[发明专利]三维自稳平台

说明书

本发明涉及三维转台技术领域，公开了一种三维自稳平台，包括转盘、旋转机构、俯仰机构、横滚机构、底座及电控组件，转盘与旋转机构顶端固定连接，旋转机构底端与俯仰机构顶端固定连接，且旋转机构带动转盘旋转；俯仰机构的底端与横滚机构的顶端固定连接，且俯仰机构带动旋转机构在相对于转盘转动面的垂直面上转动；横滚机构与底座滑动连接，横滚机构用于调整俯仰机构的水平度。本发明结构简单、紧凑，便于维修，通过三维电子罗盘采集转盘的姿态数据并反馈给微控制器，通过控制第一、第二电机实现对转盘的俯仰角及横滚角的调节，使转盘保持与大地水平，通过设置制动抱闸，实现电机失电时锁死电机，有效保证了运输、安装过程中的安全。

技术领域

本发明涉及三维转台技术领域，具体而言，涉及一种三维自稳平台。

背景技术

三维转台是用于精确调整指向的执行结构，多用于激光雷达领域，要求高精度、响应速度快，转台性能的好坏直接影响指向的准确性。在使用时，由于使用环境的不同，其设置的位置无法保证始终设置在水平面上。现有的三维转台结构设计复杂，且无法始终保持转台相对于大地的水平，为此，针对上述问题，提出一种三维自稳平台来解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维自稳平台，实现了转盘的全方位转动，并能始终保持转盘轴线相对于大地的水平。

本发明的实施例是这样实现的：

具体的，一种三维自稳平台，包括转盘、旋转机构、俯仰机构、横滚机构、底座及电控组件，所述转盘与所述旋转机构顶端固定连接，旋转机构底端与所述俯仰机构顶端固定连接，且旋转机构带动转盘旋转；所述俯仰机构的底端与所述横滚机构的顶端固定连接，且俯仰机构带动所述旋转机构在相对于转盘转动面的垂直面上转动；所述横滚机构与所述底座滑动连接，所述横滚机构用于调整所述俯仰机构的水平度；

所述横滚机构包括横滚架、第一齿轮及第一电机，所述横滚架顶端为平面，底端为向外凸起的弧面，所述弧面上固定连接有与弧面对应的弧形齿条，所述弧形齿条与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第一电机的输出轴固定连接，第一电机与所述底座固定连接，弧面与底座滑动连接；

所述旋转机构还包括第二电机，所述俯仰机构还包括第三电机，所述第二电机用于驱动旋转机构转动，所述第三电机用于驱动俯仰机构转动；

所述电控组件设置在所述底座内，用于控制所述旋转机构、俯仰机构及横滚机构的动作；

所述底座上还设置有多个检修口；

所述电控组件包括微控制器、三维电子罗盘、第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输入端分别与所述微控制器的输出端连接，第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输出端分别与所述第一电机、第二电机及第三电机的输入端连接，所述三维电子罗盘与微控制器电连接；所述三维电子罗盘用于获取所述转盘的方位角、俯仰角及横滚角数据，并将获取到的角度数据反馈给所述微控制器，微控制器根据获取到的角度数据驱动第一电机、第二电机或第三电机动作，使转盘始终保持水平；

所述第一电机、第二电机及第三电机的输出轴上还分别设置有第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器，所述第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器均为失电制动器，用于当电机失电时，制动电机的输出轴，从而使电机停止转动。

进一步的，所述旋转机构还包括第一减速器、第一大齿轮、第一轴承、第一小齿轮及转盘底座，所述转盘的中心设置有一中空转轴，所述转盘底座中心设置有一中空连接轴，所述第一轴承套设在所述中空连接轴上，且第一轴承的内圈与中空连接轴的外壁固定连接，所述中空转轴的内壁与第一轴承的外圈固定连接，中空连接轴与中空转轴的轴线重合；