基于视觉定位的起重机自动抓钩与自动脱钩机构的制作方法

本发明涉及起重机吊钩机构的部件改进技术领域，尤其涉及基于视觉定位的起重机自动抓钩与自动脱钩机构。

背景技术：

起重机是用于将重物进行远距离空间移动的一种设备，被吊起的目标重物上套设有绳索或吊扣组件，起重机通过吊钩组件勾住绳索或吊扣组件，以实现与重物的衔接、提升和转移以及释放。传统的起重机的吊钩组件在使用时，吊钩停留在重物附近，通过人工将吊钩与绳索勾住后，呈j形结构的吊钩内侧的挡板对绳索进行防护，实现了起重机的自动抓钩；在卸下重物时，通过人工将挡板内推，将绳索取出，即完成了起重机的自动脱钩。

然而上述的起重机的吊钩机构在实际使用时，重物会因为重心不平衡发生晃动，故而起重机的吊钩上调速度就会受限，影响重物的转运效率，因惯性因素导致晃动加剧甚至会造成脱钩危险。如国内钢结构梁的吊装方式多种多样，随着科学技术的不断发展，钢结构梁施工的空间也越来也复杂，吊装方法难度也越来越大，这给钢结构梁的吊装施工带来了新的挑战。传统的钢结构梁吊装提升过程只是凭借司索指挥人员的肉眼观察来指挥钢结构梁吊装，但钢梁两端高差往往偏差较大，钢结构屋架距吊装地面20m，两侧距建筑物不足0.5m，钢屋架长34m，整个钢结构屋架如果采用整体提升，通过专用距离传感器控制提升速度、高差，所需成本大大增加。如果采用吊装单根钢梁，通过传统的司索指挥人员控制提升吊装，钢梁长度较长、不易指挥，极易造成钢梁碰撞近邻建筑物。另外，在特种作业吊装时，为了保证吊装过程中的稳定性和安全性，尤其是在野外的吊装作业时，由于被吊装设备的迎风面较大，为了防止在风力的作用下使被吊装设备发生左右摆动，需要人员用绳索将被吊装设备拉拽加以保护，该方法存在操作难度大、吊装准备时间长等技术缺点。

相对于人工协助吊装的传统方式，目前关于吊装设备的自动抓取机构的方案中，往往无法同时满足自动抓取且兼顾抓取的平稳性和可靠性，更无法实现同时通过多吊钩对多吊扣同时抓取的功能。例如公开号为cn111204662a的一种用于识别状态参数的系统、吊装定位系统及吊装设备，该系统包括图像获取装置，用于获取包括所述吊装过程所涉及的目标对象上侧的预设标签在内的预设视野范围的俯视图像；以及状态参数识别装置，用于基于所述预设视野范围的俯视图像及特定几何关系，采用视觉识别方法计算所述吊装过程中的状态参数。该技术方案是通过对吊装过程所涉及的状态参数进行识别，并且根据所识别的状态参数可实现自动吊装过程，该方案重在自动定位和自动抓取，以及类似于该方案的其他自动定位抓取技术方案，都忽视了抓取重物时确保重物平稳性和可靠性问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供起重机自动抓钩与自动脱钩机构，该机构基于视觉定位系统获取吊扣组件及标准的立体占标形状和位置图像，并通过计算处理后控制吊架及吊钩组件向目标位置移动，通过控制同步多钩动作对目标物体的多个吊扣实现同步抓取和同步释放，既满足了自动抓取功能又实现了抓取的平稳性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种基于视觉定位的起重机自动抓钩与自动脱钩机构，该机构包括吊架和吊钩，以及视频采集处理系统和控制系统。在吊架下方连接有支撑环，在支撑环的下方边缘均布有多个轴座，各轴座内分别安装有销轴且铰接有j形吊钩，同时在各销轴上安装有扭簧，使的各j形吊钩保持向外弹出趋势，同时在位于支撑环的下方设置一个限位环，该限位环的周边缘均布有多个边缘限位孔，各j形吊钩贯穿于相应的边缘限位孔且吊钩部分位于孔位下方，在所述支撑环的下方与限位环之间，设置有导向机构以确保限位环能够仅竖向滑动，在所述支撑环的下方与限位环之间，连接有竖向推拉机构以确保限位环能被控制升降移动，在各j形吊钩的外侧面设置有上宽下窄的斜面，满足：当限位环向上移动时，位于限位环的各边缘限位孔能分别压迫相应形j形吊钩向内收敛，当限位环向下移动时，各j形吊钩自动向外展开，且限位环覆盖于各j形吊钩的出入口上方，所述的视频采集系统包括在起重机吊架的某一位置处（最好是其中心）安装有广角摄像机组件，同时在吊扣组件上相应位置（最好也是其中心）设置立体占标，广角摄像机组件对吊扣组件及立体占标的形状进行拍摄，广角摄像机组件将视频信号输入计算机，并通过软件对其快速处理，选取吊扣组件或立体占标形状图像，离线学习，学习结束后，广角摄像机根据实时采集图像，提取跟踪特征，进行数据识别和计算，通过逆运动学（通过非线性编程实现）求解得到起重机吊架移运动节位置给定值，并通过控制系统调整起重机吊架及摄像头位置；由控制系统控制竖向推拉机构伸缩，进而控制限位环伸缩升降移动，限位环被控制系统控制向上移动后能够释放各j形吊钩的出入口，限位环被控制向下移动后能够同时封闭各j形吊钩的出入口。

