本实用新型专利技术涉及一种带自反馈的精密导引装置，包括主框架、中间框架、内框架和光学成像组件，中间框架位于主框架内，内框架位于中间框架内，光学成像组件安装于内框架内并跟随内框架同步移动；中间框架相对主框架俯仰摆动，内框架相对中间框架左右摆动；光学成像组件上安装有两个陀螺仪用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度，中间框架和内框架上分别安装有俯仰角度传感器和方位角度传感器分别用以检测中间框架的俯仰运动角度及内框架的左右运动角度。有益效果：提升光学舱空间利用率，增加光学成像组件通光口径；减少了对装调精度依赖，提升了传动寿命；采用闭环控制，能实时反馈摆动角度并根据图像观测需要调整，跟踪精度极高。
【技术实现步骤摘要】
一种带自反馈的精密导引装置
本技术涉及一种光学镜头驱动装置，尤其涉及一种带自反馈的精密导引装置。
技术介绍
光电吊舱、无人飞机、武器射击导引装置等设备在跟踪瞄准目标时，因目标位置信息实时发生变化，且又受限于光学成像组件视场角度，极易丢失目标。带自反馈的精密导引装置能根据目标变化情况，实时调整光学成像组件的方位及俯仰角度，牢牢锁定目标，使目标无法脱离视场范围之外，极大提高了搜索、跟踪及打击的效率。现有技术中：(1)俯仰机构前置，挤压了光学成像组件空间，导致光学成像组件口径变小，进而影响进光能量、图像质量、探测距离等；(2)两个框架在带动转动时，要求利用平行四边形的机构保证在转动时两个框架始终要保持平行，对连杆、连接件的安装及装配提出了很高的精度要求，不适合批量生产，同时传动机构越多，可靠性越差；(3)无陀螺仪，仅靠角度传感器传递方位、俯仰信息，从原理本质上是半闭环控制，精度没有闭环控制精度高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种带自反馈的精密导引装置，以解决上述问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种带自反馈的精密导引装置，包括主框架、中间框架、内框架和光学成像组件，所述中间框架位于所述主框架内，所述内框架位于所述中间框架内，所述光学成像组件安装于所述内框架内并跟随所述内框架同步移动；所述主框架上设有俯仰电机组件，所述俯仰电机组件和所述中间框架之间设有传动装置，所述俯仰电机组件通过所述传动装置带动所述中间框架相对所述主框架俯仰摆动，所述中间框架的顶部安装有方位电机组件用以驱动所述内框架相对所述中间框架左右摆动；所述光学成像组件上安装有两个陀螺仪用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度并传递反馈信号，所述中间框架和所述内框架上分别安装有俯仰角度传感器和方位角度传感器分别用以检测所述中间框架的俯仰运动角度及所述内框架的左右运动角度，并传递反馈信号。本技术的有益效果是：(1)俯仰传动机构采用电机后置、连杆传动力矩至前方光学舱的结构布局，有力提升了光学舱空间利用率，大大增加了光学成像组件通光口径；(2)避免平行四边形连杆传动精度低、可靠性差问题，采用双连杆传动，减少了对装调精度依赖，提升了传动寿命；(3)采用闭环控制：方位陀螺仪、俯仰陀螺仪直接安装在光学成像组件的方位及俯仰方向，无任何传动误差累积，能实时反馈摆动角度并根据图像观测需要调整，跟踪精度极高。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述主框架的一侧对称设有两个连接座，每个所述连接座上均开设有连接座通孔，所述中间框架的两外侧对称设有两个与所述连接座通孔一一对应的俯仰转轴，所述俯仰转轴嵌入并转动连接于与其对应的所述连接座通孔内；所述俯仰转轴位于所述中间框架的中部且其中心轴线水平设置。采用上述进一步方案的有益效果是，俯仰转轴在连接座通孔转动，从而使得中间框架可在主框架上俯仰摆动，以调节光学成像组件在俯仰方向的角度。显而易见优选地，俯仰转轴和连接座通孔之间设有轴承，用以使转动更加顺滑平稳；这种中间框架内嵌于主框架的结构比现有技术常用的平行设置的各框架更加紧凑。进一步，所述俯仰电机组件包括俯仰电机机架、俯仰电机和摆动杆，所述俯仰电机机架固定连接于所述主框架远离所述中间框架的一侧，所述俯仰电机固定连接于所述俯仰电机机架的一侧且其电机轴穿过所述俯仰电机机架，所述摆动杆的中部与所述俯仰电机机架的电机轴穿出端固定连接，所述俯仰电机机架带动所述摆动杆绕所述俯仰电机机架的电机轴中心轴线旋转。采用上述进一步方案的有益效果是，俯仰电机带动摆动杆绕所述俯仰电机机架的电机轴中心轴线旋转，为下一步摆动杆将动力传递给中间框架提供动力基础。进一步，所述传动装置包括均设有两个且一一对应的连杆和连接块，两个所述连接块以所述俯仰转轴的中心轴线为对称轴对称固定连接于所述中间框架的一侧，两个所述连杆的一端分别铰接于所述摆动杆的两端，两个所述连杆的另一端分别铰接于两个所述连接块。采用上述进一步方案的有益效果是，摆动杆的摆动通过连杆传递给连接块，带动中间框架俯仰摆动，这样的结构并不需要两个连杆平行，也不需要平行四边形连杆机构即可实现中间框架的俯仰摆动，两个框架不需要在摆动中保持平行，对加工和安装的精度要求更低，更容易实现。进一步，所述中间框架的底部设有旋转底座，所述旋转底座上开设有旋转底座通孔，所述内框架的顶部和底部分别设有方位电机连接座和方位转轴，所述方位电机组件的旋转部穿过所述中间框架的顶部并与所述方位电机连接座的顶部固定连接，所述方位转轴嵌入并转动连接于所述旋转底座通孔内。采用上述进一步方案的有益效果是，方位电机组件通过方位电机连接座带动内框架左右摆动，方位转轴在旋转底座通孔内转动；内框架还会跟随中间框架一起俯仰摆动，无需通过平行四边形的难以加工装配精准的结构来实现，显而易见优选地，方位转轴和旋转底座通孔之间设有轴承，以保证转动的顺滑平稳。