[发明专利]二自由度运动装置

说明书

技术领域

本发明涉及机电领域，尤其涉及的是二自由度运动装置。

背景技术

目前安防监测的摄像机，及舞台灯的调节中都会用于二自由度运动控制装置，现有技术中实现二自由运动控制都是通过不同的驱动装置驱动来实现轴向运动和旋转运动，即现有技术中还没有出现通过一个驱动装置带动实现轴向运动和旋转运动的二自由度运动的装置。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供二自由度运动装置，其可以实现通过一个驱动装置带动实现轴向运动和旋转运动的二自由度运动的装置。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二自由度运动装置，其中，包括：

通过一驱动机构驱动实现转动的转动机构；

与所述转动机构连接并通过所述转动机构带动运动的转动杆；

以及通过所述转动机构带动可实现所述转动杆沿转动机构轴向运动、并当轴向运动到指定位置可控制所述转动杆随转动机构一起自转的功能转换控制组件，用于控制所述转动杆进行二自由度运动。

    所述的二自由度运动装置，其中，所述转动杆为一设有螺纹部的螺杆。

    所述的二自由度运动装置，其中，所述驱动机构为一电机，所述转动机构为由电机带动的转子，所述转子中间设置有与所述螺杆螺纹配合的螺纹孔，所述转子与所述螺杆螺纹驱动连接。

     所述的二自由度运动装置，其中，所述螺杆螺纹部两端设置有非螺纹限位区。

所述的二自由度运动装置，其中，所述功能转换控制组件包括：

套设在所述螺杆螺纹部区域、并可通过螺杆两端的非螺纹限位区对螺杆进行限位以控制和螺杆一起自转的定位块，所述定位块中部设置有套设所述螺杆的第一圆孔；

以及套设在所述定位块外并固定在所述电机上的后盖；

以及设置在后盖内壁上的用于顶持所述定位块的若干个弹性顶持结构；

所述定位块外侧壁设置有与所述顶持结构相适配的凹陷结构；所述螺杆上设置有一条用于轴向运动进行限位的限位凹槽，并在所述定位块的第一圆孔上对应设置有与所述限位凹槽适配的限位凸起；

所述螺杆依次穿过所述后盖、定位块及转子而设，所述定位块通过所述弹性顶持结构设置在后盖内壁上。

所述的二自由度运动装置，其中，所述弹性顶持结构包括由内向外依次设置的钢球、弹簧及止付螺丝; 

所述定位块外侧壁一周设置有一截面为圆弧形的阻力转动凹槽；

所述阻力转动凹槽与所述钢球适配。

所述的二自由度运动装置，其中，所述后盖中部开设有与所述定位块外侧壁适配的第二圆孔，所述第二圆孔内径略大于所述定位块的外径。

所述的二自由度运动装置，其中，所述螺杆螺纹部两端的非螺纹限制区分别设置有第一垫片和第二垫片。

所述的二自由度运动装置，其中，所述功能转换控制组件包括：

套设在所述螺杆上用于实现螺杆沿转子轴向运动或随转子自转的功能转换块；

套设在所述功能转换块外并固定在所述电机上用于控制螺杆沿转子轴向运动至任意位置时随转子自转的第一电磁铁；

以及设置在第一电磁铁内侧顶端用于将所述功能转换块顶持在转子端面上的至少一个弹力顶持结构；

所述螺杆依次穿过所述第一电磁铁、功能转换块及转子而设；

所述第一电磁铁内侧顶端开设有通孔，所述弹力顶持结构设置在该通孔内。

所述的二自由度运动装置，其中，所述驱动机构为一设置有主动轮的电机，所述转动机构为由所述主动轮带动的从动轮，所述从动轮设置在一安装有轴承的固定座上，所述螺杆依次穿过所述从动轮及轴承，并且所述螺杆穿过所述从动轮与所述从动轮螺纹驱动连接。

所述的二自由度运动装置，其中，所述功能转换控制组件包括：

套设在所述螺杆上的并通过其上设置的第二电磁铁开关闸以松开或抱紧所述螺杆的抱闸装置；

套设在所述抱闸装置上用于给抱闸装置进行直线导向运动的导向轴。

所述的二自由度运动装置，其中，所述抱闸装置包括：

相互形成抱合配合并具有与螺杆适配半弧壁的第一抱合片和第二抱合片，所述第一抱合片的一端设置用于与第二抱合片形成合页连接结构的第一套环，与之相适应，所述第二抱合片的一端设置用于与第一抱合片形成合页连接结构的第二套环；