进一步地，视频采集处理系统识别出吊扣组件或占标特征的边界与中心后，由控制系统通过逆运动学求解得到起重机吊架纵移运动节位置误差，调整起重机吊架纵移运动的位姿以消除此误差，使起重机吊架移动至吊扣组件及立体占标正上方；再控制起重机吊架向下移动直至各激光测距仪同时具有标高信号时，由控制系统控制竖向推拉机构伸缩，进而控制限位环伸缩。

优选的，在位于所述支撑环中心下方安装有摄像机组件，在所述限位环的中部有中心透孔，所述多个边缘限位孔均布于中心透孔的周边缘。

优选的，控制系统控制所述的限位环升降运动具有上、中、下三工位，限位环位于上工位时能够同时压迫各j形吊钩上部斜面部分使其收敛，限位环位于中工位时保持各j形吊钩处于向外展开状态，限位环处于下工位时能封闭各j形吊钩的出入口。

优选的，控制系统驱动竖向推拉机构使限位环处于中工位状态下，所述的摄像机组件的前端从中心透孔穿出用以获取图像信息。

优选的，位于支撑环与限位环之间的导向机构是在支撑环上设置穿孔并在穿孔内套固有导向套，同时在限位环上垂直固定有导向杆，各导向杆匹配贯穿于相应导向套内。

优选的，限位环处于中工位状态下，位于各j形吊钩的外侧面设置有向内的凹陷区，使得限位环位于该凹陷区后，各j形吊钩自动向外展开，而限位环处于下工位时，限位环又从该凹陷区移出，使各j形吊钩处于竖直状态。

优选的，在限位环的外缘设置有向下的翻边，形成导向罩，导向罩覆盖于各j形吊钩外侧。

优选的，设置有驱动吊架与支撑环相对转动的机构。

优选的，支撑环的下端面呈环形阵列安装有第一销轴、第二销轴、第三销轴和第四销轴，且第一销轴、第二销轴、第三销轴和第四销轴的轴心线分别与对应的过支撑环的半径线垂直，所述第一销轴、第二销轴、第三销轴和第四销轴分别与对应的四组吊钩安装。

优选的，支撑环上呈环形阵列安装有第一气缸、第二气缸和第三气缸，所述第一气缸、第二气缸和第三气缸均与支撑环固定连接，所述第一气缸、第二气缸和第三气缸的底端均与限位环固定连接。

优选的，支撑环的内侧安装有呈十字形结构的加强杆，所述顶板与支撑环之间的支撑组件包括上下两端分别与顶板和支撑环连接的第一支杆、第二支杆、第三支杆、第四支杆、第五支杆和第六支杆，所述第一支杆和第二支杆的顶端合并连接，所述第三支杆和第四支杆的顶端合并连接，所述第五支杆和第六支杆的顶端合并连接。

