一种自动调平三脚架的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种自动调平三脚架，包括仪器水平托盘、基座和三个支腿，三个支腿的上端与基座连接，基座下端设置有旋转电机和处理器单元，旋转电机的输出轴与传动轴连接，传动轴穿过基座与仪器水平托盘连接，仪器水平托盘上有水平传感器，三个支腿是两个相同的可伸缩支腿和一个固定长度支腿，可伸缩支腿包括由滚珠丝杠连接的上下两个部分，上部分由上至下设置相互连接的内置电池、直流伺服电机和螺杆，螺杆伸入至可伸缩支腿的下部分并与其上设置的内螺纹配合，固定长度支腿上设置控制键盘。本实用新型能快速精确的调平，满足测量行业对精度的要求，能在调平之后通过按键控制仪器水平托盘转动，满足摄影领域防抖需求的同时为摄影全景提供方便。
【专利说明】一种自动调平三脚架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种三脚支架，尤其涉及一种自动调平三脚架。
【背景技术】
[0002]在测量行业，测量装置需要一个支架，而且经常要将测量装置调平，尤其是经纬仪、水准仪、陀螺寻北部件对其精度要求较高，在摄影领域也要将相机固定在平台上防止抖动。目前已有的调平装置主要有两种，一种是手动调平的普通三脚架，使用时需要对三脚架的支腿反复进行调整，当遇到地面不平情况时，很难快速完成调平工作，由于精度要求较高，调节工作繁琐，影响工作效率。
[0003]申请号为CN201010214499.8的专利文件公开的自动调平装置，其依靠配重受重力作用保持竖直，并通过球形结构的连接架和仪器水平托盘相连接，使水平托盘保持水平。该装置虽然能保证调平的准确性，但是其受外界因素的影响比较大，比如说风或者震动等，而且由于配重的存在质量比较大，不便于携带。另有一些为相机设计的调平装置结构复杂，而且不能够同时满足测量和摄像两个领域，通用性不够强。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、质量轻、调节速度快、调节精度高并适用于测量领域或摄像领域的自动调平三脚架。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:包括仪器水平托盘、基座和三个支腿，三个支腿的上端与基座连接，所述基座下端设置有旋转电机和处理器单元，旋转电机通过电线与处理器单元连接且其输出轴与传动轴连接，传动轴穿过基座与仪器水平托盘固定连接，仪器水平托盘上设置有水平传感器，水平传感器通过数据线与处理器单元连接，所述三个支腿是两个相同的可伸缩支腿和一个固定长度支腿，可伸缩支腿上部分由上至下设置相互连接的内置电池、直流伺服电机和螺杆，直流伺服电机通过电线与处理器单元连接，螺杆伸入至可伸缩支腿的下部分并与可伸缩支腿下部分设置的内螺纹配合，固定长度支腿上设置控制键盘，控制键盘通过电线与处理器单元连接。
[0006]本实用新型还包括这样一些结构特征:
[0007]1.所述控制键盘包括开始调平按键、停止按键、向左旋转按键、向右旋转按键和转速控制旋钮，按钮、按键之间通过电线与处理器单元连接。
[0008]2.所述支腿的下端设置球形端头，墩座上设置球形槽，球形端头插入球形槽内。
[0009]3.所述水平传感器采用光电式电子水准泡。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型能够同时满足测量行业和摄影领域的工作要求，采用一条固定支腿，两条可伸缩支腿，相比三条可伸缩支腿的设备降低了成本，减轻了重量，便于携带，采用先进的电子水泡做传感器，设计精巧，调节速度快，调节精度高，大大减轻了测量以及摄影工作人员的工作量，而且对于摄影领域，当把相机固定在仪器水平托盘上以后，避免工作人员手动转动相机引起人为的抖动，可以通过控制键盘控制其沿某一方向的转动和转速，满足拍摄全景和摄影的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的水平托盘的俯视图；
[0013]图3是本实用新型的处理器系统的原理图；
[0014]图4是本实用新型的控制键盘的结构示意图；
[0015]图5是本实用新型的控制系统按键的响应流程图；
[0016]图6是本实用新型的控制系统的调平流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0018]实施案例一:结合图1和图2和图4，本实用新型包括仪器水平托盘1、基座2和三个支腿，三个支腿的上端与基座2连接，当工作时，展开三个支腿成一定的角度，基座2的下部设置有卡块，可以将三个支腿限制在固定的角度，三个支腿的下端分别和墩座30连接，所述基座2下端设置有旋转电机20和处理器单元，旋转电机20的输出轴与穿过基座2的传动轴14连接，传动轴14与仪器水平托盘I固定连接，仪器水平托盘I上设置有水平传感器15，仪器水平托盘I上有适合不同测量装置的螺孔16，用于固定测量装置或者相机，水平传感器15通过数据线与处理器单元连接，所述三个支腿是两个相同的可伸缩支腿10和一个固定长度支腿11，可伸缩支腿10的上部分8由上至下设置相互连接的内置电池3、直流伺服电机4和螺杆7，直流伺服电机4通过电线与处理器单元连接，螺杆7伸入至可伸缩支腿的下部分9并与可伸缩支腿下部分9设置的内螺纹配合，在螺杆7和直流伺服电机4中间可设置伸缩减速器5，固定长度支腿11上设置控制键盘28，控制键盘28包括开始调平按键22、停止按键23、向左旋转按键24、向右旋转按键25和转速控制旋钮26，按钮、按键之间通过电线与处理器单元连接。三个支腿的下端分别设有球形端头12，墩座30上设有球形槽13，球形端头12可置于球形槽13内，可以实用有角度的地面，并能和地面良好的接触。
