[發(fā)明專利]一種用于伺服跟蹤系統(tǒng)的線阻釋放機(jī)構(gòu)及伺服跟蹤系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710913591.5
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN109599824B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)煲?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: H02G11/00
• 分類號: H02G11/00;H02G11/02
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發(fā)明提供了一種用于伺服跟蹤系統(tǒng)的線阻釋放機(jī)構(gòu)，包括剛性段引線以及與所述剛性段引線連接的柔性段引線，所述柔性段引線盤繞在伺服跟蹤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸上，所述柔性段引線呈螺旋狀，所述剛性段引線呈折線狀，所述剛性段引線為所述柔性段引線的拐點(diǎn)。本發(fā)明提供的用于伺服跟蹤系統(tǒng)的線阻釋放機(jī)構(gòu)，引線變形應(yīng)力低、不易變形并且阻尼小。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種包含本發(fā)明提供的線阻釋放機(jī)構(gòu)的伺服跟蹤系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及各類伺服跟蹤系統(tǒng)，尤其涉及一種用于伺服跟蹤系統(tǒng)的線阻釋放機(jī)構(gòu)及伺服跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

各類光電成像探測器跟蹤設(shè)備用的伺服跟蹤系統(tǒng)，尤其適用于高速高控制精度的云臺、導(dǎo)引頭等設(shè)備。該機(jī)構(gòu)主要解決的是在探測器尾部引線較粗的情況下，隨伺服跟蹤系統(tǒng)快速運(yùn)動并跟蹤目標(biāo)所產(chǎn)生的引線運(yùn)動阻尼較大的問題，一般具有以下特征：

1、探測器尾部引線較粗，彎曲變形應(yīng)力較大；2、伺服跟蹤系統(tǒng)隨目標(biāo)運(yùn)動角速度及角加速度較大；3、伺服跟蹤系統(tǒng)電機(jī)力矩受限。

伺服跟蹤機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于諸如經(jīng)緯儀、吊艙、云臺、導(dǎo)引頭等各類光電成像跟蹤設(shè)備中，其中各譜段成像探測器技術(shù)和伺服跟蹤控制技術(shù)是這類產(chǎn)品及設(shè)備的核心技術(shù)。伺服跟蹤的主要原理是通過成像探測器獲得目標(biāo)的圖像并以此為反饋控制驅(qū)動伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對動態(tài)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤，而對于其中使用制冷型紅外成像探測器及某些可見光探測器的伺服跟蹤器，其探測器局部(一般是尾部)會伸出一段制冷氣管或者導(dǎo)線(以下簡稱引線)，而這種引線往往較粗，且一端與探測器相連并跟隨伺服系統(tǒng)運(yùn)動，另一端與非運(yùn)動部件(氣瓶或電路板)相連，因此在伺服系統(tǒng)擺動過程中這部分引線會被拉伸變形從而產(chǎn)生較大的運(yùn)動阻尼，對伺服機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，尤其對于跟蹤高速目標(biāo)，角速度及角加速度較大的跟蹤系統(tǒng)甚至?xí)斐赡繕?biāo)丟失。

傳統(tǒng)的解決方案主要有：

1、探測器引線盡可能使用較細(xì)較軟的柔性管、柔性線；

2、伺服跟蹤系統(tǒng)選取輸出力矩較大的電機(jī)，克服引線運(yùn)動過程中的變形阻力；

3、研究適用于具體伺服跟蹤系統(tǒng)的控制算法，針對不同類型的引線繞阻使用對應(yīng)的控制算法加以克服。

上述傳統(tǒng)的方法一般適用于速度不高的伺服跟蹤系統(tǒng)，但對于需要捕獲并跟蹤高速運(yùn)動目標(biāo)的伺服跟蹤系統(tǒng)往往效果不理想，主要具有如下弊端：

1、引線運(yùn)動繞阻隨角速度及角加速度變化影響較大，對電機(jī)負(fù)擔(dān)較重；

2、引線運(yùn)動繞阻具有一定不確定性和非線性，控制系統(tǒng)參數(shù)很難確定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一，提供一引線變形應(yīng)力低、不易變形并且阻尼小的用于伺服跟蹤系統(tǒng)的線阻釋放機(jī)構(gòu)及伺服跟蹤系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種用于伺服跟蹤系統(tǒng)的線阻釋放機(jī)構(gòu)，其中，包括剛性段引線以及與所述剛性段引線連接的柔性段引線，所述柔性段引線盤繞在伺服跟蹤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸上，所述柔性段引線呈螺旋狀，所述剛性段引線呈折線狀，所述剛性段引線為所述柔性段引線的拐點(diǎn)。

一些實(shí)施例中，所述螺旋狀柔性段引線與所述轉(zhuǎn)軸同心設(shè)置。

一些實(shí)施例中，所述柔性段引線的半徑由遠(yuǎn)離所述拐點(diǎn)的一端向所述拐點(diǎn)逐漸增大。

一些實(shí)施例中，所述柔性段引線的螺距由遠(yuǎn)離所述拐點(diǎn)的一端向所述拐點(diǎn)逐漸增大。

一些實(shí)施例中，所述剛性段引線的剛度大于所述柔性段引線的剛度。

一些實(shí)施例中，所述剛性段引線由與所述柔性段引線相同材料制成的線束經(jīng)局部加強(qiáng)處理后制得。

一些實(shí)施例中，所述柔性段引線由線束經(jīng)一次盤繞形成。