一种两轴云台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种两轴云台，包括平移轴结构和俯仰轴结构，所述俯仰轴结构用于安装照明灯，该照明灯通过俯仰轴结构内的电机带动其绕俯仰轴转动，俯仰轴结构安装于平移轴结构上，并通过平移轴结构内的电机带动其绕平移轴转动，所述平移轴结构的平移轴上固定一环形磁铁，并跟随平移轴转动，所述平移轴结构的电机座上固定一平移驱动板，所述平移驱动板上固定一磁编码芯片，所述环形磁铁与所述磁编码芯片相对且同轴设置，两者之间设有间距；平移轴转动时，所述磁编码芯片感应所述环形磁铁的转动角度，传输给所述平移驱动板，并通过所述平移驱动板来调整所述平移轴的转动。本实用新型专利技术提高了云台上的平移轴结构的控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人机用的云台
，更具体地说是涉及一种两轴云台。
技术介绍
现有市面上的云台最早是用舵机来设计的，这种舵机云台有很多缺点。一是，画面抖动厉害，控制精度误差太大，误差角度在2゜到3゜不等。二是，这种舵机云台往往在运动后无法精准的回到初始状态。三是，虽然使用的是无刷电机，静态电力在2A到5A，集成三轴陀螺仪但是耗电量大。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种能提高平移轴结构控制精度的两轴云台。本技术的技术方案为：一种两轴云台，包括平移轴结构和俯仰轴结构，所述俯仰轴结构用于安装照明灯，该照明灯通过俯仰轴结构内的电机带动其绕俯仰轴转动，俯仰轴结构安装于平移轴结构上，并通过平移轴结构内的电机带动其绕平移轴转动，所述平移轴结构的平移轴上固定一环形磁铁，并跟随平移轴转动，所述平移轴结构的电机座上固定一平移驱动板，所述平移驱动板上固定一磁编码芯片，所述环形磁铁与所述磁编码芯片相对且同轴设置，两者之间设有间距；平移轴转动时，所述磁编码芯片感应所述环形磁铁的转动角度，传输给所述平移驱动板，并通过所述平移驱动板来调整所述平移轴的转动。所述平移轴结构内的电机为空心轴无刷电机，所述平移轴上靠近所述平移驱动板的一端设有环形槽，该环形槽的内径和外径均大于平移轴其它部分的内径和外径，所述环形磁铁嵌入该环形槽内。所述环形磁铁与所述磁编码芯片之间的距离为0.5-5.0mm。还包括主控板，该主控板上设有PID控制器，所述主控板与平移驱动板集成在一起。所述俯仰轴结构上设有连接圈，该连接圈通过螺钉固定在所述俯仰轴结构的电机转子上，所述照明灯的侧面设有固定圈并通过螺钉与所述连接圈连接。还包括传感器，该传感器通过螺钉固定在所述固定圈内。所述传感器为惯性测量单元传感器。所述平移轴结构还包括一盖板，该盖板固定在平移轴结构的电机座上，并与该电机座之间配合形成一容置槽，所述平移驱动板安装于所述容置槽内。所述俯仰轴结构通过连接臂安装于平移轴结构上。还包括快拆板和固定柱，该固定柱的一端向外伸出一外螺纹柱与平移轴结构的电机座螺纹连接，另一端向内凹陷形成内螺纹孔并通过螺钉与快拆板连接。本技术的两轴云台在平移轴上设置环形磁铁，在平移驱动板上设置磁编码芯片，平移轴转动时，磁编码芯片会感应到平移轴的转动角度并传输给平移驱动板，而平移驱动板则通过接收到的转动角度，再来调整平移轴的转动，从而提高了云台上的平移轴结构的控制精度。附图说明图1为本技术两轴云台的爆炸图；图2为本技术沿俯仰轴的剖视图；图3为图中A处的放大图；图4为本技术两轴云台的原理图。具体实施方式如图1，本技术提出的两轴云台，包括平移轴结构1和俯仰轴结构2，俯仰轴结构2用于安装照明灯3，该照明灯3通过俯仰轴结构2内的电机带动其绕俯仰轴转动，该照明灯3具有一预定的转动角度范围。俯仰轴结构2安装于平移轴结构1上，并通过平移轴结构1内的电机带动其绕平移轴转动，俯仰轴结构2具有一预定的转动角度范围。本实施例中，平移轴结构1的旋转中心平移轴（即平移轴结构内的转轴，即电机轴），图中以字母“Z”标示，俯仰轴结构2的旋转中心俯仰轴（即俯仰轴结构内的转轴，即电机轴），图中以字母“X”标示。本实施例中，俯仰轴结构2通过连接臂7安装于平移轴结构1上。结合图1至图3，平移轴结构1的平移轴12上固定一环形磁铁5并跟随平移轴转动。平移轴结构1的电机座13上固定一平移驱动板11，该平移驱动板11与平移轴垂直。平移驱动板11上固定一磁编码芯片6，环形磁铁5与磁编码芯片6相对且同轴设置，两者之间设有间距。平移轴转动时，磁编码芯片6感应环形磁铁5的转动角度，传输给平移驱动板11，并通过平移驱动板11来调整平移轴的转动。结合图1和图2，俯仰轴结构2的俯仰轴22上固定一环形磁铁5，该环形磁铁5跟随俯仰轴转动。俯仰轴结构2的电机座23上通过螺栓固定一俯仰驱动板21，该俯仰驱动板21与俯仰轴垂直。俯仰驱动板21上固定一磁编码芯片6，环形磁铁5与磁编码芯片6相对且同轴设置，两者之间设有间距。俯仰轴转动时，磁编码芯片6感应环形磁铁5的转动角度，传输给俯仰驱动板21，并通过俯仰驱动板21来调整俯仰轴的转动。