水面自稳平台及工作方法技术

本发明专利技术提供了一种水面自稳平台及工作方法，涉及船舶导航技术领域，包括云台架

【技术实现步骤摘要】
水面自稳平台及工作方法


[0001]本专利技术涉及船舶导航
，具体地，涉及一种水面自稳平台及工作方法
。

技术介绍

[0002]船用导航雷达
(marine radar)
是保障船舶航行的雷达，也称航海雷达
。
它特别适用于黑夜
、
雾天引导船只出入海湾
、
通过窄水道和沿海航行，主要起航行防撞作用
。
[0003]现有公开号为
CN113942623A
的中国专利申请文献，其公开了一种智慧航行平台和航行方法，通过各类传感器获取智能船舶环境感知数据并进行数据融合，实现了在通航条件畅通情况下完成基本的自主航行任务，在通航条件复杂的情况下为驾驶人员提供航行决策建议的功能
。
[0004]现有技术中，激光雷达采集到的地图数据因为船舶运动会产生畸变，改进的方法一般有两种：
1、
使用高精度传感器；
2、
改进定位建图算法
。
但是，高精度的传感器价格高昂，性价比低
。
改进定位建图算法，不能避免畸变过大时的误差
。
存在待改进之处
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种水面自稳平台及工作方法
。
[0006]根据本专利技术提供的一种水面自稳平台
,
包括云台架
、
横摇架
、
固定架
、<br/>第一驱动装置
、
第二驱动装置以及控制箱；所述横摇架转动安装在固定架上，所述云台架与横摇架转动连接，雷达安装在所述云台架上；在所述控制箱的作用下，所述第一驱动装置驱动横摇架和云台架二者做横摇运动，所述第二驱动装置驱动云台架做俯仰运动
。
[0007]优选地，所述横摇架的转动轴线与云台架的转动轴线相互垂直
。
[0008]优选地，所述横摇架的横摇角度为
±
30
°
，所述云台架的俯仰角度为
±
30
°
。
[0009]优选地，所述雷达包括导航激光雷达和毫米波雷达，所述导航激光雷达设置在云台架的顶部，所述毫米波雷达沿云台架的周侧设置有多个
。
[0010]优选地，所述云台架的周侧间隔设置有多个挂耳，任一所述挂耳下侧均至少安装有一个毫米波雷达
。
[0011]优选地，所述第一驱动装置固定安装在固定架上，所述第一驱动装置的输出端与横摇架长度的中部传动连接，所述第一驱动装置驱动横摇架以第一驱动装置的输出轴为转动中心摆动
。
[0012]优选地，所述云台架的下侧设置有两个连接耳，所述横摇架长度一端的外侧设置有连接轴，所述第二驱动装置固定安装在横摇架长度的另一端，且所述第二驱动装置输出轴的轴向与横摇架的长度方向平行；其一所述连接耳通过轴承和轴承座与连接轴转动连接，另一所述连接耳通过连接法兰与第二驱动装置的输出轴固定连接，所述第二驱动装置的输出轴输出转矩
。
[0013]优选地，所述控制箱固定安装在固定架上，所述控制箱通过导线分别与第一驱动装置和第二驱动装置信号连接
。
[0014]优选地，所述控制箱内设置有集成控制
PCBA
板，所述集成控制
PCBA
板上安装有陀螺仪；所述集成控制
PCBA
板获取陀螺仪信号，所述集成控制
PCBA
板分别控制第一驱动装置和第二驱动装置，所述集成控制
PCBA
板实时控制云台架呈水平姿态
。
[0015]根据本专利技术提供的一种水面自稳平台的工作方法，包括如下步骤：
[0016]步骤
S1、
陀螺仪实时获取自稳平台的状态信息，并将获取到的状态信息传递至集成控制
PCBA
板；
[0017]步骤
S2、
集成控制
PCBA
板对获取的状态信息进行处理，生成横摇控制信号和
/
或俯仰控制信号；
[0018]步骤
S3、
集成控制
PCBA
板将横滚控制信号输入至第一驱动装置并控制第一驱动装置运动
、
集成控制
PCBA
板将俯仰控制信号输入至第二驱动装置并控制第二驱动装置运动，云台架呈水平姿态
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0020]1、
本专利技术通过控制箱控制第一驱动装置驱动横摇架和云台架二者做横摇运动，控制第二驱动装置驱动云台架做俯仰运动，从而抵消水面自稳平台受到的冲击，使云台架实时保持水平姿态，有助于提高激光雷达采集图像的准确度
。
[0021]2、
本专利技术通过陀螺仪实时获取自稳平台的状态信息，集成控制
