一种双电机驱动的同心轴双轴云台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双电机驱动的同心轴双轴云台，属于自动控制技术领域，解决了现有双轴云台结构复杂、体积大、重心高、所承载的负载运行稳定性差的技术问题。本实用新型专利技术的同心轴双轴云台包括俯仰角调整组件、航向角调整组件、安装平台和滑环；俯仰角调整组件活动连接航向角调整组件；航向角调整组件活动连接安装平台；滑环位于俯仰角调整组件下部的中心位置；负载连接在俯仰角调整组件上。滑环用于同心轴双轴云台还包括用于电力和控制信号输送的。本实用新型专利技术的双电机驱动的同心轴双轴云台传动设计精巧，使得其结构紧凑、体积小、重心低，能保证负载稳定运行。能保证负载稳定运行。能保证负载稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种双电机驱动的同心轴双轴云台


[0001]本技术涉及自动控制
，尤其涉及一种双电机驱动的同心轴双轴云台。

技术介绍

[0002]目前，双轴云台广泛应用于户外监测、厂区巡检、无人飞行等领域。根据云台所连接的负载，可分为轻载云台和重载云台；根据驱动形式，可分为电机直驱形式、皮带传动形式和涡轮蜗杆等传动形式。
[0003]常用的双轴云台结构如图1所示，核心是利用两台分立设置的电机，仰俯角电机和航向角电机，分别对云台的航向(yaw)和俯仰(pitch)进行角度调节，从而完成负载设备的航向与俯仰角度的调整。
[0004]目前常用的双轴云台的供电线路中，一般采用电源通过滑环同时向负载和双轴云台双向供电，滑环承载较大，对滑环要求很高；同时，由于供电线路和控制线路均通过滑环，滑环处向负载传输的信号和向双轴云台传输的信号会产生互扰，从而造成负载的运动形式出现失误。
[0005]现有技术的俯仰角的调节多使用齿轮减速器传递结构，具有减速比大、负载能力强等特点。但是，目前的双轴云台，特别是重载云台，由于两台电机需要分别安装，各自都需要自己的安装结构和传动系统，造成双轴云台结构庞杂，体积和重量都不能很好地满足使用要求。同时还存在以下问题：
[0006]1、从结构安排和线路布设方面考虑，双轴云台负责角度调整的结构和角度驱动电机位于云台主体结构一侧，重心偏离轴线，需要额外增加配重以调整重心位置，从而导致主体结构质量和外形尺寸的进一步增加；负载相较自重比较小；
[0007]2、云台电机和减速器均布置在舱内，显著高出安装平台，云台稳定性和抗扰性差；在受到倾覆力矩时，负载与云台重心同侧布局会放大双轴云台的倾覆效应，导致稳定性差，负载能力差等问题。
[0008]3、滑环要同时传输云台电机和负载设备的供电与通讯，由于云台电机功率大，瞬时功耗高，滑环传输负担重，容易对负载设备信号传输产生干扰，从而导致数据传输错误。
[0009]有效减小双轴云台的体积、优化双轴云台的重心、排除信号干扰、提高负载运行稳定性，是云台控制
非常迫切的需求。