这样通过至少在一个轴结构上设置环形磁铁、驱动板和磁编码芯片提高了云台的控制精度，使云台在转动过程中能达到更精确的位置。本技术在其中一个轴结构上设置环形磁铁、驱动板和磁编码芯片提高了云台的控制精度，在两个轴结构上分别设置环形磁铁、驱动板和磁编码芯片进一步的提高了云台的控制精度。本实施例中的电机（包括平移轴结构内的电机和俯仰轴结构内的电机）均为空心轴无刷电机，空心轴（包括平移轴和俯仰轴）上靠近驱动板（包括平移驱动板和俯仰驱动板）的一端设有环形槽，该环形槽的内径和外径均大于空心轴其它部分的内径和外径，环形磁铁嵌入该环形槽内。本实施例中，环形磁铁与磁编码芯片之间的距离为0.5-5.0mm，在该间距范围内磁编码芯片能够精确的感应到环形磁铁的转动角度。如图1，俯仰轴结构上设有连接圈24，该连接圈24通过螺钉固定在俯仰轴结构2的电机转子上，照明灯3的侧面设有固定圈31并通过螺钉与连接圈24连接。该两轴云台还包括传感器4，该传感器通过螺钉固定在固定圈31内。本实施例中传感器4为惯性测量单元传感器，且该惯性测量单元传感器依次连接俯仰驱动板和平移驱动板。在出厂前对惯性测量单元传感器做六面校准，校准平移轴和俯仰轴与水平面平行。如图4，云台在运动过程中通过惯性测量单元传感器感应每个轴偏移水平面的转量，同时反馈到每个轴对应的驱动板上，在云台运动后，驱动板以接收到的偏移的转量给对应轴偏移水平面的反方向的转量，从而使每个轴能精准的回到初始校准的位置，这样该两轴云台在运动后能精准的回到初始状态。如图4，本技术的两轴云台还包括主控板，主控板上设有PID控制器，本实施例中，主控板与平移驱动板集成在一起。如图1，俯仰轴结构还包括一盖板8，盖板8通过螺栓固定在俯仰轴结构的电机座上，并与该电机座之间配合形成一容置槽，俯仰驱动板安装于容置槽内。同样，平移轴结构1也包括盖板8并与平移轴结构的电机座配合形成一容置槽，平移驱动板安装于容置槽内。结合图1和图2，该两轴云台还包括快拆板14和固定柱15，该固定柱15的一端向外伸出一外螺纹柱与平移轴结构的电机座螺纹连接，另一端向内凹陷形成内螺纹孔并通过螺钉与快拆板连接。快拆板14将该两轴云台安装到无人机上。本技术提出的两轴云台，在至少一个轴结构上设置环形磁铁、驱动板和磁编码芯片，提高了云台的控制精度，使云台在转动过程中能达到更精确的位置。该云台控制进度可以达到0.05゜比以往的陀螺仪精度提高了60％，从而解决了很多特殊行业的技术要求。该两轴云台工作电流大大的降低了。现有的三轴陀螺仪在静态工作时工作电流是200mA，动态瞬间扭力工作电流可以达到500mA，堵转电流达到5A。该两轴云台在驱动板上设置磁编码芯片后静态工作电流只有50mA，瞬间扭力工作电流是300mA，堵转电流是1.5A,用电量只有原来的25％，也就是说原来供电电池可以用3个小时的话，现在可以用5个半小时，有效的延长了续航时间。以上的具体实施例仅用以举例说明本技术的构思，本领域的普通技术人员在本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两轴云台，包括平移轴结构和俯仰轴结构，所述俯仰轴结构用于安装照明灯，该照明灯通过俯仰轴结构内的电机带动其绕俯仰轴转动，俯仰轴结构安装于平移轴结构上，并通过平移轴结构内的电机带动其绕平移轴转动，其特征在于：所述平移轴结构的平移轴上固定一环形磁铁，并跟随平移轴转动，所述平移轴结构的电机座上固定一平移驱动板，所述平移驱动板上固定一磁编码芯片，所述环形磁铁与所述磁编码芯片相对且同轴设置，两者之间设有间距；平移轴转动时，所述磁编码芯片感应所述环形磁铁的转动角度，传输给所述平移驱动板，并通过所述平移驱动板来调整所述平移轴的转动。

【技术特征摘要】
1.一种两轴云台，包括平移轴结构和俯仰轴结构，所述俯仰轴结构用于安装照明灯，该照明灯通过俯仰轴结构内的电机带动其绕俯仰轴转动，俯仰轴结构安装于平移轴结构上，并通过平移轴结构内的电机带动其绕平移轴转动，其特征在于：所述平移轴结构的平移轴上固定一环形磁铁，并跟随平移轴转动，所述平移轴结构的电机座上固定一平移驱动板，所述平移驱动板上固定一磁编码芯片，所述环形磁铁与所述磁编码芯片相对且同轴设置，两者之间设有间距；平移轴转动时，所述磁编码芯片感应所述环形磁铁的转动角度，传输给所述平移驱动板，并通过所述平移驱动板来调整所述平移轴的转动。2.根据权利要求1所述的两轴云台，其特征在于：所述平移轴结构内的电机为空心轴无刷电机，所述平移轴上靠近所述平移驱动板的一端设有环形槽，该环形槽的内径和外径均大于平移轴其它部分的内径和外径，所述环形磁铁嵌入该环形槽内。3.根据权利要求2所述的两轴云台，其特征在于：所述环形磁铁与所述磁编码芯片之间的距离为0.5-5.0mm。4.根据权利要求3所述的两轴云台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛保卫，
申请(专利权)人：哈瓦国际航空技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44