优选的，顶板的外径小于支撑环的外径，所述第一支杆、第二支杆、第三支杆、第四支杆、第五支杆和第六支杆均与支撑环的竖直轴心线之间存在夹角。

优选的，还包括与起重机固定连接的呈十字形结构的连接块，所述连接块固定安装在安装块、第一l形板和第二l形板之间。

优选的，同一侧的所述第一l形板和第二l形板呈镜像分布，同一侧的所述第一l形板和第二l形板的竖直端之间形成第二插槽，同一侧的第一l形板和第二l形板的水平端与安装块的外壁之间形成第一插槽，所述安装块的侧端面正对于第二插槽位置处开设有卡槽，所述连接块的竖直端卡在卡槽和第二插槽之间，所述连接块的水平端卡在第一插槽内。

优选的，所述第一l形板和第二l形板的竖直端通过贯穿第二插槽的螺栓与连接块固定连接，所述第一l形板和第二l形板的水平端通过贯穿第一插槽的螺栓与连接块及安装块固定连接。

本发明至少具备以下有益效果：

1.本发明基于视觉定位系统获取吊扣组件及标准的立体占标形状和位置图像，并通过计算处理后控制吊架及吊钩组件向目标位置移动，又通过控制同步多钩动作对目标物体的多个吊扣实现同步抓取和同步释放，既满足了自动抓取功能又实现了抓取的平稳性和可靠性。

2.本发明通过支撑环的下方安装有多个吊钩，绳索的顶端分别勾在四组吊钩内后，三组气缸向下驱动限位环卡在四组吊钩的出入口内，不仅对绳索进行防护，防止绳索从吊钩内滑出，而且，限位环在三组气缸的作用下竖直限位运动，从而限定了四组吊钩的转动；从而实现了一种可以限定重物在上调的过程中发生晃动的抓钩机构，提高了该抓钩机构的使用性。

3.通过长方体结构的安装块的设置，安装块的每一侧均固定安装有呈十字形结构的连接块，连接块的水平端和竖直端分别与对应的安装块和l形板固定连接，从而大大提高了起重机的连接块与抓钩机构的顶板之间的固定强度，而且也进一步限定了顶板转动的情况发生，进一步提高了抓钩机构使用的稳定性。

4.摄像机对吊扣形状进行拍摄，计算机通过图像识别方法，提取跟踪特征，进行数据识别和计算，控制系统指挥起重机抓钩机构左右或前后移动，调整起重机抓钩机构的横向和纵向位置；视觉定位系统将匹配和形状特征识别结合，进行数据识别和计算，识别出吊扣中心的立体占标特征的边界与中心，控制系统通过逆运动学求解得到起重机抓钩机构纵移运动节位置误差，调整起重机抓钩机构纵移运动的位姿以消除此误差，使吊具移动吊扣正上方；再根据激光测距仪控制起重机抓钩机构竖向移动，直至各激光测距仪同时具有标高信号时，由控制器控制限位环移动实现对各j形吊钩同步展开与收缩动作，实现同步控制功能。该吊装过程能够自动化完成且准确可靠，实现多个j形吊钩同步展开与同步收缩，提供均衡的吊装力度以保持吊装平稳。

附图说明

图1为一种起重机自动抓钩脱钩机构的外观结构示意图。

图2是图1的内部结构示意图。

图3是图1中a-a剖面结构图。

图4是图1中b-b剖面结构图。

图5是图1中c-c剖面结构图。

图6是图1机构的抓取动作示意图。

图7是吊扣组件的俯视图。

图8是与图7配合安装的立体占标的一种立体图。

图9是图8的俯视图。

图10是图7配合安装的立体占标的另一种立体图。

图11是图10的俯视图。

图12是另一种起重机自动抓钩脱钩机构的抓取动作示意图。

图13是又一种起重机自动抓钩脱钩机构的抓取动作示意图。

图14是图13中支撑环俯视结构示意图。

图15是图13中限位环仰视结构示意图。

图16是图14中顶板上端面俯视结构示意图。

图17是一种j形吊钩的正面结构图。

图18是另一种j形吊钩的正面结构图。

图中：1、吊钩；2、第一销轴；3、出入口；4、限位环；5、支撑环；6、第一气缸；7、第一支杆；8、顶板；9、加强杆；10、安装块；11、卡槽；12、连接块；13、第一l形板；14、第二l形板；15、第一插槽；16、第二插槽；17、第二销轴；18、第三销轴；19、第四销轴；20、第二气缸；21、第三气缸；22、第二支杆；23、第三支杆；24、第四支杆；25、第五支杆；26、第六支杆。27导向套，28导向杆，29导向罩，30吊架，31动滑轮，32轴座，33摄像机组件，34中心透孔，35边缘限位孔，36底座，37吊环，38立体占标。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：一种如图1所示的起重机自动抓钩与自动脱钩机构，该机构包括吊架和吊钩，该机构基于视觉定位系统，还包括视频采集处理系统和控制系统。