PCBA
板生成横摇控制信号和
/
或俯仰控制信号，并控制第一驱动电机和第二驱动电机，有助于提高调节的及时性
。
[0022]3、
本专利技术通过设置导航激光雷达和多个毫米波雷达，有助于提高雷达的监测范围，有助于实现雷达的无死角监测
。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本专利技术主要体现水面自稳平台整体结构的爆炸图；
[0025]图2为本专利技术主要体现水面自稳平台整体结构的示意图；
[0026]图3为本专利技术主要体现水面自稳平台处于俯仰运动状态示意图；
[0027]图4为本专利技术主要体现水面自稳平台处于横摇运动状态示意图
。
[0028]图中所示：
[0029]云台架1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
毫米波雷达8[0030]横摇架2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
挂耳9[0031]固定架3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接耳
10
[0032]第一驱动装置4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接轴
11
[0033]第二驱动装置5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
向心轴承
12
[0034]控制箱6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承座
13
[0035]导航激光雷达7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接法兰
14
具体实施方式
[0036]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明
。
以下实施例将有助于本领域的技术
人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水面自稳平台，其特征在于，包括云台架
(1)、
横摇架
(2)、
固定架
(3)、
第一驱动装置
(4)、
第二驱动装置
(5)
以及控制箱
(6)
；所述横摇架
(2)
转动安装在固定架
(3)
上，所述云台架
(1)
与横摇架
(2)
转动连接，雷达安装在所述云台架
(1)
上；在所述控制箱
(6)
的作用下，所述第一驱动装置
(4)
驱动横摇架
(2)
和云台架
(1)
二者做横摇运动，所述第二驱动装置
(5)
驱动云台架
(1)
做俯仰运动
。2.
如权利要求1所述的水面自稳平台，其特征在于，所述横摇架
(2)
的转动轴线与云台架
(1)
的转动轴线相互垂直
。3.
如权利要求1所述的水面自稳平台，其特征在于，所述横摇架
(2)
的横摇角度为
±
30
°
，所述云台架
(1)
的俯仰角度为
±
30
°
。4.
如权利要求1所述的水面自稳平台，其特征在于，所述雷达包括导航激光雷达
(7)
和毫米波雷达
(8)
，所述导航激光雷达
(7)
设置在云台架
(1)
的顶部，所述毫米波雷达
(8)
沿云台架
(1)
的周侧设置有多个
。5.
如权利要求4所述的水面自稳平台，其特征在于，所述云台架
(1)
的周侧间隔设置有多个挂耳
(9)
，任一所述挂耳
(9)
下侧均至少安装有一个毫米波雷达
(8)。6.
如权利要求1所述的水面自稳平台，其特征在于，所述第一驱动装置
(4)
固定安装在固定架
(3)
上，所述第一驱动装置
(4)
的输出端与横摇架
(2)
长度的中部传动连接，所述第一驱动装置
(4)
驱动横摇架
(2)
以第一驱动装置
(4)
的输出轴为转动中心摆动
。7.
如权利要求1所述的水面自稳平台，其特征在于，所述云台架
(1)
的下侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈林，郭启寅，
申请(专利权)人：上海新纪元机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：