[實用新型]云臺增穩系統

有效

• 申請號: 201721214041.6
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN207301811U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 劉海英
• 申請（專利權）人: 桂林師范高等專科學校
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01C11/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司45107
• 代理人: 廖世傳

技術領域

本實用新型涉及云臺控制領域，特別是涉及云臺增穩系統。

背景技術

云臺主要用于安裝攝像機，用于實現360°掃描拍攝。攝像機安裝在固定架上，在電機的帶動下自動掃描待檢測對象。

現有云臺的穩定性較差，如：在拍攝過程中，云臺發生姿態變化，產生干擾力矩，降低云臺的穩定性；機械結構上的磨損導致曠位增大，各組件之間相互移動產生干擾力矩；云臺內安置的電路線路盤根錯節，同時，傳感器存在量化噪聲、零漂等信號經放大，不可避免地影響云臺的運動檢測，進而降低云臺的穩定性。現有云臺在增穩上，未從結構和電路線路的安置出發，有效提高云臺的穩定性。

實用新型內容

本實用新型提供一種云臺增穩系統，解決現有云臺存在的穩定性差的問題。

本實用新型通過以下技術方案解決上述問題：

云臺增穩系統，包括固定攝像機的固定架，還包括控制云臺進行俯仰運動的俯仰構件、控制云臺進行橫滾運動的橫滾構件以及控制云臺進行航向運動的航向構件；所述固定架與俯仰構件連接；所述俯仰構件與橫滾構件連接；所述橫滾構件與航向構件連接；所述固定架、俯仰構件、橫滾構件和航向構件的重心在同一條直線上；

還包括姿態檢測模塊、控制器模塊、電機驅動模塊、俯仰電機、橫滾電機以及航向電機；所述姿態檢測模塊包括俯仰姿態傳感器、橫滾姿態傳感器、航向姿態傳感器和固定架姿態傳感器，所述俯仰姿態傳感器的輸出端與控制器模塊相連；所述橫滾姿態傳感器的輸出端與控制器模塊相連；所述航向姿態傳感器的輸出端與控制器模塊相連；所述固定架姿態傳感器的輸出端與控制器模塊相連；所述電機驅動模塊的控制端與控制器模塊相連，所述電機驅動模塊的一路輸出端與俯仰電機的控制端相連，所述電機驅動模塊的另一路輸出端與橫滾電機的控制端相連，所述電機驅動模塊的又一路輸出端與航向電機的控制端相連；所述俯仰電機、橫滾電機和航向電機的電機軸均為空心軸。

進一步地，還包括有電源模塊，所述電源模塊安裝在俯仰電機的轉子上；所述電源模塊含至少2個電池，且所述電池數量為偶數，各電池沿俯仰電機轉子的徑向對稱分布，所述各電池的質量重心與俯仰電機的轉軸重合。

進一步地，在所述俯仰姿態傳感器、橫滾姿態傳感器、航向姿態傳感器和固定架姿態傳感器中，均分別集成有1個角速度計和1個三軸加速度計。

進一步地，所述角速度計為光纖陀螺。

進一步地，還包括無線傳輸模塊；所述無線傳輸模塊與控制器模塊無線相連；所述無線傳輸模塊與外部遙控端無線相連。

與現有技術相比，具有如下特點：

1、固定架、俯仰構件、橫滾構件和航向構件的重心在同一條直線上，沒有重心偏移，減小云臺發生姿態變化時產生的干擾力矩，從結構上進行優化，提高了云臺穩定性；固定架、俯仰構件、橫滾構件和航向構件依次連接，在機械結構上減少磨損引起的曠位增大，減小各組件之間相互移動產生的干擾力矩，提高云臺的穩定性；在俯仰電機、橫滾電機、航向電機以及固定架均設置姿態傳感器，分別采集四個位置的姿態信息輸入至控制器模塊，為控制模塊獲取運動補償信息提供數據基礎，進一步提高云臺的穩定性；俯仰電機、橫滾電機和航向電機的電機軸均為空心軸，空心軸可用于安放各模塊之間電連接線，減少數據線外置對電機造成的干擾，還能減少外界因素對電機的破壞，進一步提高云臺的穩定性；

2、電源模塊設置非零的偶數個電池，并沿俯仰電機轉子的徑向對稱分布，各電池的質量重心與俯仰電機的轉軸重合，電池扭轉時產生的力矩通過俯仰電機作用于固定架，抵消固定架受到的擾動，進一步提高了云臺的穩定性；

3、俯仰電機、橫滾電機、航向電機和固定架的姿態變化會造成視軸指向不穩定，降低攝像機的成像質量，在這四個位置設置光纖陀螺，有助于隔離擾動，使得攝像機的視軸穩定在固定的慣性空間方向，提高云臺穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

以下結合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于這些實施例。