三维自稳平台制造技术

本发明专利技术涉及三维转台技术领域，公开了一种三维自稳平台，包括转盘、旋转机构、俯仰机构、横滚机构、底座及电控组件，转盘与旋转机构顶端固定连接，旋转机构底端与俯仰机构顶端固定连接，且旋转机构带动转盘旋转；俯仰机构的底端与横滚机构的顶端固定连接，且俯仰机构带动旋转机构在相对于转盘转动面的垂直面上转动；横滚机构与底座滑动连接，横滚机构用于调整俯仰机构的水平度。本发明专利技术结构简单、紧凑，便于维修，通过三维电子罗盘采集转盘的姿态数据并反馈给微控制器，通过控制第一、第二电机实现对转盘的俯仰角及横滚角的调节，使转盘保持与大地水平，通过设置制动抱闸，实现电机失电时锁死电机，有效保证了运输、安装过程中的安全。

Three dimensional self stable platform

【技术实现步骤摘要】
三维自稳平台
本专利技术涉及三维转台
，具体而言，涉及一种三维自稳平台。
技术介绍
三维转台是用于精确调整指向的执行结构，多用于激光雷达领域，要求高精度、响应速度快，转台性能的好坏直接影响指向的准确性。在使用时，由于使用环境的不同，其设置的位置无法保证始终设置在水平面上。现有的三维转台结构设计复杂，且无法始终保持转台相对于大地的水平，为此，针对上述问题，提出一种三维自稳平台来解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维自稳平台，实现了转盘的全方位转动，并能始终保持转盘轴线相对于大地的水平。本专利技术的实施例是这样实现的：具体的，一种三维自稳平台，包括转盘、旋转机构、俯仰机构、横滚机构、底座及电控组件，所述转盘与所述旋转机构顶端固定连接，旋转机构底端与所述俯仰机构顶端固定连接，且旋转机构带动转盘旋转；所述俯仰机构的底端与所述横滚机构的顶端固定连接，且俯仰机构带动所述旋转机构在相对于转盘转动面的垂直面上转动；所述横滚机构与所述底座滑动连接，所述横滚机构用于调整所述俯仰机构的水平度；所述横滚机构包括横滚架、第一齿轮及第一电机，所述横滚架顶端为平面，底端为向外凸起的弧面，所述弧面上固定连接有与弧面对应的弧形齿条，所述弧形齿条与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第一电机的输出轴固定连接，第一电机与所述底座固定连接，弧面与底座滑动连接；所述旋转机构还包括第二电机，所述俯仰机构还包括第三电机，所述第二电机用于驱动旋转机构转动，所述第三电机用于驱动俯仰机构转动；所述电控组件设置在所述底座内，用于控制所述旋转机构、俯仰机构及横滚机构的动作；所述底座上还设置有多个检修口；所述电控组件包括微控制器、三维电子罗盘、第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输入端分别与所述微控制器的输出端连接，第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输出端分别与所述第一电机、第二电机及第三电机的输入端连接，所述三维电子罗盘与微控制器电连接；所述三维电子罗盘用于获取所述转盘的方位角、俯仰角及横滚角数据，并将获取到的角度数据反馈给所述微控制器，微控制器根据获取到的角度数据驱动第一电机、第二电机或第三电机动作，使转盘始终保持水平；所述第一电机、第二电机及第三电机的输出轴上还分别设置有第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器，所述第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器均为失电制动器，用于当电机失电时，制动电机的输出轴，从而使电机停止转动。进一步的，所述旋转机构还包括第一减速器、第一大齿轮、第一轴承、第一小齿轮及转盘底座，所述转盘中心设置有一中空转轴，所述转盘底座中心设置有一中空连接轴，所述第一轴承套设在所述中空连接轴上，且第一轴承的内圈与中空连接轴的外壁固定连接，所述中空转轴的内壁与第一轴承的外圈固定连接，中空连接轴与中空转轴的轴线重合；所述第一大齿轮套设在所述第一轴承上，且第一大齿轮与第一轴承的外圈固定连接，所述中空转轴的底部与第一大齿轮的顶部通过螺栓固定连接；所述第一大齿轮与所述第一小齿轮啮合，第一小齿轮与所述第一减速器的输出轴固定连接，第一减速器的输入端与所述第二电机的输出端连接，第二电机与所述转盘底座固定连接。