一种自稳定云台的制作方法

本发明属于云台稳定性设计领域，具体涉及一种重载型稳定云台。

背景技术：

在拍摄、监控、侦察等领域中，很多设备需要用到稳定云台，以便去获得相对稳定的环境而提供高质量的图像画面。飞行器、船舶、车辆等晃动的载体上装有稳定云台。现有稳定云台有用在飞机与船舶上的光电吊舱等。飞机、船舶光电吊舱采用带有减速器、蜗轮蜗杆等传动机构的重载磁同步电机。飞机、船舶的光电吊舱虽载重大，但带有减速器、蜗轮蜗杆等传动机构，装配繁杂，维护不方便。

技术实现要素：

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种自稳定云台，特别是50kg级自稳定云台，本发明欲解决的技术问题是：dd直驱电机有载重大、装配简单、控制精度高、精度一致性好等优势，因此本发明自稳定云台采用的电机为dd直驱电机，由于其输出扭力大而能直接连接并载重物体，无需减速器、齿轮箱等连接结构，精度一致性较好，装配比较简单而量产产品方便，维护方便。为解决上述技术问题：

本发明提供了一种自稳定云台，包括z轴、y轴及x轴，其特征在于，包括控制所述z轴的第一直驱电机，控制所述y轴的第二直驱电机，控制所述x轴的第三直驱电机；所述第一、第二和第三直驱电机包括定子和转子；所述定子固定不动，所述转子带动负载转动；所述z轴、y轴及x轴方向联动；所述云台的摄像头安装于所述x轴的负载内。

进一步地，所述云台还包括用于固定的底座，所述第一直驱电机的定子固定于所述底座上，所述第一直驱电机的转子与上层负载连接。

进一步地，所述云台还包括支架。

进一步地，所述第二直驱电机的定子固定于所述支架上，所述第二直驱电机的转子与所述y轴负载相连。

进一步地，所述第三直驱电机的定子固定于所述支架上，所述第三直驱电机的转子与所述x轴负载相连。

进一步地，上述第一、第二和第三直驱电机定子的固定方式，均为通过螺丝间接或直接的方式进行固定；所述第一、第二和第三直驱电机转子与负载的连接方式，均为通过螺丝间接或直接的方式进行连接。

进一步地，所述z轴为航向轴，所述y轴为横滚轴，所述x轴为俯仰轴。

进一步地，所述云台还包括用于感应摄像头姿态的姿态传感器。

进一步地，所述姿态传感器为六轴传感器或九轴传感器。

进一步地，所述云台还配置了编码器，利用所述编码器通过算法对所述第一、第二及第三直驱电机进行闭环控制。

与现有技术相比，本发明至少具有下述的有益效果或优点：

本发明提供的这种自稳定云台，该自稳定云台采用的电机为dd直驱电机，由于其输出扭力大而能直接连接并载重物体，如50kg级的自稳定云台，无需减速器、齿轮箱等连接结构，精度一致性较好，装配比较简单而量产产品方便，维护方便。自稳定云台配置了编码器，通过算法对dd直驱电机进行闭环控制，同时因无需减速器、齿轮箱等连接结构，减少了机械结构产生的定位误差，进一步提升了控制精度。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明自稳定云台系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为提供载重大、装配简单、维护方便的自稳定云台，本发明设计了一种使用dd直驱电机作为动力输出的云台结构，特别是50kg级自稳定云台，代替传统电机和复杂传动结构的方式，具体如图1所示。z轴代表航向轴，y轴代表横滚轴，x轴代表俯仰轴。本技术方案的结构设计原理，主要有三大部分：

第一部分，控制z轴转动的结构设计。直驱电机同样分为转子和定子，定子固定不动，转子带动负载转动。底座，作为整机和外部环境搭建的桥梁，起固定作用。控制z轴的直驱电机的定子通过螺丝固定在底座上，转子通过螺丝直接与上层负载连接。

第二部分，控制y轴转动的结构设计，同理，控制y轴的直驱电机的定子通过螺丝固定在支架上，转子通过螺丝直接与y轴负载相连接，方式第一部分的结构相同。

第三部分，控制x轴转动的结构设计，同理，控制x轴的直驱电机的定子通过螺丝固定在支架上，转子通过螺丝直接与x轴负载相连接，方式第一部分的结构相同。x、y、z轴方向的联动，最后会直接作用在x轴负载上，所以摄像头是安装在x轴负载内。本方案是通过姿态传感器感应摄像头的姿态，和摄像头刚性连接，直接固定在摄像头上，保持与摄像头同步。(3)姿态感应传感器包括但不限于六轴传感器、九轴传感器等姿态感应器件

利用上述云台结构可以构建两轴、三轴等多轴稳定云台，包括航向轴、俯仰轴、横滚轴。

与现有技术相比，本发明至少具有下述的有益效果或优点：

本发明提供的这种该自稳定云台采用的电机为dd直驱电机，由于其输出扭力大而能直接连接并载重物体，无需减速器、齿轮箱等连接结构，精度一致性较好，装配比较简单而量产产品方便，维护方便。自稳定云台配置了编码器，通过算法对dd直驱电机进行闭环控制，同时因无需减速器、齿轮箱等连接结构，减少了机械结构产生的定位误差，进一步提升了控制精度。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明的提出一种自稳定云台，特别是50KG级自稳定云台，包括Z轴、Y轴及X轴，控制所述X、Y及Z轴的电机均采用直驱电机；Z轴、Y轴及X轴方向联动；所述云台的摄像头安装于所述X轴的负载内。由于其输出扭力大而能直接连接并载重物体，无需减速器、齿轮箱等连接结构，精度一致性较好，装配比较简单而量产产品方便，维护方便。由于因无需减速器、齿轮箱等连接结构，减少了机械结构产生的定位误差，进一步提升了控制精度。

技术研发人员：顾义加;俞翔;黄仝宇;汪刚;宋一兵;侯玉清;刘双广
受保护的技术使用者：高新兴科技集团股份有限公司
技术研发日：2018.09.14
技术公布日：2018.12.11