[实用新型]主动式竖向定位设备及具有其的稳定器

说明书

本实用新型提供一种主动式竖向定位设备，该定位设备用于将载荷定位在竖向上的确定位置，其包括：沿竖向支撑载荷的重力平衡器；竖向微调装置，其与所述重力平衡器并联设置且被构造用于对载荷竖向上进行微调。由此，提供一种反应灵敏、结构简单、补偿效果好的主动式竖向定位设备。进一步，还提供了一种成像装置用稳定器。

技术领域

本实用新型涉及摄影拍摄装置的机械防抖动或者位置控制技术领域，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。作为一种机械防抖式解决方案，稳定器目前已经随着直播和旅行自拍的火爆而成为了普通消费者争相追捧的新型消费电子产品。

对于稳定器而言，其在消费者静止拍摄时的自拍稳定性绝对没得说。不过如果普通消费者以第一人称走路拍摄，画面会有明显的上下步伐的抖动，从而影响摄影效果，容易降低画面的清晰度，还不便对美好的场景进行抓拍。同样地，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，诸如斯坦尼康等厂商在内尝试利用诸如平行四边形结构搭配弹性件或阻尼件对载荷进行竖向机械减振，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。更为严重的是，平行四边形结构本身的体积和重量均很巨大，这显然不符合目前稳定器小型化和便携化的流行趋势，作为减震方案并不为普通消费者所接受。

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主动式竖向定位设备。

根据本实用新型的一方面，提供了一种主动式竖向定位设备，该定位设备用于将载荷定位在竖向上的确定位置，其特征在于，所述竖向定位设备包括：沿竖向支撑载荷的重力平衡器，其被构造成以基本不变的力平衡所述载荷静态时的重力；竖向微调装置，其与所述重力平衡器并联设置且被构造用于对载荷竖向上进行微调，其包括：用于测量所述载荷的竖向位置的位置传感器；位置控制器，其被构造成将来自位置传感器的实际位置与预设位置进行比较得出竖向偏移并基于该竖向偏移向外输出控制信号；操作连接至所述重力平衡器的调节机构，其与所述位置控制器通信连接以基于所述控制信号使载荷沿所述竖向偏移的反方向运动，从而将载荷定位在竖向上的确定位置。

由此，与现有技术相比，根据本实用新型的主动式竖向定位设备通过新颖的机械减震的设计使载荷能以失重的方式悬浮设置，这种新颖的机械设计具有结构简单、布置紧凑、空间利用率高等有益效果，这对于商品的小型化和便携化是非常有益的，有利于提高产品的整体竞争力。同时，由于载荷一直是处于其重力被基本平衡的状态或者说处于失重状态，因此在此处的竖向位置调节中，微电机或者小型的伺服电机是可行的。这种电机具有调控快速和精准的优点，同时这种电机所需的能耗和散热量均是小的，这对于稳定器或者无人机或者无人车这类的产品来说并不会造成不可接受的负担。