[发明专利]双相机三维重型云台系统及结构

权利要求书

1.双相机三维重型云台系统，其特征在于包括云台主控板、电机驱动模块、姿态采集模块、通信模块与供电模块，所述云台主控板用以输出三路驱动信号给电机驱动模块，实现相机三轴式转动，所述姿态采集模块用以检测计算出相机三维姿态并发送给云台主控板，所述通信模块用以实现云台通信控制。

2.根据权利要求1所述的双相机三维重型云台系统，其特征在于：所述云台主控板采用Storm32BGC云台控制器，所述电机驱动模块包括电机驱动芯片与电机，所述云台主控板通过电机驱动芯片驱动电机工作，所述电机驱动芯片型号为DRV8313，所述电机RMD-S-90型号的无刷电机，为所述姿态采集模块采用两个集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的MPU6050芯片，所述MPU6050芯片能够检测相机三维角速度和加速度，并将解算出的相机三维姿态串行通信发送给云台主控板，所述通信模块包括以太网网络通信、USB串口通信与遥控无线通信，所述供电模块用以云台主控板以及电机供电。

3.双相机三维重型云台结构，包括由航向旋转机构、横滚旋转机构与俯仰旋转机构组成的三轴式云台，每一机构分别对应有轴承连接的电机，其特征在于：所述航向旋转机构、横滚旋转机构与俯仰旋转机构重心保持一致，对应每一机构分别包括航向轴、横滚轴、俯仰轴结构件，所述航向轴、横滚轴、俯仰轴结构件为316不锈钢方管结构，

所述航向轴结构件顶部折弯且折弯处与横滚轴结构件垂直，其通过连接方板与横滚旋转机构连接固定，

所述横滚轴结构件位于航向轴结构件折弯处底部，其两端焊接有对称的联轴板，所述横滚轴结构件上还焊接有连接板，所述联轴板与俯仰旋转机构中轴承连接固定，

所述俯仰轴结构件通过电机与连接板螺栓固定，其两端焊接有对称的钣金挡板，所述相机与钣金挡板螺栓固定并以俯仰轴结构件中心对称，

所述俯仰旋转机构还包括转轴，所述转轴两端与钣金挡板连接固定。

4.根据权利要求3所述的双相机三维重型云台结构，其特征在于：所述俯仰旋转机构中电机、转轴与相机位于同一轴线。

5.根据权利要求3所述的双相机三维重型云台结构，其特征在于：所述钣金挡板边线折弯处理。

6.根据权利要求3所述的双相机三维重型云台结构，其特征在于：所述电机外还设有安装基板、支柱挡板、轴承安装板、轴承盖与法兰，所述安装基板用以与外界船舶螺栓固定，其与支柱挡板、轴承安装板一体固定成箱体结构，所述电机通过轴承盖与法兰带动各机构转动。

7.根据权利要求3所述的双相机三维重型云台结构，其特征在于包括如下检测步骤：

S1、对航向轴、横滚轴、俯仰轴结构件依次进行仿真计算，材料设定为316不锈钢，将各结构件接触条件设置为固定接触，在各结构件连接处施加固定夹具，对各结构件采用基于曲率的网格类型划分；

S2、对航向轴、横滚轴、俯仰轴结构件依次进行受力加载，其中航向轴结构件最大网格不超过1mm，有特征的部位采用0.1mm网格、横滚轴结构件最大网格不超过2.17mm，有特征的部位采用0.3mm网格、俯仰轴结构件最大网格不超过2.17mm，有特征的部位采用0.3mm网格；

S3、将各结构件连接处应力值与316不锈钢屈服强度比较，判断各结构件是否满足要求。