从图1和图2可以看出，该机构的一种结构形式是自上而下依次有吊架30（含有动滑轮31及钢丝绳）、支撑环5和限位环4。本实施例直接在吊架下方固定连接有支撑环5。

如图5所示，在支撑环5的下方边缘均布有多个轴座32，各轴座32内分别安装有销轴2且铰接有j形吊钩1。同时，在各销轴2上安装有扭簧，使的各j形吊钩保持向外弹出趋势。

位于位于支撑环5的下方的限位环4，如图3和图4所示，其周边缘均布有多个边缘限位孔35。各j形吊钩1贯穿于相应的边缘限位孔35且吊钩部分位于孔位下方。

如图2所示，在支撑环5的下方与限位环4之间设置有导向机构以确保限位环能够仅竖向滑动，具体地，位于支撑环5与限位环4之间的导向机构是在支撑环5上设置穿孔并在穿孔内套固有导向套27，同时在限位环4上垂直固定有导向杆28，各导向杆28匹配贯穿于相应导向套27内。

又进一步在支撑环5的下方与限位环4之间连接有竖向推拉机构例如气缸或电推杆等，以确保限位环能被控制升降移动。

在各j形吊钩的上部设置有的外侧面设置有上宽下窄的斜面，如图17所示，具体是在各j形吊钩的上部设置有凸垄部位39，位于凸垄部位的下侧有斜面40。由于各j形吊钩在相应扭簧作用下会自动外翻展开，从而当限位环向上移动时，位于限位环4的各边缘限位孔35能分别压迫相应形j形吊钩1向内收敛。而当限位环向下移动时，各j形吊钩自动向外展开。同时，下移后的限位环覆盖于各j形吊钩的出入口3上方。

视频采集系统包括在起重机吊架的某一位置处最好是其中心安装有广角摄像机组件，同时在吊扣组件上相应位置最好也是其中心设置立体占标。广角摄像机组件对吊扣组件及立体占标的形状进行拍摄，广角摄像机组件将视频信号输入计算机，并通过软件对其快速处理，选取吊扣组件或立体占标形状图像，离线学习，学习结束后，广角摄像机根据实时采集图像，提取跟踪特征，进行数据识别和计算，通过逆运动学（通过非线性编程实现）求解得到起重机吊架移运动节位置给定值，并通过控制系统调整起重机吊架及摄像头位置。

视频采集处理系统识别出吊扣组件或占标特征的边界与中心后，由控制系统通过逆运动学求解得到起重机吊架纵移运动节位置误差，调整起重机吊架纵移运动的位姿以消除此误差，使起重机吊架移动至吊扣组件及立体占标正上方；再控制起重机吊架向下移动直至各激光测距仪同时具有标高信号时，由控制系统控制竖向推拉机构伸缩，进而控制限位环伸缩。

由控制系统控制竖向推拉机构伸缩，进而控制限位环伸缩升降移动，限位环4被控制系统控制向上移动后能够释放各j形吊钩1的出入口3，限位环被控制向下移动后能够同时封闭各j形吊钩1的出入口3。如图6所示，与起重机吊钩配合有吊扣组件，其中一种形式是在一个底座36上固定有连杆并在连杆上端固定有圆环形的吊环，吊扣组件的另一种形式可以参考图12所示，是在一个底座上固定或连接有与各j形吊钩对应的吊环。如图7所示，将立体占标38固定于底座36中心以便于通过视频采集相应位置。立体占标的结构形式可以是如图8和图9所示的结构形式，也可以采用如图10和图11所示的结构形式。各种结构形式的占标具有特殊且标准的结构，以便于视频采集处理系统能够准确无误地识别出占标特征的边界与中心。