进一步，所述俯仰角度传感器安装于其中一个所述俯仰转轴的端部。采用上述进一步方案的有益效果是，检测中间框架俯仰运动角度，并传递反馈信号给控制系统。进一步，所述方位角度传感器安装于所述方位转轴的端部。采用上述进一步方案的有益效果是，检测内框架方位运动角度，并传递反馈信号给控制系统。附图说明图1为本技术所提供的一种带自反馈的精密导引装置的结构示意图；图2为图1所示的一种带自反馈的精密导引装置的背面的结构示意图；图3为图1所示的一种带自反馈的精密导引装置的爆炸视图；图4为图3所示的一种带自反馈的精密导引装置的另一侧的爆炸视图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、主框架，11、连接座，12、连接座通孔，2、中间框架，21、俯仰转轴，22、连接块，23、旋转底座，24、旋转底座通孔，3、内框架，31、方位转轴，32、方位电机连接座，4、光学成像组件，5、方位电机组件，6、俯仰电机组件，61、俯仰电机机架，62、俯仰电机，63、摆动杆，7、连杆，8、俯仰角度传感器，81、方位角度传感器，9、陀螺仪。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1-4所示，一种带自反馈的精密导引装置，包括主框架1、中间框架2、内框架3和光学成像组件4，所述中间框架2位于所述主框架1内，所述内框架3位于所述中间框架2内，所述光学成像组件4安装于所述内框架3内并跟随所述内框架3同步移动；所述主框架1上设有俯仰电机组件6，所述俯仰电机组件6和所述中间框架2之间设有传动装置，所述俯仰电机组件6通过所述传动装置带动所述中间框架2相对所述主框架1俯仰摆动，所述中间框架2的顶部安装有方位电机组件5用以驱动所述内框架3相对所述中间框架2左右摆动；所述光学成像组件4上安装有两个陀螺仪9用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度并传递反馈信号，所述中间框架2和所述内框架3上分别安装有俯仰角度传感器8本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带自反馈的精密导引装置，其特征在于，包括主框架(1)、中间框架(2)、内框架(3)和光学成像组件(4)，所述中间框架(2)位于所述主框架(1)内，所述内框架(3)位于所述中间框架(2)内，所述光学成像组件(4)安装于所述内框架(3)内并跟随所述内框架(3)同步移动；所述主框架(1)上设有俯仰电机组件(6)，所述俯仰电机组件(6)和所述中间框架(2)之间设有传动装置，所述俯仰电机组件(6)通过所述传动装置带动所述中间框架(2)相对所述主框架(1)俯仰摆动，所述中间框架(2)的顶部安装有方位电机组件(5)用以驱动所述内框架(3)相对所述中间框架(2)左右摆动；所述光学成像组件(4)上安装有两个陀螺仪(9)用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度并传递反馈信号，所述中间框架(2)和所述内框架(3)上分别安装有俯仰角度传感器(8)和方位角度传感器(81)分别用以检测所述中间框架(2)的俯仰运动角度及所述内框架(3)的左右运动角度，并传递反馈信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种带自反馈的精密导引装置，其特征在于，包括主框架(1)、中间框架(2)、内框架(3)和光学成像组件(4)，所述中间框架(2)位于所述主框架(1)内，所述内框架(3)位于所述中间框架(2)内，所述光学成像组件(4)安装于所述内框架(3)内并跟随所述内框架(3)同步移动；所述主框架(1)上设有俯仰电机组件(6)，所述俯仰电机组件(6)和所述中间框架(2)之间设有传动装置，所述俯仰电机组件(6)通过所述传动装置带动所述中间框架(2)相对所述主框架(1)俯仰摆动，所述中间框架(2)的顶部安装有方位电机组件(5)用以驱动所述内框架(3)相对所述中间框架(2)左右摆动；所述光学成像组件(4)上安装有两个陀螺仪(9)用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度并传递反馈信号，所述中间框架(2)和所述内框架(3)上分别安装有俯仰角度传感器(8)和方位角度传感器(81)分别用以检测所述中间框架(2)的俯仰运动角度及所述内框架(3)的左右运动角度，并传递反馈信号。
2.根据权利要求1所述一种带自反馈的精密导引装置，其特征在于，所述主框架(1)的一侧对称设有两个连接座(11)，每个所述连接座(11)上均开设有连接座通孔(12)，所述中间框架(2)的两外侧对称设有两个与所述连接座通孔(12)一一对应的俯仰转轴(21)，所述俯仰转轴(21)嵌入并转动连接于与其对应的所述连接座通孔(12)内；所述俯仰转轴(21)位于所述中间框架(2)的中部且其中心轴线水平设置。
3.根据权利要求2所述一种带自反馈的精密导引装置，其特征在于，所述俯仰电机组件(6)包括俯仰电机机架(61)、俯仰电机(62)和摆动杆(63)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：费国标，李强，安庆，刘逢刚，
申请(专利权)人：武昌理工学院，武汉三生精机科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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