[0019]实施案列二:根据实施案例一所述的一种自动调平装置，在可伸缩支腿下部分9内部设置螺母6，螺母6与可伸缩支腿下部分9固连，螺母6套在螺杆7上与螺杆7配合，实现可伸缩支腿10的伸长或缩短。
[0020]本实用新型在工作过程中是由直流伺服电机4带动伸缩减速器5实现螺杆7旋转，由于滚珠丝杠螺母6与支腿下半部分9是固定连接的，且支腿的上下两部分是独立的，则能够随着螺杆7的旋转伸长或缩短。基座2底部设置一旋转电机20，并在基座2中心设置传动轴14和轴承，轴承套在传动轴14上且轴承外圈与基座2配合，在旋转电机20工作时，保证基座2不随着传动轴14的旋转而旋转，旋转电机20的输出轴与传动轴14连接，在旋转电机20和传动轴14之间设置有旋转减速器，传动轴14与仪器水平托盘I固定连接，仪器水平托盘I可以沿左或右转动，还可以改变其转速。
[0021]本实用新型中的水平传感器15采用光电式电子水准泡。
[0022]如图3所示:本实用新型的处理器单元包括A/D模块、与A/D模块连接的主处理器、主处理器连接的信号放大器，本实用新型的处理器单元的工作过程是:仪器水平托盘I上放置水平传感器15，基座下方放置处理器单元，展开本实用新型后，按下控制键盘28上的开始调平按键22，水平传感器15开始检测偏差，水平传感器15检测到水平有偏差后，将偏差信号转化为电压信号，电压信号经A/D模块18转换后传递给主处理器19，主处理器19将处理后的信号经过信号放大器27放大，放大信号的控制对应电机的启动完成可伸缩支腿的伸长或缩短，水平传感器15反复传给主处理器19偏差电压信号，对可伸缩支腿进行器单元内的程序提前设定好，达到稳定后，在预定时间内无动作处理器单元自动进入休眠状态，直到有按键按下，则回到工作状态；按下控制键盘28的向左旋转按键24或向右旋转按键25，则将控制信号传递给主处理器19控制仪器水平托盘I按照给定信号转动，控制仪器水平托盘I向左向右转动或停止，通过旋转转速控制旋钮26改变接入电路的滑动变阻器的阻值，从而控制电流以更改控制仪器水平托盘I的转速，仪器水平托盘I上有适合不同测量装置的螺孔16，用于固定测量装置或者相机，测量装置包括经纬仪、陀螺寻北仪等。
[0023]结合图5和图6，当三脚架展开且接通电源(处理器单元的电源是由位于可伸缩支腿内的内置电池3提供)之后，按开始调平按键22，电子水准泡15便可将水平托盘I的偏角以电压信号输出，在经过A/D模块18转换后传送到主处理器19，主处理器19经过运算，计算出两条可伸缩支腿需要伸长或缩短的量，经过信号放大器27进行放大后，放大信号控制I号电机4和2号电机42正转或反转，I号电机4和2号电机42分别安装在两个结构相同的可伸缩支腿上(I号电机4和2号电机42在本实用新型中是指所述的直流伺服电机)，实现可伸缩支腿的伸长或缩短，当完成调平以后，控制按键28有按键信号时(按键信号是指向左旋转或向右旋转)，按键信号经过A/D转换传给主处理器19，经过主处理器处理后将信号放大，放大信号控制3号电机20 (也即上述的旋转电机20)正转或反转，可以通过向左旋转按键24控制水平托盘I向左转动或向右旋转按键25控制仪器水平托盘I向右转动。通过旋转转速控制旋钮26改变接入电路的滑动变阻器的阻值，从而通过控制电流达到控制仪器水平托盘转速的目的，在预定时间内无按键动作处理器进入休眠状态，减小电量消耗，直到下一次触发后回到工作状态。
【权利要求】
1.一种自动调平三脚架，包括仪器水平托盘、基座和三个支腿，三个支腿的上端与基座连接，其特征在于:所述基座下端设置有旋转电机和处理器单元，旋转电机通过电线与处理器单元连接且其输出轴与传动轴连接，传动轴穿过基座与仪器水平托盘固定连接，仪器水平托盘上设置有水平传感器，水平传感器通过数据线与处理器单元连接，所述三个支腿是两个相同的可伸缩支腿和一个固定长度支腿，可伸缩支腿上部分由上至下设置相互连接的内置电池、直流伺服电机和螺杆，直流伺服电机通过电线与处理器单元连接，螺杆伸入至可伸缩支腿的下部分并与可伸缩支腿下部分设置的内螺纹配合，固定长度支腿上设置控制键盘，控制键盘通过电线与处理器单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动调平三脚架，其特征在于:所述控制键盘包括开始调平按键、停止按键、向左旋转按键、向右旋转按键和转速控制旋钮，按钮、按键之间通过电线与处理器单元连接。
3.根据权利要求1或2所述的自动调平三脚架，其特征在于:所述支腿的下端设置球形端头，墩座上设置球形槽，球形端头插入球形槽内。
4.根据权利要求1或2所述的自动调平三脚架，其特征在于:所述水平传感器采用光电式电子水准泡。
5.根据权利要求3所述的自动调平三脚架，其特征在于:所述水平传感器采用光电式电子水准泡。
【文档编号】F16M11/18GK203979814SQ201420409125
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】李光春, 苏沛东, 严平 申请人:哈尔滨工程大学