具有并联增稳机构的云台制造技术

本披露阐述了用于为有效载荷提供关于至少两个自由度的移动的装置和方法。如本文所描述的云台机构可以为有效载荷提供绕至少两条不同轴线的旋转，其中绕这两条轴线的这种旋转是由两个可以彼此独立地致动的致动器来控制的。这两个致动器可以在相对于彼此的位置和取向上是固定的，从而使得任一致动器都不是被另一致动器所驱动的。因此，该云台机构能够以并行的方式控制有效载荷关于两个自由度的移动。本文所描述的云台机构可以具有允许使云台机构的体积和重量最小化而同时改善由云台机构所提供的移动增稳的紧凑构型。

【技术实现步骤摘要】
具有并联增稳机构的云台背景已经针对包括监视、搜索和救援、勘探、以及其他领域的广泛的应用范围开发出了诸如地面交通工具、空中交通工具、水面交通工具、水下交通工具及航天器的无人交通工具。在某些例子中，无人交通工具可以装备有被配置成在飞行过程中收集数据的有效载荷。例如，无人飞行器(UAV)可以装备有用于航拍的相机。有效载荷可以是通过提供了该有效载荷在一个或多个自由度上的移动的云台机构来联接到无人交通工具上的。然而，用于将有效载荷联接到无人交通工具上的现有云台机构并不很理想。在某些例子中，云台机构可以包括串联的机构，其中一个级的电机成对另一后续级的载荷，这对于使云台机构的体积和重量最小化并不是最佳的。在某些例子中，云台机构可能提供给有效载荷的增稳并不很理想。
技术实现思路
对于用于支持有效载荷的改进的云台机构存在着需求，这些改进云台机构具有减小的体积和重量而同时为有效载荷提供了移动增稳。本披露阐述了用于为有效载荷提供关于至少两个自由度的移动的装置和方法。如本文所描述的云台机构可以为有效载荷提供绕至少两条不同轴线的旋转，其中绕这两条轴线的这种旋转是由两个可以彼此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于为有效载荷提供关于至少两个自由度的移动的云台机构，该云台机构包括：/n第一致动器，该第一致动器提供以第一致动器速度绕中央致动器轴线的旋转；/n第二致动器，该第二致动器与该第一致动器共轴、提供以第二致动器速度绕该中央致动器轴线的旋转；以及/n差动构件，该差动构件包括差动齿轮和轴，该差动齿轮被操作性地联接到该第一致动器和该第二致动器上，该轴在该第一致动器与该第二致动器之间延伸，该轴具有联接到该差动齿轮上的输入端和联接到该有效载荷上的输出端，/n其中该差动构件被配置成绕差动构件轴线自由旋转，该差动构件轴线沿该轴的长度延伸，并且/n其中该有效载荷被配置成基于该第一致动器速度和该第二致动器速...

【技术特征摘要】
1.一种用于为有效载荷提供关于至少两个自由度的移动的云台机构，该云台机构包括：
第一致动器，该第一致动器提供以第一致动器速度绕中央致动器轴线的旋转；
第二致动器，该第二致动器与该第一致动器共轴、提供以第二致动器速度绕该中央致动器轴线的旋转；以及
差动构件，该差动构件包括差动齿轮和轴，该差动齿轮被操作性地联接到该第一致动器和该第二致动器上，该轴在该第一致动器与该第二致动器之间延伸，该轴具有联接到该差动齿轮上的输入端和联接到该有效载荷上的输出端，
其中该差动构件被配置成绕差动构件轴线自由旋转，该差动构件轴线沿该轴的长度延伸，并且
其中该有效载荷被配置成基于该第一致动器速度和该第二致动器速度来绕该中央致动器轴线、该差动构件轴线、或两者旋转；
其中，该差动构件绕该差动构件轴线旋转的角速度是与该第一致动器速度和该第二致动器速度之间的差线性相关的。