起重机吊架及吊钩在远离吊扣组件的时刻，所述限位环的位置不限，但最好保持其处于下侧位以便于各j形吊钩能够自动展开。但当起重机吊架及吊钩接近吊扣组件并准备抓取时，控制系统驱动限位环4向上移动，使各j形吊钩同时收敛，如图6所示，此时根据起重机吊架上设置的激光测距仪来检测吊钩与立体占标之间的距离，当该距离处于标高使，激光测距仪向控制系统发送信号，由控制系统控制限位环向下移动，使各j形吊钩同步展开，同时限位环下移封闭各j形吊钩的出入口。该吊装过程能够自动化完成且准确可靠，实现多个j形吊钩同步展开与同步收缩，提供均衡的吊装力度以保持吊装平稳。

实施例2：在实施例1基础上，在位于所述支撑环5中心下方安装有摄像机组件33，如图5所示。又进一步在所述限位环4的中部有中心透孔34，如图4所示，从而多个边缘限位孔35均布于中心透孔34的周边缘。

实施例3：在实施例1或实施例2基础上，对各j形吊钩进行改进，如图18所示，该型号的j形吊钩的主体部分自上而下有三个特征段，即位于上部a段为凸垄部位39，位于中段b为凹陷段41，位于下部c为平直段，其中凸垄部位39与凹陷段41之间通过斜面40过渡，平直段的侧面高度高于凹陷段。

从而，控制系统控制所述的限位环4升降运动具有上、中、下三工位，限位环4位于上工位时能够同时压迫各j形吊钩上部斜面部分使其收敛，限位环4位于中工位时保持各j形吊钩处于向外展开状态，限位环4处于下工位时能封闭各j形吊钩的出入口。

本实施例的特点是，当控制系统驱动竖向推拉机构使限位环4处于中工位状态下，所述的摄像机组件的前端从中心透孔34穿出用以获取图像信息。

而且，限位环4处于中工位状态下，位于各j形吊钩的外侧面设置有向内的凹陷区，使得限位环4位于该凹陷区后，各j形吊钩自动向外展开，而限位环4处于下工位时，限位环4又从该凹陷区移出，使各j形吊钩处于竖直状态。

进一步地，在本实施例基础上，又在限位环4的外缘设置有向下的翻边，形成导向罩29，导向罩29覆盖于各j形吊钩外侧。导向罩的作用不仅能在吊装前对吊扣组件封闭，而且能在吊装前通过导向罩29压迫各j形吊钩，使各j形吊钩向内收敛以确保其处于竖向吊装位，确保各吊扣位于吊钩中心，用以减小吊装过程收放绳误差。

实施例4：在以上各实施例基础上，进一步设置有驱动吊架与支撑环相对转动的机构。

如图12所示，在吊架30的下方固定有一个承载板38，与支撑环5上部通过多个支杆7连接有顶板8，该顶板8与承载板38之间通过转动组件连接，并在转动部位安装有驱动使其转动的机构。例如一种转动连接关系是在顶部8的中部设置通孔，又在承载板38的中心向下垂直固定有中杆，中杆贯穿于通孔后在中杆的下端固定有承载台42，以及在承载台与顶板之间增设摩擦环或推力轴承部件。驱动使两者转动的机构可以为蜗轮蜗杆结构，例如在顶板下方安装有轴座并套装有蜗杆并连接步进电机，在承载台42外缘或底部增设蜗轮，是蜗轮与蜗杆啮合，通过步进电机控制蜗杆转动后，驱动蜗轮旋转进而驱动承载台相对于顶板的转动。

实施例5：参照图13-16，另一种起重机自动抓钩与自动脱钩机构，包括呈j形结构的吊钩1，还包括设置在吊钩1上方的支撑环5和设置在支撑环5上方的顶板8，吊钩1设置有四组，且四组吊钩1均转动安装在支撑环5的下端面，支撑环5的下方设置同轴心设置有限位环4，限位环4沿竖直轴心线上下限位运动，吊钩1的内侧和吊钩1的延伸端之间形成用于勾住绳索的出入口3，限位环4位于出入口3的正上方，限位环4与多个出入口3限位卡接，支撑环5和顶板8之间通过支撑组件连接，顶板8的上端面安装有长方体结构的安装块10，顶板8上端面，正对于安装块10的四个侧面处，设置有第一l形板13和第二l形板14，安装块10、第一l形板13和第二l形板14均与起重机固定安装；支撑环5的下端面呈环形阵列安装有第一销轴2、第二销轴17、第三销轴18和第四销轴19，且第一销轴2、第二销轴17、第三销轴18和第四销轴19的轴心线分别与对应的过支撑环5的半径线垂直，第一销轴2、第二销轴17、第三销轴18和第四销轴19分别与对应的四组吊钩1安装；支撑环5上呈环形阵列安装有第一气缸6、第二气缸20和第三气缸21，第一气缸6、第二气缸20和第三气缸21均与支撑环5固定连接，第一气缸6、第二气缸20和第三气缸21的底端均与限位环4固定连接。

