一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，包括基座、盘式电机、旋转基座、嵌入式控制板、定子安装架、输出轴架、输出轴、从动空心轴、从动架、主动架、连接架、云台主外壳、主外壳卡、云台主外壳侧卡、摄像机外壳、摄像机检修盖、从动轴轴承、输出轴轴承，其中盘式电机包括水平盘式电机和竖直盘式电机；通过水平盘式电机和竖直盘式电机的带动，在不使用电滑环的情况下实现

【技术实现步骤摘要】
一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台


[0001]本技术涉及巡检机器人
，具体而言，涉及一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台。

技术介绍

[0002]传统的双视二自由度云台由于搭载设备多，走线复杂，为了增大旋转和俯仰的角度，某些云台使用了电滑环，这使云台本身的结构复杂度增加，云台的重量因此上升，且成本增加，使得一般的二自由度双视云台不能安装在超小型的巡检机器人平台上，这使电力隧道及综合管廊内的智能巡检设备的设计和布局会造成很大的困难，而使用单目摄像头，或一般的非电滑环式云台，又会出现功能不满足需求，云台角度过小等问题，且电滑环的长期使用所造成的磨损形成的信号传输错误率增高也无法很好地解决。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，其针对云台在双视的条件下，使用电滑环但来的尺寸重量增加，不使用电滑环造成的运动角度受限的问题，采用一种盘式电机加单悬臂驱动加空心走线轴的设计，从而减小尺寸和重量，在不使用电滑环的情况下实现
±
360
°
水平旋转角度，
±
90
°
俯仰角度。
[0004]本技术的实施例是这样实现的：
[0005]一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，其包括云台主外壳和设置在云台主外壳内的：基座、电机、旋转基座、嵌入式控制板、定子安装架、输出轴架、输出轴、从动空心轴，以及从动架和主动架，基座位于云台主外壳内的底部，电机包括水平盘式电机和竖直盘式电机，水平盘式电机，安装在基座上，旋转基座连接在水平盘式电机顶部，嵌入式控制板固定在旋转基座顶部，旋转基座随水平盘式电机相对于基座可在水平方向上转动，从而实现
±
360
°
水平旋转角度，定子安装架和输出轴架分别固定在旋转基座上，竖直盘式电机置于定子安装架和输出轴架之间，输出轴和从动空心轴分别连接在竖直盘式电机的两侧，输出轴连接在输出轴架上，从动空心轴连接定子安装架上，输出轴的一端连接至主动架，从动空心轴的一端连接至从动架，输出轴和从动空心轴随竖直盘式电机相对于基座可在竖直平面上转动，从而实现
±
90
°
俯仰角度。
[0006]在本技术较佳的实施例中，上述无滑环小型双视二自由度云台还包括摄像机外壳和连接架，连接架的两端分别连接主动架和从动架，摄像机外壳设置有两个且分别连接主动架和从动架。
[0007]在本技术较佳的实施例中，上述连接架的两端分别呈L型的弯曲状，使得连接架的两端分别连接主动架和从动架时，连接架在云台主外壳的外侧相对于云台主外壳可转动。
[0008]在本技术较佳的实施例中，上述竖直盘式电机电连接至嵌入式控制板内，从动空心轴的一端预留有走线孔，从动空心轴的内部走线并经从动架进入至连接架内。
[0009]在本技术较佳的实施例中，上述用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台还包括从动轴轴承和输出轴轴承，从动轴轴承设置在从动空心轴并安装在从动架，输出轴轴承设置在输出轴并安装在输出轴架，输出轴和从动空心轴通过输出轴轴承和从动轴轴承相对于云台主外壳可转动。
[0010]在本技术较佳的实施例中，上述定子安装架设置有供从动空心轴穿过的轴孔，从动空心轴穿过该轴孔与定子安装架相匹配，输出轴架设置有供输出轴穿过的轴孔，输出轴穿过该轴孔与输出轴架相匹配。
[0011]在本技术较佳的实施例中，上述用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台还包括云台主外壳侧卡和摄像机检修盖，云台主外壳侧卡固定在云台主外壳的两侧，摄像机检修盖将摄像机外壳的开口处封住固定。
[0012]在本技术较佳的实施例中，上述云台主外壳包括对称的两部分，云台主外壳包括对称的两部分和主外壳卡，主外壳卡固定在基座的底部，两部分的云台主外壳的底端与主外壳卡连接，云台主外壳的两部分对接连接后将水平盘式电机、竖直盘式电机和基座封装在内。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]本技术通过水平盘式电机在水平面上转动而带动连接在其以上的旋转基座转动，通过竖直盘式电机在竖直平面上转动而带动输出轴和从动空心轴转动，通过输出轴而带动摄像机外壳和连接架转动，在不使用电滑环的情况下实现
