[实用新型]竖向定位设备、竖向减震装置及具有其的稳定器和拍摄设备

说明书

本实用新型提供一种用于减震来自支承结构的竖向震动的竖向减震装置，其包括：以绕一枢转轴线枢转的方式安置在支承结构上的平衡机构；竖向支撑所述载荷的旋转‑直线运动转换机构；力产生机构；其中在平衡机构沿任意方向转动时在保持平衡所述载荷的重力的情况下经由所述旋转‑直线运动转换机构带动载荷沿震动方向的反方向运动。由此，提供一种反应灵敏、结构简单、补偿效果好的竖向减震装置。进一步，还提供了载荷的竖向定位设备、成像装置用稳定器以及拍摄设备。

技术领域

本实用新型涉及震动抑制和位置控制技术领域，具体涉及一种竖向定位设备、竖向减震装置及具有这样的竖向减震装置的稳定器和拍摄设备。

背景技术

对于例如在测量机械、制造机械、光学仪器或者拍摄设备等高精度机电系统来说，尽可能地避免或者最小化来自外部环境的震动或者抖动对于保持系统中的功能部件的期望位置而言是非常重要的。

例如，对于稳定器而言，在直接用手握着稳定器进行摄影，手容易竖向上抖动，从而影响摄影效果，容易降低画面的清晰度，同时在走路的过程中不便进行摄影，不便对美好的场景进行抓拍。对于无人机或者无人车搭载的成像装置来说，由于路面的颠簸或者气流的影响，也会产生不期望的竖向上的震动，从而不利于拍摄效果的提升。

已知的是，利用弹性件或阻尼件对载荷进行机械减振，然而在实践中发现，弹性件或阻尼件往往只能起到缓冲和储蓄冲击力，延迟释放的作用，但并不能如上所述的将功能部件(例如镜头)保持在竖向上的期望位置，因此这种机械减振的方式是不令人满意的。在此基础上，有人提出利用电机等致动器装置来竖向上补偿功能部件在震动时偏离期望位置的移位，但由于功能部件往往都非常的沉重，因此要求电机具有很大的转矩，这意味着电机的体积巨大、能耗巨大且需要很好的热耗散，这对于稳定器或者无人机或者无人车这类注重小型化和轻量化的自带电源产品而言，出于竖向减震的目的来增加这种类型的电机是根本不现实的。

因此，行业内仍存在提供一种令人满意的、商业上可行的竖向减震装置和竖向定位设备的需求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能至少部分地解决上述现有技术的种种不足的竖向减震装置。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于减震来自支承结构的竖向震动的竖向减震装置，其用于支撑载荷，其中所述竖向减震装置包括：平衡装置，其包括：安置在支承结构上的具有枢转轴线的旋转轴以及可围绕该旋转轴旋转的平衡机构；竖向支撑所述载荷的旋转-直线运动转换机构，其被构造成在该平衡机构的一侧与该枢转轴线相距第一距离处与该平衡机构作用连接，以在所述载荷的重力作用下对所述平衡机构沿第一旋转方向施加第一转矩；力产生机构，其被构造成在该平衡机构的另一侧与该枢转轴线相距第二距离处与该平衡机构作用连接，以在所述力产生机构所施加的力的作用下对所述平衡机构沿相反于第一旋转方向的第二旋转方向施加第二转矩，该力产生机构以其一端固定连接至该支承结构；其中在所述平衡机构经受竖向震动而处于不同角位置时，在所述平衡机构沿任意方向旋转时在保持平衡所述载荷的重力情况下经由所述旋转-直线运动转换机构带动所述载荷沿震动方向的反方向运动。

由此，与现有技术相比，经由提供根据本实用新型的竖向减震装置，从根本功能原理上改变了机械减震的设计，其中将载荷以失重的方式悬浮地设置，并且经由机械设计实现了在接受到来自外部环境的竖向震动时主动地补偿竖向上位移从而以可靠且低成本方式得到了一种反应灵敏、结构简单、补偿效果好的竖向减震装置。

在一个优选实施方式中，其中所述平衡机构包括同轴布置的圆齿轮和至少部分具有随角度可变的半径的滑轮，其中所述旋转-直线运动转换机构被构造成包括与该圆齿轮相啮合的齿条。由此，经由这样的设计，以可靠且竖向位移补偿精度高的方式实现了对竖向震动的减震。