[实用新型]自适应调平平台

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种小车的自适应调平平台。

背景技术

对于野外勘探、拍摄、地形测绘等技术，随着对精度的要求越来越高，工作条件越来越简化，对仪器的稳定性及精度要求也有提高。把相关的仪器设备安装在调平平台上，在机器人移动过程中，通过调节保持平台水平，以保证数据收集和周围环境观察。但是，通常所见的移动机器人上搭载的平台会随地形上下浮动，不能在移动中保持水平，对数据收集和环境观测带来了不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自适应调平平台，能够使平台在移动中保持水平状态。

本实用新型所采用的技术方案是，自适应调平平台，包括设置在车身上的平台升降机构和与其连接的水平检测装置；平台升降机构包括竖直设置的三副滚珠丝杠、丝杠电机和直流电机，平台设置在三副滚珠丝杠上，丝杠电机通过传动杆与两根竖直的滚珠丝杠传动连接，直流电机与第三个滚珠丝杆连接；三副滚珠丝杠呈等腰三角形分布，三副滚珠丝杠上分别套装有一个滑块，平台与三个滑块之间分别通过一个拉簧连接；水平检测装置包括设置在平台上的三轴陀螺仪和三轴加速度计，三轴陀螺仪和三轴加速度计与单片机连接，单片机与丝杠电机和直流电机连接。

本实用新型的特点还在于：

三副滚珠丝杠副通过轴承连接在车身上，丝杠电机与传动杆传动连接，传动杆通过两端的锥齿轮与左右两根竖直的滚珠丝杠传动连接，直流电机与前面的一个滚珠丝杠传动连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型设置在车身上设置平台升降机构和水平检测装置，可实时监测并调整平台，使其保持水平。

2、采用本实用新型的小车，能够在野外复杂的路面行进，有较高的通过性和一定的越障性。

附图说明

图1是本实用新型双自由度连接结构的主体小车示意图；

图2是本实用新型自适应调平平台示意图；

图3是图2的左视图；

图中，1.车身，2.轴承，3.锥齿轮，4.滚珠丝杠，5.滚珠丝杠螺母，6.平台，7.支撑板，8.三轴陀螺仪，9.单片机，10.三轴加速度计，11.传动轴，12.直流电机，13.丝杠电机，14.直齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

自适应调平平台，包括设置在车身1上的平台升降机构和与其连接的水平检测装置。

平台升降机构包括竖直设置的三副滚珠丝杠4、丝杠电机13和直流电机12，平台6设置在三副滚珠丝杠4上，丝杠电机13通过传动杆与两根滚珠丝杠4连接，直流电机12与第三个滚珠丝杆4连接。

三副滚珠丝杠4呈等腰三角形分布，三副滚珠丝杠4上分别套装有一个滑块，平台6与三个滑块之间分别通过一个拉簧连接。

三副滚珠丝杠4通过轴承2连接在车身1上，丝杠电机12与传动杆通过直齿轮14传动连接，传动杆通过两端的锥齿轮与左右两根竖直的滚珠丝杠7连接，直流电机12通过锥齿轮与前面的一个滚珠丝杠4连接，实现平台的调平。

水平检测装置包括设置在平台6上的三轴陀螺仪8和三轴加速度计10，三轴陀螺仪8和三轴加速度计10与单片机9连接，三轴加速度计10将数据读入RAM中，在单片机9内将数据加以合成、转换和处理进入控制系统中，通过丝杠电机13和直流电机12对平台6进行调节。

当检测部分检测到平台6失去水平时，单片机9通过I2C总线将ITG-三轴陀螺仪8中的数据读入RAM中，在单片机内将数据加以合成和转换和处理得到当前平台的转动角速度信息，将转动角速度经过PID调节后作为内环输入进入控制系统中。同时，单片机9通过I2C总线将三轴加速度计10中的数据读入RAM中，在单片机9内将数据加以合成、转换和处理得到当前平台的倾角信息，将倾角值经过PID调节后作为外环输入进入控制系统中，对平台6进行调节，提高平台调节的稳定性和准确性。对调平过程中平台6高度变化的矫正：通过在程序中对调平过程进行记录和计算得到调平后平台6高度的偏移量，并通过在后续平台的调节中，对调平需求量和高度偏移量进行叠加得到需调节量并控制丝杠电机13和直流电机12进行调节。

当丝杠电机13和直流电机12收到信号时，平台后面两副滚珠丝杠副4由丝杠电机13驱动，利用齿轮传动将动力传给左右两副滚珠丝杠4，以中心为平衡点，实现一端的上升、同时另一端下降，这样可实现平台快速的“左 右调平”，缩短了响应时间；通过直流电机12直接驱动前面的滚珠丝杠6，实现“前后调平”。

经过多次实验，本实用新型平台的水平度误差为±3°，调节响应时间小于1.2s。