进一步的，所述弧面远离所述俯仰机构的一侧设置有凹槽，所述底座上设置有多个滚动轴承，每个滚动轴承均套设在一滚动轴的一端，所述滚动轴的另一端与底座固定连接；多个所述滚动轴承与所述凹槽对应设置，使得所述弧面能通过滚动轴承与所述底座滑动连接。进一步的，所述旋转机构还包括侧板及盖板，所述侧板、盖板及转盘底座围合并在所述中空连接轴外壁与侧板内壁之间形成环状的第一空腔；所述盖板与所述中空转轴的外壁固定连接，盖板与所述侧板滑动连接。进一步的，所述电控组件还包括电滑环，所述转盘还包括第一电滑环转接板，所述第一电滑环转接板设置在所述中空转轴靠近转盘的一端且与中空转轴固定连接，所述转盘底座还包括第二电滑环转接板，所述第二电滑环转接板设在所述中空连接轴靠近转盘底座的一端且与中空连接轴固定连接；所述电滑环的转子端与所述第一电滑环转接板固定连接，电滑环的定子端与所述第二电滑环转接板固定连接。进一步的，所述俯仰机构还包括U型连接框、第一连接块、第二连接块、俯仰转轴、第二轴承、第三轴承、第二大齿轮、第二小齿轮及第二减速器，所述U型连接框远离开口的一端与所述转盘底座固定连接，U型连接框的开口两端与所述俯仰转轴固定连接；所述第一连接块及第二连接块与所述横滚架顶端固定连接且设置在横滚架顶端的两端，第一连接块与第二连接块上分别设置有第一通孔及第二通孔，所述第一通孔及第二通孔的轴线重合且平行于所述横滚架的顶端；所述第二轴承设置在所述第一通孔内且第二轴承的外圈与第一通孔的内壁固定连接，所述第三轴承设置在所述第二通孔内且第三轴承的外圈与第二通孔的内壁固定连接，所述俯仰转轴的两端分别插接在所述第二轴承及第三轴承内且俯仰转轴的外壁分别与第二轴承的内圈及第三轴承的内圈固定连接；所述第二大齿轮套设在所述俯仰转轴上且与俯仰转轴固定连接，第二大齿轮与所述第二小齿轮啮合，第二小齿轮与第二减速器的输出轴固定连接，第二减速器的输入端与所述第三电机的输出端固定连接，第三电机与所述U型连接框固定连接。本专利技术的有益效果是：结构简单、紧凑，便于维修；通过三维电子罗盘实时采集转盘的姿态数据并反馈给微控制器，微控制器通过控制第一电机及第二电机实现对转盘的俯仰角及横滚角的调节，使转盘能始终保持与大地的水平，适用于各种场合；同时，本专利技术在每个电机上均设置有制动抱闸，实现了当电机失电时，抱闸制动，锁死电机输出轴，有效的保证了三维平台在运输、安装过程中的安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳实施例提供的三维自稳平台的主剖视图；图2为本专利技术较佳实施例提供的三维自稳平台的侧剖视图；图3为本专利技术较佳实施例提供的三维自稳平台的局部结构图；图4为本专利技术较佳实施例提供的三维自稳平台的俯仰机构及横滚机构结构图；图5为本专利技术较佳实施例提供的三维自稳平台的俯视图；图6为本专利技术较佳实施例提供的三维自稳平台的系统结构示意图。图标：1-转盘，2-底座，301-第一大齿轮，302-第一小齿轮，303-第一轴承，304-中空转轴，305-中空连接轴，306-第一电滑环转接板，307-第二电滑环转接板，401-U型连接框，402-第二大齿轮，403-第二小齿轮，404-第二轴承，405-第三轴承，406-俯仰转轴，500-横滚架，501-弧形齿条，502-第一齿轮，503-滚动轴承。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维自稳平台，包括转盘、旋转机构、俯仰机构、横滚机构、底座及电控组件，其特征在于，所述转盘与所述旋转机构顶端固定连接，旋转机构底端与所述俯仰机构顶端固定连接，且旋转机构带动转盘旋转；所述俯仰机构的底端与所述横滚机构的顶端固定连接，且俯仰机构带动所述旋转机构在相对于转盘转动面的垂直面上转动；所述横滚机构与所述底座滑动连接，所述横滚机构用于调整所述俯仰机构的水平度；所述横滚机构包括横滚架、第一齿轮及第一电机，所述横滚架顶端为平面，底端为向外凸起的弧面，所述弧面上固定连接有与弧面对应的弧形齿条，所述弧形齿条与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第一