[发明专利]一种二维旋转伺服机构

权利要求书

1.一种二维旋转伺服机构，其特征在于，包括底部安装板(1)、下壳体(2)、上壳体(3)、呈中空圆环状的方位机构(4)和呈中空圆环状的俯仰机构(5)；

所述底部安装板(1)呈圆环状，用于将二维旋转伺服机构安装和固定在任意位置；

所述下壳体(2)是上表面为斜面且内部中空的圆柱体，所述下壳体(2)底面与底部安装板(1)相连接；

所述上壳体(3)是下表面为斜面且内部中空的圆柱体，所述上壳体(3)的下表面与上壳体(2)的上表面相匹配，所述上壳体(3)设置在下壳体(2)的上表面上；

所述方位机构(4)固定设置在下壳体(2)内部，用于带动下壳体(2)相对于底部安装板(1)做旋转运动；

所述俯仰机构(5)设置在下壳体(2)内部，并且与上壳体(3)固定连接，用于带动上壳体(3)相对下壳体(2)做旋转运动，实现俯仰转动。

2.根据权利要求1所述一种二维旋转伺服机构，其特征在于，所述方位机构(4)和俯仰机构(5)之间呈十五度角。

3.根据权利要求2所述一种二维旋转伺服机构，其特征在于，所述方位机构(4)包括方位轴(41)、方位轴承(42)、方位驱动电机(43)和方位测角机构(44)；

所述方位轴(41)横截面呈无上下底面的“凸”形，包括圆柱直径较大的第一竖直面、圆柱直径较小的第二竖直面和连接第一竖直面和第二竖直面的的台阶面，所述方位轴(41)第一竖直面的底边设置在底部安装板(1)的止口之中，用于支撑方位轴承(42)、方位驱动电机(43)和方位测角机构(44)，并实现方位机构4与底部安装板(1)的连接；

所述方位轴承(42)设置在方位轴第一竖直面与下壳体2之间，并与方位轴(41)固定连接，用于实现方位轴(41)与底部安装板(1)的相对旋转；

所述方位驱动电机(43)固定设置在方位轴(41)的台阶面与下壳体2之间，用于驱动方位轴(41)相对于底部安装板(1)做旋转运动；

所述方位测角机构(44)固定设置在方位轴(41)的第二竖直面上，并位于方位驱动电机(43)上方；用于测量方位轴(41)相对于底部安装板(1)的相对位置。

4.根据权利要求3所述一种二维旋转伺服机构，其特征在于，所述俯仰机构(5)包括俯仰轴(51)、俯仰轴承(52)、俯仰驱动电机(53)和俯仰测角机构(54)；

所述俯仰轴(51)横截面呈无上下底面的倒置倾斜放置的“凸”形，包括圆柱直径较大的第一竖直面、圆柱直径较小的第二竖直面和连接第一竖直面和第二竖直面的的台阶面，所述俯仰轴(51)第一竖直面的底边与上壳体固定连接，用于支撑俯仰轴承(52)、俯仰驱动电机(53)和俯仰测角机构(54)，并实现俯仰机构(5)与上壳体(3)的连接；

所述俯仰轴承(52)设置在俯仰轴(51)的第一竖直面与下壳体之间，并与俯仰轴(51)固定连接，用于实现俯仰轴(51)与下壳体(2)的相对旋转；

所述俯仰驱动电机(53)固定设置在俯仰轴(51)的台阶面与下壳体(2)之间，用于驱动俯仰轴(51)相对于下壳体(2)做旋转运动；

所述俯仰测角机构(54)固定设置在俯仰轴(51)的第二竖直面上，并位于俯仰驱动电机(53)下方；用于测量上壳体(3)与下壳体(2)的相对位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种二维旋转伺服机构，其特征在于，还包括方位限位装置(6)和俯仰限位装置(7)，所述方位限位装置(6)用于实现下壳体(2)相对于底部安装板(1)的旋转制动；

所述俯仰限位装置(7)用于实现上壳体(3)相对于下壳体(2)的旋转制动。

6.根据权利要求5所述一种二维旋转伺服机构，其特征在于，所述俯仰限位装置(7)包括俯仰限位挡块(71)、俯仰限位开关(73)和两个俯仰限位块(72)；

所述俯仰限位挡块(71)设置于下壳体(2)与上壳体(3)相连接的最高点处的下壳体(2)上；

所述两个俯仰限位块(72)与俯仰限位挡块(71)设置在同一水平方向，所述两个俯仰限位块(72)分别设置在俯仰限位挡块(71)两侧的上壳体(3)上；

所说俯仰限位开关(73)设置于下壳体(2)与上壳体(3)相连接的最低点处的下壳体(2)上。

7.根据权利要求5所述一种二维旋转伺服机构，其特征在于，所述方位限位装置(6)包括方位限位挡块(61)、方位限位开关(63)和两个方位限位块(62)；

所述方位限位挡块(61)与俯仰限位开关(73)设置于同一垂直线上，并且固定设置在底部安装板(1)上；

所述两个方位限位块(62)分别设置在方位限位挡块(61)的两侧的底部安装板(1)上，所述两个方位限位块(62)侧面与下壳体(2)的侧壁相贴合；

所述方位限位开关(63)与俯仰限位挡块(71)设置于同一垂直线上，并且固定设置在下壳体(2)底边与底部安装板(1)相接触处。