2.如权利要求1所述的云台机构，其中，该轴横过该中央致动器轴线。


3.如权利要求1所述的云台机构，其中，该云台机构被配置成对该有效载荷提供绕该中央致动器轴线的完全旋转。


4.如权利要求1所述的云台机构，其中，该云台机构被配置成对该有效载荷提供绕该差动构件轴线的完全旋转。


5.如权利要求1所述的云台机构，其中，该云台机构被联接到飞行器上。


6.如权利要求1所述的云台机构，其中，该中央致动器轴线和该差动构件轴线被定位成相对彼此处于非零的角度。


7.如权利要求6所述的云台机构，其中，该角度是90度。


8.如权利要求1所述的云台机构，其中，该第一致动器和该第二致动器是独立致动的。


9.如权利要求1所述的云台机构，其中，该第一致动器和该第二致动器在相对于彼此的位置和取向上是固定的。


10.如权利要求1所述的云台机构，进一步包括中央框架，其中该中央框架支持着该第一致动器、该第二致动器、以及该差动构件。


11.如权利要求10所述的云台机构，其中，该中央框架的纵向轴线与该中央致动器轴线共轴。


12.如权利要求10所述的云台机构，其中，该中央框架包括中央联结构件，该中央联结构件提供绕该中央致动器轴线和绕该差动构件轴线的自由旋转。


13.如权利要求12所述的云台机构，其中，该中央联结构件包括致动器联结部件和差动联结部件，该致动器联结部件提供绕该中央致动器轴线的自由旋转，该差动联结部件提供绕该差动构件轴线的自由旋转。


14.如权利要求13所述的云台机构，其中，该致动器联结部件与该差动联结部件是彼此正交的。


15.如权利要求1所述的云台机构，其中，该第一致动器和该第二致动器包括固定地联接到接合机构上的转子，该接合机构被配置成接合该差动齿轮。


16.如权利要求15所述的云台机构，其中，该接合机构包括致动器齿轮或摩擦轮。


17.如权利要求15所述的云台机构，其中，该接合机构是锥形的。


18.如权利要求1所述的云台机构，其中，如果该第一致动器速度和该第二致动器速度相同的话，该有效载荷仅绕该中央致动器轴线和该差动构件轴线之一旋转。


19.如权利要求1所述的云台机构，其中，如果该第一致动器速度和该第二致动器速度不同的话，该有效载荷绕该中央致动器轴线和该差动构件轴线二者旋转。


20.如权利要求1所述的云台机构，其中，该有效载荷包括相机。


21.如权利要求20所述的云台机构，其中，该相机的光学轴线是可调整的。


22.如权利要求20所述的云台机构，其中，该相机的光学轴线与该中央致动器轴线和该差动构件轴线两者都正交。


23.如权利要求20所述的云台机构，其中，该相机的光学轴线平行于该中央致动器轴线。


24.如权利要求20所述的云台机构，其中，该相机的光学轴线平行于该差动构件轴线。


25.如权利要求1所述的云台机构，进一步包括提供绕第三致动器轴线的旋转的第三致动器，该第三致动器轴线不同于该中央致动器轴线和该差动构件轴线。


26.如权利要求25所述的云台机构，其中，该第三致动器被联接到该轴的输出端上。


27.如权利要求25所述的云台机构，其中，该第三致动器轴线与该中央致动器轴线和该差动构件轴线两者都正交。


28.如权利要求25所述的云台机构，其中，该有效载荷被联接到该第三致动器上。


29.如权利要求1所述的云台机构，其中，该云台机构被联接到无人飞行器上。


30.如权利要求29所述的云台机构，其中，该云台机构是通过中央框架联接到无人飞行器上的，该中央框架支持着该第一致动器、该第二致动器、该差动构件、以及该有效载荷。


31.如权利要求1所述的云台机构，其中，该云台机构被联接到飞行器上、并且被配置成对该有效载荷提供绕该中央致动器轴线的完全旋转以及绕该差动构件轴线的完全旋转。

【专利技术属性】
技术研发人员：耶方明，
申请(专利权)人：深圳市大疆灵眸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44