电机的输出轴固定连接，第一电机与所述底座固定连接，弧面与底座滑动连接；所述旋转机构还包括第二电机，所述俯仰机构还包括第三电机，所述第二电机用于驱动旋转机构转动，所述第三电机用于驱动俯仰机构转动；所述电控组件设置在所述底座内，用于控制所述旋转机构、俯仰机构及横滚机构的动作；所述底座上还设置有多个检修口；所述电控组件包括微控制器、三维电子罗盘、第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输入端分别与所述微控制器的输出端连接，第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输出端分别与所述第一电机、第二电机及第三电机的输入端连接，所述三维电子罗盘与微控制器电连接；所述三维电子罗盘用于获取所述转盘的姿态数据，并将获取到的姿态数据反馈给所述微控制器，微控制器根据获取到的角度数据驱动第一电机、第二电机或第三电机动作，使转盘始终保持水平；所述第一电机、第二电机及第三电机的输出轴上还分别设置有第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器，所述第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器均为失电制动器，用于当电机失电时，制动电机的输出轴，从而使电机停止转动。...

【技术特征摘要】
1.一种三维自稳平台，包括转盘、旋转机构、俯仰机构、横滚机构、底座及电控组件，其特征在于，所述转盘与所述旋转机构顶端固定连接，旋转机构底端与所述俯仰机构顶端固定连接，且旋转机构带动转盘旋转；所述俯仰机构的底端与所述横滚机构的顶端固定连接，且俯仰机构带动所述旋转机构在相对于转盘转动面的垂直面上转动；所述横滚机构与所述底座滑动连接，所述横滚机构用于调整所述俯仰机构的水平度；所述横滚机构包括横滚架、第一齿轮及第一电机，所述横滚架顶端为平面，底端为向外凸起的弧面，所述弧面上固定连接有与弧面对应的弧形齿条，所述弧形齿条与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第一电机的输出轴固定连接，第一电机与所述底座固定连接，弧面与底座滑动连接；所述旋转机构还包括第二电机，所述俯仰机构还包括第三电机，所述第二电机用于驱动旋转机构转动，所述第三电机用于驱动俯仰机构转动；所述电控组件设置在所述底座内，用于控制所述旋转机构、俯仰机构及横滚机构的动作；所述底座上还设置有多个检修口；所述电控组件包括微控制器、三维电子罗盘、第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输入端分别与所述微控制器的输出端连接，第一电机驱动器、第二电机驱动器及第三电机驱动器的输出端分别与所述第一电机、第二电机及第三电机的输入端连接，所述三维电子罗盘与微控制器电连接；所述三维电子罗盘用于获取所述转盘的姿态数据，并将获取到的姿态数据反馈给所述微控制器，微控制器根据获取到的角度数据驱动第一电机、第二电机或第三电机动作，使转盘始终保持水平；所述第一电机、第二电机及第三电机的输出轴上还分别设置有第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器，所述第一抱闸制动器、第二抱闸制动器及第三抱闸制动器均为失电制动器，用于当电机失电时，制动电机的输出轴，从而使电机停止转动。2.根据权利要求1所述的三维自稳平台，其特征在于，所述旋转机构还包括第一减速器、第一大齿轮、第一轴承、第一小齿轮及转盘底座，所述转盘中心设置有一中空转轴，所述转盘底座中心设置有一中空连接轴，所述第一轴承套设在所述中空连接轴上，且第一轴承的内圈与中空连接轴的外壁固定连接，所述中空转轴的内壁与第一轴承的外圈固定连接，中空连接轴与中空转轴的轴线重合；所述第一大齿轮套设在所述第一轴承上，且第一大齿轮与第一轴承的外圈固定连接，所述中空转轴的底部与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊皑，李杨，云龙，
申请(专利权)人：成都微精控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51