[发明专利]旋转台系统和识别平台的取向的方法有效

专利信息
申请号: 201710406194.9 申请日: 2017-06-01
公开(公告)号: CN107450599B 公开(公告)日: 2022-05-13
发明(设计)人: K·D·鲁博 申请(专利权)人: 维蒂克影像国际公司
主分类号: G05D3/12 分类号: G05D3/12
代理公司: 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 代理人: 曾祥生
地址: 加拿大*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 旋转 系统 识别 平台 取向 方法
【说明书】:

本发明涉及旋转台系统,其包括平台和限定了旋转轴线的旋转驱动器。平台安装在主轴上以用于从旋转驱动器接收旋转运动。圆柱形壁附接到平台以从旋转驱动器接收旋转运动,并且与由旋转驱动器限定的旋转轴线同轴。圆柱形壁限定了包括参考图案的内表面。成像组件对圆柱形壁的内表面上的参考图案进行成像。成像组件通过对圆柱形壁的内表面上的参考图案进行成像来检测平台相对于所述平台的旋转轴线的角度取向和倾斜。控制器通过作为信号从成像组件发出的所述参考图案的位置来计算平台的角度取向和倾斜。

在先申请

本申请要求于2016年6月1日提交的美国临时专利申请No.62/343,910的优先权,其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体涉及用于支撑有效负载的旋转台。更具体地,本发明涉及一种简化的旋转台,所述简化的旋转台提供对于有效负载的角度取向和倾斜的精确识别。

背景技术

一段时间以来,已经使用旋转台和平台来为例如包括摄像机的成像装置提供更宽的视角。摄像机或其他技术装置作为有效负载的一部分安装在旋转台或平台上。通常希望识别技术装置所取向的旋转角度。识别角度取向的努力需要复杂的编码器与昂贵的高精度旋转驱动器的结合使用。通常以预期的角度取向向旋转驱动器发送信号,以在不实施任何补救测量的状态下将旋转台旋转到所述角度取向,从而确定旋转台或平台的角度取向。为了实现某种程度的精度,驱动器通常包括步进马达,所述步进马达当与编码器结合工作以将马达引导到期望的取向时是特别昂贵的。实现高精度已经被证明仍然是困难的,特别是以合理的成本来实现高精度仍然是困难的。为了实现高精度,现有技术的旋转驱动器已知在试图建立期望的精度的同时围绕目标角度取向抖动或振荡。甚至高成本的旋转驱动器也只能达到一定程度的精度,这使得难以使用有效负载进行例如高精度操作,所述高精度操作例如为在大的物体上实施的模板激光投影、摄影测量和检查系统,所述大的物体例如为需要不能由静止系统实现的广角视角的飞机机身。

此外,旋转平台或旋转台不包括用于确定旋转平台或旋转台偏离竖直轴线或旋转轴线的倾斜的设备(provisions)。因此,旋转平台或旋转台必须以高度精确的水平取向被固定。可替代地,倾斜被简单地忽略,而这降低了位于旋转平台或旋转台上的成像装置的精度。

可替代地,为了在大的物体上实施这些功能,有效负载运动到与物体相距较远距离,而这进一步导致了精度降低。克服这些问题的低成本体系还没有实现。因此,期望提供一种旋转台或平台,所述旋转台或平台能够例如与高技术性有效负载一起工作,并且易于保持能够提供高精度,所述高技术性有效负载例如为激光投影仪、摄影测量系统或低成本检查系统。

发明内容

旋转台系统包括平台和旋转驱动器。旋转驱动器限定了旋转轴线并且包括主轴。平台安装在主轴上以用于从旋转驱动器接收旋转运动。圆柱形壁可固定地附接到平台以利用所述平台从旋转驱动器接收旋转运动。圆柱形壁与由旋转驱动器限定的旋转轴线同轴。圆柱形壁限定了包括参考图案的内表面。成像组件对布置在圆柱形壁的内表面上的参考图案进行成像。成像组件通过对布置在圆柱形壁的内表面上的参考图案进行成像来检测平台相对于平台的旋转轴线的角度取向和倾斜。控制器通过作为信号从成像组件发送到控制器的参考图案的位置来计算平台相对于平台的旋转轴线的角度取向和倾斜。

本申请的旋转台系统以与现有技术的高成本旋转台系统截然不同的方式工作。与现有技术的旋转台系统不同,本发明的低成本旋转驱动器仅运动到近似期望角度取向,而现有技术的旋转台系统具有非常昂贵且高技术性的旋转驱动器,所述旋转驱动器由编码器引导而运动到预定位置。在平台已经运动到近似角度取向之后,成像组件通过对布置在圆柱形壁的内表面上的参考图案进行成像来识别平台的精确角度取向。由于成像组件在平台已经旋转到近似角度取向之后识别精确的位置,因此角度取向不需要像现有技术的装置所要求的那样精确。当识别出平台的精确位置时,控制器发送信号到有效负载以进行响应调节,来实现投射或成像的高精度。

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