压电执行器驱动的目标图像跟踪云台及其驱动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台及其驱动控制方法，所述的目标跟踪云台至少有两个自由度，包括一个旋转自由度和一个仰俯自由度。旋转框架安装在水平回转轴上端，随着水平回转轴旋转而旋转，形成旋转运动；旋转运动和仰俯运动是两套不干涉的独立运动。探测镜头模组安装在旋转框架上，旋转框架安装在俯仰回转轴上，随俯仰回转轴旋转而旋转，形成仰俯运动。压电执行器安装时直接采用双端压紧固定的方法，能产生纵向和横向的复合振动分别驱动水平回转轴和俯仰回转轴，两个为一对，运行时仿生人类的双足行走。

Target image tracking platform driven by piezoelectric actuator and its driving control method

The invention relates to a target image tracking platform driven by a piezoelectric actuator and a driving control method thereof. The target tracking platform has at least two degrees of freedom, including a rotation degree of freedom and a pitch degree of freedom. The rotating frame is installed on the upper end of the horizontal rotating axis, and rotates with the rotation of the horizontal rotating axis, forming a rotating motion; the rotating motion and the pitching motion are two sets of independent motions that do not interfere. The detection lens module is installed on the rotating frame, and the rotating frame is installed on the pitch rotation axis, which rotates with the rotation of the pitch rotation axis, forming the pitch motion. When the piezoelectric actuator is installed, it directly adopts the method of double end compression and fixation, which can generate the longitudinal and transverse composite vibration to drive the horizontal rotation axis and the pitch rotation axis respectively, two of which are a pair. When it is running, the bionic human's bipedal walking can be realized.

【技术实现步骤摘要】
压电执行器驱动的目标图像跟踪云台及其驱动控制方法
本专利技术属于目标跟踪定位
，具体涉及一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台及其驱动控制方法。
技术介绍
云台设备产生旋转和仰俯两个自由度的运动，带动光学镜头实现对低空无人机等目标的搜索和定位等功能，配合通讯设备，可形成用于小型无人机的自主着陆辅助器，或者作为低空安防系统的搜索器材等。在技术上要求其能在较远的距离发现无人机等目标，并具有对目标的连续跟踪能力，和对距离/姿态等参量的测量能力。小型化和低成本化是此类设备的发展趋势。此类设备往往采用伺服电机等电磁电机作为驱动器。电磁电机的低速特性和精度并不好，往往需要减速设备进行减速，会引入额外的回程间隙等系统误差，在原理上限制了对目标的跟踪、测量精度和速度，而且设备笨重。为此，提出了利用具有高精度、快响应特性的压电执行器驱动的目标图像跟踪方案，旨在提高精度、简化结构、降低成本、提高便携性，便于普及应用。目标跟踪设备专利技术专利很多，但主要关注跟踪算法、机器学习和特定目标等，极少有关注驱动硬件。跟踪响应速度和跟踪精度等能力的提升对于提升跟踪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台，其特征在于包括云台底座(11)、第一编码器(12)、第一轴承及预紧系统(13)、水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)、另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)、旋转框架(16)、仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)、另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)、第二轴承(19)、探测镜头模组(112)、镜头模组安装框架(113)、仰俯回转轴(114)、第二编码器(115)和水平回转轴(118)；水平回转轴(118)通过第一轴承及预紧系统(13)安装在云台底座(11)上，水平回转轴(118)的下端连接第一编码器(12)，在水平回转轴(118)的一侧安装水...

【技术特征摘要】
1.一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台，其特征在于包括云台底座(11)、第一编码器(12)、第一轴承及预紧系统(13)、水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)、另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)、旋转框架(16)、仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)、另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)、第二轴承(19)、探测镜头模组(112)、镜头模组安装框架(113)、仰俯回转轴(114)、第二编码器(115)和水平回转轴(118)；水平回转轴(118)通过第一轴承及预紧系统(13)安装在云台底座(11)上，水平回转轴(118)的下端连接第一编码器(12)，在水平回转轴(118)的一侧安装水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)和另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)；旋转框架(16)固连在水平回转轴(118)上端，随着水平回转轴(118)旋转而旋转，仰俯回转轴(114)通过两端的第二轴承(19)安装在旋转框架(16)上，且仰俯回转轴(114)与水平回转轴(118)是垂直的，仰俯回转轴(114)的一端与第二编码器(115)连接，在仰俯回转轴(114)的一侧安装仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)和另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)，探测镜头模组(112)安装在镜头模组安装框架(113)上，镜头模组安装框架(113)安装在仰俯回转轴(114)上，随仰俯回转轴(114)旋转而旋转，形成仰俯运动；所述的水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)、另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)、仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)、另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)的结构相同，包括横向叠层压电陶瓷接触头(21)、横向叠层压电陶瓷(22)、对称安装的横向叠层压电陶瓷(26)、纵向叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳，闵荣，鹿存跃，龚喜盈，张晓辉，
申请(专利权)人：西安爱生技术集团公司，西北工业大学，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61