[发明专利]一种集成化微小型通用云台有效

专利信息
申请号: 201910499030.4 申请日: 2019-06-11
公开(公告)号: CN110260115B 公开(公告)日: 2020-06-02
发明(设计)人: 王建中;孙庸;李博;王洪枫 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: F16M11/06 分类号: F16M11/06;F16M11/18
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 许姣
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 集成化 微小 通用
【说明书】:

发明提供一种集成化微小型通用云台,能够实现俯仰传动精准化、结构微型化、紧凑化、轻量化、安装方式的通用化以及工作高度集成化。该通用云台包括:俯仰机构、托架组件、支撑组件、电气组件和护罩。其中俯仰传动采用微型伺服电动推杆驱动,电动推杆内部使用滚珠丝杠副进行传动,能够实现精准化俯仰传动,滚珠丝杠副伸缩运动,既可以实现高低运动俯仰,同时其刚性好,具有自锁功能,可以在任意位置停止运动时,平衡不平衡力矩,保持力平衡。同时该平台上部预留各种任务载荷的通用安装接口,下部预留能够快速安装于各种无人平台上的安装接口。

技术领域

本发明涉及一种无人平台,具体涉及一种集成化微小型通用云台,属于智能化无人平台技术领域。

背景技术

狭义的云台主要是指安装、固定摄像机(摄像头)的支撑设备,以实现摄像机镜头在水平方向回转和垂直方向俯仰运动。广义的云台,是指安装、固定大型机械电子设备或者毁伤性武器(以下统称为任务载荷)的承载装置或机构。该装置广泛应用于军事和民用领域。

在军用领域,火炮/坦克装甲车辆上部的炮塔系统,各种武器站、导弹发射装置、光电跟踪设备、雷达监视设备、航炮、舰炮等武器广泛采用云台的二自由度运动原理,以满足武器瞄准目标时对俯仰、回转运动的需求。

在民用领域内,工程机械(如汽车吊、船吊、挖掘机)、安防监控设备、电视转播设备等,也广泛采用云台工作原理实现各种功能。

现有技术中,云台由俯仰机构、回转机构及其电气控制部件组成。其中俯仰机构安装各种任务载荷,靠蜗轮、蜗杆或者齿轮、齿弧等传统机械传动实现俯仰运动和回转运动。俯仰架体上安装任务载荷,回转架体上安装俯仰运动机构和各种电气组件。同时回转架体作为全部重量的承载机构,与车体等机动性平台通过转盘轴承进行连接,以实现回转减速机构带动整个上部任务载荷进行回转运动的功能。

现有技术中俯仰机构多为齿轮、齿弧传动机构或者蜗轮蜗杆减速机构。回转机构多通过转盘轴承与机动性平台连接,由回转减速器驱动轴承齿圈运动,进而带动上部任务载荷进行回转运动。

现有云台装置存在以下共性或者缺陷/问题:

(1)云台的高低俯仰机构使用传统的齿轮齿弧或蜗轮蜗杆减速机构,虽可满足传动需求,但是传统齿轮减速器由制造误差、安装误差带来的传动空回量大,传动精度差,影响武器类任务载荷的射击精度;

(2)云台为满足大角度俯仰运动的需求,俯仰机构的任务载荷多为偏心布置,导致俯仰运动时,产生较大不平衡力矩,需要加装弹簧式或气压式平衡机(力矩平衡器)来减小不平衡力矩,在减小俯仰运动电机功率的同时,使俯仰运动传动平稳。带来的问题是结构复杂,增加重量;

(3)云台本身通用性差,一种平台,一种云台装置,尤其是与车体连接部分,接口尺寸大小不一,结构各异;

(4)云台安装任务载荷的俯仰架体,功能化单一,基本是专属制作,即一种载荷一种架体。俯仰架体安装其它任务载荷时,互换性、通用性差或者基本不具备互换性;

(5)云台各机构或装置在满足任务载荷静承载、动承载的基础上,轻量化、紧凑化设计不足,造成云台重量、体积较大,设计裕度大。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种集成化微小型通用云台,能够实现俯仰传动精准化、结构微型化、紧凑化、轻量化、安装方式的通用化以及工作高度集成化。

所述的集成化微小型通用云台包括:俯仰机构、托架组件、支撑组件和电气组件;

所述俯仰机构包括:载荷支架、摇架和上耳轴;所述载荷支架安装在摇架上方,用于承载任务载荷;所述摇架内部设置有两根平行的上耳轴,用于和托架组件连接;

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