本实施例中，通过支撑环5的下方安装有多个吊钩1，被转运的重物上可以捆绑四处不同方向的绳索，绳索的顶端分别勾在四组吊钩1内，然后通过三组气缸向下驱动限位环4，使得限位环4卡在四组吊钩1的出入口3内，该结构的设置，不仅对绳索进行防护，防止绳索从吊钩1内滑出，而且，限位环4在三组气缸的作用下竖直限位运动，从而限定了四组吊钩1的转动；其中四组吊钩1向外转动被限位环4限定，假设其中一个吊钩1受重物的影响向内转动，则其两侧的两个吊钩1也存在向内转动的趋势，吊钩1向内转动过程中发生碰撞，从而限定吊钩1向内转动的趋势；从而实现了一种可以限定重物在上调的过程中发生晃动的抓钩机构，提高了该抓钩机构的使用性。

实施例6：本实施例为在实施例5的基础上进一步优化。参照图13-16，支撑环5的内侧安装有呈十字形结构的加强杆9，顶板8与支撑环5之间的支撑组件包括上下两端分别与顶板8和支撑环5连接的第一支杆7、第二支杆22、第三支杆23、第四支杆24、第五支杆25和第六支杆26，第一支杆7和第二支杆22的顶端合并连接，第三支杆23和第四支杆24的顶端合并连接，第五支杆25和第六支杆26的顶端合并连接；顶板8的外径小于支撑环5的外径，第一支杆7、第二支杆22、第三支杆23、第四支杆24、第五支杆25和第六支杆26均与支撑环5的竖直轴心线之间存在夹角。

本实施例中，六组支杆之间的连接方式，使得顶板8和支撑环5之间的支撑组件为多个三角形结构，不仅提高了顶板8和支撑环5之间的连接强度，而且，提高了顶板8和支撑环5之间上下对应的稳定性，降低顶板8和支撑环5之间发生错位的情况发生。

实施例7：本实施例为在实施例5的基础上进一步优化；参照图13-16，起重机自动抓钩与自动脱钩机构，还包括与起重机固定连接的呈十字形结构的连接块12，连接块12固定安装在安装块10、第一l形板13和第二l形板14之间；同一侧的第一l形板13和第二l形板14呈镜像分布，同一侧的第一l形板13和第二l形板14的竖直端之间形成第二插槽16，同一侧的第一l形板13和第二l形板14的水平端与安装块10的外壁之间形成第一插槽15，安装块10的侧端面正对于第二插槽16位置处开设有卡槽11，连接块12的竖直端卡在卡槽11和第二插槽16之间，连接块12的水平端卡在第一插槽15内；第一l形板13和第二l形板14的竖直端通过贯穿第二插槽16的螺栓与连接块12固定连接，第一l形板13和第二l形板14的水平端通过贯穿第一插槽15的螺栓与连接块12及安装块10固定连接。

本实施例中，通过长方体结构的安装块10的设置，安装块10的每一侧均固定安装有呈十字形结构的连接块12，连接块12的水平端和竖直端分别与对应的安装块10和l形板固定连接，从而大大提高了起重机的连接块12与抓钩机构的顶板8之间的固定强度，而且也进一步限定了顶板8转动的情况发生，进一步提高了抓钩机构使用的稳定性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。例如在支撑环与限位罩之间的导向结构、驱动方式的改变，例如在实施例4基础上，采用其他方式是承载板或吊架相对于顶板转动，如在转动体之间增设推力轴承，还可以通过其他方式驱动使承载台相对于顶板的转动方式。以及在以上各实施例基础吊架的其他结构形式、支撑环的其他结构形式和限位环的其他结构形式等。