[发明专利]一种具有往复式俯仰机构的车载可升降双轴伺服控制转台

摘要

本发明公开了一种具有往复式俯仰机构的车载可升降双轴伺服控制转台，涉及移动机器人技术领域，升降机构通过车载转台支撑架安装于车身顶部，偏航机构安装于升降机构上，俯仰机构安装于偏航机构上，车载转台控制箱设于车身内。本发明大大增加了外部传感器的环境探测范围，提高了车辆和移动平台的环境探测能力；偏航机构可以根据车辆行驶状态信息如方向盘转角和车速跟随运动，同步调整外部传感器的偏航角，进而确保外部传感器能够及时提供汽车行进方向上的环境、道路信息；俯仰机构利用差速原理传动，将俯仰伺服电机的匀速旋转运动转化为往复旋转运动，避免电机转向频繁改变导致的电机寿命和转动平稳性急剧下降。

主权项

1.一种具有往复式俯仰机构的车载可升降双轴伺服控制转台，升降机构(3)通过车载转台支撑架(5)安装于车身(6)顶部，偏航机构(2)安装于所述升降机构(3)上，俯仰机构(1)安装于所述偏航机构(2)上，车载转台控制箱(4)设于所述车身内，其特征在于：所述俯仰机构(1)包括俯仰电机总成、离合器总成、中间制动器总成、差速器总成和外部传感器总成；俯仰电机制动器(112)和俯仰电机编码器(113)安装于俯仰伺服电机(111)尾部，所述俯仰伺服电机(111)通过俯仰电机支架(115)固定安装于俯仰机构壳体(101)内底部，其输出端连接俯仰减速器(114)，所述俯仰减速器(114)的输出轴与俯仰驱动第一同步带轮(116)固连，构成所述俯仰电机总成；离合器本体(22)固定安装于所述俯仰机构壳体(101)内侧壁，离合器传动轴(121)中部通过轴承和离合器传动轴支撑座(128)安装于所述俯仰机构壳体(101)内底部，其一端与离合器动圈(123)固定安装，另一端固连差速器输入锥齿轮(144)；离合器衔铁(124)与离合器同步带轮(125)固定连接，并经轴承安装于所述离合器传动轴(121)上；俯仰驱动第二同步带轮(117)位于所述离合器同步带轮(125)和所述离合器传动轴支撑座(128)之间，固定安装于所述离合器传动轴(121)上，构成所述离合器总成；中间制动器本体(133)通过中间制动器传动轴支撑座(132)固定安装于所述俯仰机构壳体(101)内底部，中间制动器传动轴(131)一端安装于所述俯仰机构壳体(101)侧壁的轴承内孔中，另一端与所述中间制动器本体(133)安装连接；中间制动器衔铁(134)与制动器输入同步带轮(126)固定连接，并固定安装于所述中间制动器传动轴(131)上；制动器输出同步带轮(135)固定安装于所述中间制动器传动轴(131)上，构成所述中间制动器总成；差速器传动轴(141)中部通过设有轴承的差速器传动轴支撑座固定安装至所述俯仰机构壳体(101)内底部，其一端安装于所述俯仰机构壳体(101)侧壁的轴承孔内，另一端固连差速器输出锥齿轮(149)；差速器输入同步带轮(136)和差速器输出同步带轮(151)固定安装于所述差速器传动轴(141)上，所述差速器输入同步带轮(136)与差速器本体(143)固定连接；所述差速器输入锥齿轮(144)和所述差速器输出锥齿轮(149)位于所述差速器本体(143)内部，所述差速器传动轴(141)和所述离合器传动轴(121)通过轴承与所述差速器本体(143)转动连接；差速器第一锥齿轮(146)和差速器第二锥齿轮(148)设于所述差速器本体(143)内部，分别通过差速器第一中间轴(145)和差速器第二中间轴(147)与所述差速器本体(143)转动连接，构成所述差速器总成；俯仰第一输出轴(154)和俯仰第二输出轴(156)同轴设于U型俯仰架(155)两侧，所述俯仰第一输出轴(154)和所述俯仰第二输出轴(156)的内端与所述U型俯仰架(155)固连，外端分别连接至所述俯仰机构壳体(101)侧壁的轴承孔内；俯仰输出同步带轮(152)固定安装于所述俯仰第一输出轴(154)上，俯仰角度编码器本体(157)安装于所述俯仰机构壳体(101)内侧壁上，所述俯仰第二输出轴(156)与所述俯仰角度编码器转动体(158)固连；外部传感器(161)安装于所述U型俯仰架(155)上，构成所述外部传感器总成；所述俯仰驱动第一同步带轮(116)和所述俯仰驱动第二同步带轮(117)通过所述俯仰驱动同步带(118)连接，所述离合器同步带轮(125)和所述制动器输入同步带轮(126)通过所述离合器同步带(127)连接，所述制动器输出同步带轮(135)和差速器输入同步带轮(136)通过制动器同步带轮(137)连接，所述差速器输出同步带轮(151)和所述俯仰输出同步带轮(152)通过俯仰输出同步带(153)连接；所述差速器输入锥齿轮(144)和所述差速器输出锥齿轮(149)均与所述差速器输入锥齿轮(144)和所述差速器第一锥齿轮(146)啮合。