[发明专利]一种两轴四框架光电平台内框架机构有效

专利信息
申请号: 201610044436.X 申请日: 2016-01-22
公开(公告)号: CN105508829B 公开(公告)日: 2018-02-06
发明(设计)人: 何世莹;张斌 申请(专利权)人: 长春通视光电技术有限公司
主分类号: F16M11/12 分类号: F16M11/12;F16M11/18
代理公司: 长春吉大专利代理有限责任公司22201 代理人: 王淑秋
地址: 130000 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 两轴四 框架 光电 平台 机构
【说明书】:

技术领域

本发明属于空间光电子学技术领域,具体涉及一种新型两轴四框架光电平台内框架机构。

背景技术

光电平台作为一种新型实时图像侦查设备,它是集光、机、电于一体的系统。而采用两轴四框架的稳定结构形式的光电平台是一种非常成熟、常规的稳定装置,外框架用于粗跟踪,平台的控制精度主要由内框架系统实现。对于这种结构形式,由于内框架和外框架之间有机械连接,外框架的运动会耦合到内框架上,影响内框架的精度。因此为了实现高精度高稳定光电平台的控制,光电平台需要新型的两轴四框架结构实现更高的精度、更好的稳定性。

中国专利公报公开的“一种两轴四框架光电吊舱的伺服控制方法及系统”(公开号:CN104635746),具体涉及一种两轴四框架光电吊舱的平台稳定技术以及高精度光电跟踪控制技术。该发明首先设计了一种内外框架联动平台稳定控制技术使该吊舱具有很好的平台稳定性能,该平台稳定控制技术可保证内方位框架与内俯仰框架始终互相垂直,减小了吊舱框架的几何约束耦合,使光电吊舱在过顶时也具有很好的平台稳定性能;在此基础上,该发明又设计了一种内外框联动光电跟踪控制技术以提高光电跟踪精度,最终使该光电吊舱实现该吊舱的高精度与高稳定度的光电跟踪控制。该发明作为可以应用于两轴四框架光电吊舱的关键伺服控制技术,具有较好的应用前景,能产生较大经济效益和军事效益。

上述传统的两轴四框架结构的光电平台,能够实现平台姿态的方位、俯仰、横滚运动,从而完后对目标的跟踪功能。这种复合框架结构通过轴向上安装的光电编码器感知平台内外框架的方位与俯仰等相对姿态运动,进而为平台的多闭环伺服控制系统提供输入参考量与基准。但是上述结构由于存在轴系与框架占用了大量空间,造成平台带负载能力下降,限制了光电平台的发展及应用范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够大大降低框架的尺寸和体积,增加平台带负载能力的两轴四框架光电平台内框架机构,该机构能够实现方位、横滚、俯仰三轴的运动。

为了解决上述技术问题,本发明的两轴四框架光电平台内框架机构包括电机支撑平台及布置在电机支撑平台周围的四个旋转音圈电机,载荷连接臂,第一、第二、第三连接轴,第一、第二、第三连接臂;载荷固定在电机支撑平台上且与载荷连接臂刚性连接;第一连接轴安装在载荷连接臂的轴孔内,第三连接轴安装在第三连接臂的轴孔内,第一连接轴和第三连接轴分别通过第一连接臂和第二连接臂与第二连接轴铰接;第一、第二、第三连接轴的轴线向上交于一点。

所述电机支撑平台为矩形,四个旋转音圈电机布置于矩形的四个顶角处,且四个旋转音圈电机的轴线与矩形对角线重合。

所述电机支撑平台还可以是正方形,四个旋转音圈电机布置于正方形的四个顶角处,且四个旋转音圈电机的轴线与正方形对角线重合。

所述电机支撑平台还可以是圆形,四个旋转音圈电机布置于电机支撑平台的圆周上。

第三连接臂位置固定,通过控制四个旋转音圈电机转子的转动方向和角度即可实现载荷的方位、俯仰、横滚三轴的小角度运动。

有益效果:本发明使用一种空间连杆结构配合采用四个电机实现传统光电平台内框架的功能,可以通过该空间连杆结构和四个电机实现方位、横滚、俯仰范围在±5°内的运动,大大降低了框架的尺寸和体积,由于不存在轴系与框架占用大量空间的问题,增加了平台带负载能力,并且小尺寸的内框架结构受到空间的约束更小,有更好的适应能力,拓宽了光电平台的发展及应用范围。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的两轴四框架光电平台内框架机构中的轴系结构图。

图2是电机支撑平台与四个旋转音圈电机连接的俯视图。

图3是电机支撑平台与四个旋转音圈电机连接的仰视图。

图4是电机支撑平台与四个旋转音圈电机连接的立体图。

图5是载荷方位运动时四个旋转音圈电机转子转动方向示意图。

图6是载荷横滚运动时四个旋转音圈电机转子转动方向示意图。

图7是载荷俯仰运动时四个旋转音圈电机转子转动方向示意图。

图中1、载荷连接臂,2、第一连接轴,3、第一连接臂,4、第二连接轴,5、第二连接臂,6、第三连接臂,7、第三连接轴,81、83、85、87、旋转音圈电机,82、84、86、88、连接节,9、载荷,10、电机支撑平台。

具体实施方式

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