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360
°
水平旋转角度，
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90
°
俯仰角度，通过嵌入式控制板实现内部走线；该结构由于各相对运动部件内部走线，线缆不会产生过大相对运动，增加了云台运动的范围，同时不使用电滑环有效的减小了云台的体积和重量，降低了成本，使超小型双目视觉巡检机器人的设计成为可能。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本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技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
[0016]图1是本技术的总装配立体图；
[0017]图2是本技术的总装爆炸图；
[0018]图3是本技术去除外壳后的内部结构图；
[0019]图4是本技术对从动空心轴进行剖切的局部视图；
[0020]图标-基座；2-盘式电机；3-旋转基座；4-嵌入式控制板；5-定子安装架；6-输出轴架；7-输出轴；8-从动空心轴；9-从动架；10-主动架；11-连接架；12-云台主外壳；13-主外壳卡；14-云台主外壳侧卡；15-摄像机外壳；16-摄像机检修盖；17-从动轴轴承；18-输出轴轴承。
具体实施方式
[0021]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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
表示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0022]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]第一实施例
[0024]请参照图1，本实施例提供一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，其包括基座1、盘式电机、旋转基座3、嵌入式控制板4、定子安装架5、输出轴7架6、输出轴7、从动空心轴8、从动架9、主动架10、连接架11、云台主外壳12、主外壳卡13、云台主外壳侧卡14、摄像机外壳15、摄像机检修盖16、从动轴轴承17、输出轴轴承18，其中盘式电机包括水平盘式电机21和竖直盘式电机22，该云台分别使用两台盘式电机作为云台的驱动电机，使用一个STM32F103嵌入式控制板4作为云台主控板，盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，其特征在于，包括云台主外壳和设置在云台主外壳内的：基座、电机、旋转基座、嵌入式控制板、定子安装架、输出轴架、输出轴、从动空心轴，以及从动架和主动架，所述基座位于云台主外壳内的底部，所述电机包括水平盘式电机和竖直盘式电机，所述水平盘式电机，安装在基座上，所述旋转基座连接在水平盘式电机顶部，所述嵌入式控制板固定在旋转基座顶部，所述旋转基座随水平盘式电机相对于基座可在水平方向上转动，从而实现
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360
°
水平旋转角度，所述定子安装架和输出轴架分别固定在旋转基座上，所述竖直盘式电机置于定子安装架和输出轴架之间，所述输出轴和从动空心轴分别连接在竖直盘式电机的两侧，所述输出轴连接在输出轴架上，所述从动空心轴连接定子安装架上，所述输出轴的一端连接至主动架，所述从动空心轴的一端连接至从动架，所述输出轴和从动空心轴随竖直盘式电机相对于基座可在竖直平面上转动，从而实现
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90
°
俯仰角度。2.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，其特征在于，所述无滑环小型双视二自由度云台还包括摄像机外壳和连接架，所述连接架的两端分别连接主动架和从动架，所述摄像机外壳设置有两个且分别连接主动架和从动架。3.根据权利要求2所述的一种用于巡检机器人的无滑环小型双视二自由度云台，其特征在于，所述连接架的两端分别呈L型的弯曲状，使得连接架的两端分别连接主动架和从动架时，所述连接架在云台主外...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立宁，李鹏，苟波，董泽宇，张秉伟，王建，范恒博，
申请(专利权)人：中建地下空间有限公司，
类型：新型
国别省市：