技术实现思路

[0010]鉴于上述分析，本技术旨在提供一种双电机驱动的同心轴双轴云台及其供电方法和角度调整控制方法，以解决目前双轴云台结构复杂、体积大、重心高，负载运行稳定性差的技术问题。
[0011]本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0012]一种双电机驱动的同心轴双轴云台，用于负载的角度调整，包括俯仰角调整组件、
航向角调整组件、安装平台和滑环；所述俯仰角调整组件活动连接航向角调整组件；所述航向角调整组件活动连接安装平台；所述滑环位于所述俯仰角调整组件下部的中心位置；所述负载连接在所述俯仰角调整组件上。
[0013]进一步的，还包括水平支撑轴承和垂直支撑轴承；所述俯仰角调整组件通过水平支撑轴承和垂直支撑轴承活动连接所述航向角调整组件。
[0014]进一步的，还包括平台支撑轴承；所述航向角调整组件通过平台支撑轴承活动连接安装平台。
[0015]进一步的，所述俯仰角调整组件包括俯仰驱动单元和俯仰执行单元；所述俯仰驱动单元和俯仰执行单元通过齿轮副连接。
[0016]进一步的，所述俯仰驱动单元包括俯仰角电机、同心内轴、和第一斜锥齿轮。
[0017]进一步的，所述同心内轴下端连接所述俯仰角电机的输出端；所述同心内轴上端连接第一斜锥齿轮的轴端。
[0018]进一步的，所述俯仰执行单元包括输出轴和第二斜锥齿轮；所述第二斜锥齿轮连接在输出轴上；所述第二斜锥齿轮与第一斜锥齿轮啮合，形成所述齿轮副。
[0019]进一步的，所述航向角调整组件还包括航向角电机、同心外轴和输出轴安装外壳。
[0020]进一步的，所述同心外轴的下端连接所述航向角电机的输出端；所述同心外轴的上端外侧连接所述输出轴安装外壳。
[0021]进一步的，所述同心外轴同轴设置在同心内轴外。
[0022]本技术至少可实现如下有益效果之一：
[0023](1)本技术的双轴云台重心降低，可有效提升整机稳定性：本技术的双电机驱动的同心轴双轴云台将体积和重量最大的动力电机布局于整机下方，使得整机重心降低至安装平面下方。
[0024](2)本技术的双轴云台倾覆力矩小，从而提高整机受到冲击时的稳定性：本技术的双电机驱动的同心轴双轴云台将动力电机(俯仰角电机和航向角电机)和负载分布于安装平台两侧，可大幅缩短负载与安装平台的距离；这样，由于动力电机重力可提供额外的抗倾覆力矩，使得本技术整机布局能有效缩小负载力矩。
[0025](3)本技术的双轴云台抗扰力矩大，可降低对动力电机扭矩的要求，从而选择较小尺寸的电机，降低整机重量，也降低了整机的成本：本技术的双轴云台的同心轴布局将航向角和俯仰角进行了耦合，通过斜锥齿轮组成的传动副，具体为齿轮副，将负载力矩同时分解到同心轴的内外轴，进而传递至航向角电机和俯仰角电机；两个动力电机同时提供动力，保证负载位移的稳定性。
[0026](4)本技术的双轴云台抗干扰能力强，间接地进一步降低了双轴云台成本：一方面，本技术通过同心轴结构，对动力电机和负载进行了物理隔离，大幅提高系统的抗干扰能力；另一方面，本技术的双轴云台的动力电机的供电与控制可与整机控制系统直连，负载的供电与控制通过滑环；这就使得两台动力电机的供电和控制为独立系统，不通过为负载供电和控制提供通道的滑环；不但供电和控制信号不会产生相互干扰，而且，对滑环数和抗干扰能力的要求有所降低，进一步降低了双轴云台成本。
[0027]本技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中
变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0028]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0029]图1为现有技术中双轴云台结构示意图；
[0030]图2为带有负载的本技术双电机驱动的同心轴双轴云台整体结构示意图；
[0031]图3为本技术双电机驱动的同心轴双轴云台整体结构示意图；
[0032]图4为图3中分面剖切示意图；
[0033]图5为图4中A部的局部放大图。
[0034]附图标记：
[0035]1.俯仰角调整组件；11.俯仰驱动单元；111.俯仰角电机；112.同心内轴；113.第一斜锥齿轮；12.俯仰执行单元；121.输出轴；122.第二斜锥齿轮；2.航向角调整组件；21.航向角电机；22.同心外轴；23.输出轴安装外壳；3.安装平台；4.滑环；100.负载。
具体实施方式
[0036]下面结合图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机驱动的同心轴双轴云台，用于负载(100)的角度调整，其特征在于，包括俯仰角调整组件(1)、航向角调整组件(2)、安装平台(3)和滑环(4)；所述俯仰角调整组件(1)活动连接航向角调整组件(2)；所述航向角调整组件(2)活动连接安装平台(3)；所述滑环(4)位于所述俯仰角调整组件(1)下部的中心位置；所述负载(100)连接在所述俯仰角调整组件(1)上。2.根据权利要求1所述的双电机驱动的同心轴双轴云台，其特征在于，还包括水平支撑轴承和垂直支撑轴承；所述俯仰角调整组件(1)通过水平支撑轴承和垂直支撑轴承活动连接所述航向角调整组件(2)。3.根据权利要求1所述的双电机驱动的同心轴双轴云台，其特征在于，还包括平台支撑轴承；所述航向角调整组件(2)通过平台支撑轴承活动连接安装平台(3)。4.根据权利要求1
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3任一所述的双电机驱动的同心轴双轴云台，其特征在于，所述俯仰角调整组件(1)包括俯仰驱动单元(11)和俯仰执行单元(12)；所述俯仰驱动单元(11)和俯仰执行单元(12)通过齿轮副连接。5.根据权利要求4所述的双电机驱动的同心轴双轴云台，其特征在于，所述俯仰驱动单元(11)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：南东雷，车政达，刘杰瑞，
申请(专利权)人：北京神导科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：