有效簡化光電吊艙的控制過程，降低設(shè)計(jì)和使用成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了無人機(jī)微型云臺(tái)的和結(jié)構(gòu)簡單化和控制簡單化，本發(fā)明提供了一種舵機(jī)驅(qū)動(dòng)柔索傳動(dòng)兩軸云臺(tái)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、輕便、可靠，控制簡易，可實(shí)現(xiàn)與無人機(jī)的快速集成與協(xié)同控制。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種舵機(jī)驅(qū)動(dòng)柔索傳動(dòng)兩軸云臺(tái)結(jié)構(gòu)，該云臺(tái)包括方位舵機(jī)柔索傳動(dòng)組件、俯仰舵機(jī)直連驅(qū)動(dòng)組件以及載荷相機(jī)，所述載荷相機(jī)安裝在俯仰舵機(jī)直驅(qū)組件內(nèi)，由俯仰舵機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)載荷相機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)，方位舵機(jī)柔索傳動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)采用柔索傳動(dòng)方式將方位舵機(jī)運(yùn)動(dòng)傳遞到方位軸系，驅(qū)動(dòng)俯仰舵機(jī)直驅(qū)組件和載荷云臺(tái)實(shí)現(xiàn)方位運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述方位舵機(jī)柔索傳動(dòng)組件包括方位舵機(jī)、方位軸承、主動(dòng)鋼絲繩輪、從動(dòng)鋼絲繩輪，方位舵機(jī)倒置安裝在方位舵機(jī)安裝板上，方位軸承安裝在方位舵機(jī)安裝板上開設(shè)的軸承孔內(nèi)，所述從動(dòng)鋼絲繩輪安裝固定在方位軸承的正下方，軸承蓋板將方位軸承以及從動(dòng)鋼絲繩輪緊固，方位舵機(jī)的輸出軸上連接有舵盤，主動(dòng)鋼絲繩輪安裝在舵盤上且隨舵盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)鋼絲繩輪和從動(dòng)鋼絲繩輪之間通過鋼絲繩傳動(dòng)連接，主動(dòng)鋼絲繩輪通過鋼絲繩帶動(dòng)從動(dòng)鋼絲繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述俯仰舵機(jī)直連驅(qū)動(dòng)組件包括軸承支架、俯仰軸承、相機(jī)固定件、俯仰舵機(jī)支架、俯仰舵機(jī)、舵盤和相機(jī)安裝板，所述從動(dòng)鋼絲繩輪的下方固定安裝有方位安裝板，方位安裝板的下方安裝有軸承支架和俯仰舵機(jī)支架，所述軸承支架的下端安裝有俯仰軸承，所述俯仰舵機(jī)支架的下端安裝有俯仰舵機(jī)，所述相機(jī)安裝板為整體呈U形的安裝板，所述載荷相機(jī)位于相機(jī)安裝板的兩相對設(shè)置的側(cè)板之間。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述載荷相機(jī)通過前后兩個(gè)相機(jī)固定件與相機(jī)安裝板連接固定，所述相機(jī)安裝板俯仰向下45度設(shè)置，相機(jī)安裝板的一側(cè)板與俯仰舵機(jī)的舵盤連接，相機(jī)安裝板的另一側(cè)板上設(shè)有相機(jī)安裝板軸，將相機(jī)安裝板軸套入俯仰軸承內(nèi)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述主動(dòng)鋼絲繩輪與方位舵機(jī)的舵盤通過舵盤固定螺釘固定。

進(jìn)一步地，本發(fā)明方位舵機(jī)安裝板通過減震結(jié)構(gòu)固定安裝在機(jī)身固定件上，所述機(jī)身固定件通過減震結(jié)構(gòu)固定安裝在機(jī)身前防火板上，所述減震結(jié)構(gòu)包括減震墊，機(jī)身固定件包括兩個(gè)相對設(shè)置的三角形支架，三角形支架的的垂直短邊上開設(shè)有上下兩個(gè)螺釘孔且在螺釘孔位置上設(shè)有帶通孔的減震墊，減震墊上的通孔與垂直短邊上的螺釘孔是相通的，機(jī)身前防火板的相應(yīng)位置開設(shè)有用于安裝三角形支架的螺釘孔，兩三角形支架均通過螺釘固定在機(jī)身前防火板上。所述方位舵機(jī)安裝板與機(jī)身固定件固定連接，所述方位舵機(jī)安裝板的兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)螺釘孔且在螺釘孔位置上設(shè)有帶通孔的減震墊，減震墊上的通孔與方位舵機(jī)安裝板上的螺釘孔是相通的，兩個(gè)相對設(shè)置的三角形支架的垂直長邊上的相應(yīng)位置開設(shè)有用于安裝方位舵機(jī)安裝板的螺釘孔，螺釘依次穿過方位舵機(jī)安裝板、減震墊以及機(jī)身固定件上的螺釘孔將方位舵機(jī)安裝板以及機(jī)身固定件固定安裝在一起。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述從動(dòng)鋼絲繩輪上設(shè)置有安裝方位安裝板的螺孔，所述方位安裝板上的相應(yīng)位置也設(shè)有螺孔，從動(dòng)鋼絲繩輪和方位安裝板通過螺釘螺接固定。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述俯仰舵機(jī)直連驅(qū)動(dòng)組件整體設(shè)置在一外殼內(nèi)，所述外殼為碳纖維外殼，外殼的上端使用在方位安裝板上，所述載荷相機(jī)對應(yīng)的外殼上設(shè)有預(yù)留外殼光窗，預(yù)留外殼光窗使載荷相機(jī)有足夠視場正常觀察，預(yù)留外殼光窗采用可更換的光學(xué)透片封閉。

進(jìn)一步地，本發(fā)明在方位舵機(jī)柔索傳動(dòng)組件以及俯仰舵機(jī)直連驅(qū)動(dòng)組件中，與各軸承連接的軸均為空心軸。