一种高精度智能平衡台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种平衡台，具体地说是涉及一种高精度智能平衡台。
【背景技术】
[0002]在地形勘探领域的测量、建筑工地领域的水平校准、航空拍摄时摄像机等方面都需要保证在水平状态作业。目前，这些场合往往是使用水平仪来测量倾斜状态，并手动调整设备的平衡，工作效率较低。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种高精度智能平衡台，该平衡台可以完全自主测量，并且可以自动将设备调节到水平状态。该平衡台具有较高的精度，并且具有极强的适应性，可以满足广泛领域的应用。
[0004]一种高精度智能平衡台，包括:传感器、单片机、电源、驱动器、电机1、电机I1、电机III以及机械结构。所述机械结构包括:基座、旋转支撑1、旋转支撑I1、齿轮和旋转平台。其特征在于:传感器与单片机相连；电源与单片机相连；电机通过驱动器与单片机相连；基座位于最底端，基座上包含有两个支撑架和一个电机托架；旋转支撑I通过轴承固定在基座的支撑架上；旋转支撑II通过轴承固定在旋转支撑I上；电机I通过螺栓固定在基座电机托架上，电机I通过一对啮合的齿轮与旋转支撑I连接；电机II通过螺栓固定在旋转支撑I旁侧，电机II通过一对啮合的齿轮与旋转支撑II连接；电机III通过螺栓固定在旋转支撑II中间，电机III通过一对啮合齿轮与旋转平台相连接；旋转平台通过轴承固定在旋转支撑II上。
[0005]硬件配置上，用步进电机作为执行器，提高了其稳定性，同时也有利于精度的提高；用内置温度计的传感器作为水平测量器件，对温度补偿提供了依据，为减小平衡台的误差提供了硬件基础；用磁场传感器结合陀螺仪，使得平衡台在保持水平状态的同时，保持原方向不变。
[0006]程序上，对传感器传来的数据进行数字滤波，使得其角度误差在0.1°以内。采用数字控制器，使控制系统稳定运行，保证了系统的响应速度。
[0007]本实用新型实现了水平倾角测量并自动将平台调节到水平状态的功能。本实用新型有两大特点:一是通过使用性能较好的传感器使得其精度较高；二是其实时动态响应能力较强，即可以在剧烈震动的环境中保证平台在各个维度的平衡，同时又能保证较高的精确度。
[0008]本实用新型的有益效果是:方便、易操作、稳定可靠；机械结构简单，易于加工制造、维修，价格便宜；由于其是自动完成校准工作，也极大的提高了工作效率。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0010]图1，一种高精度智能平衡台俯视结构示意图。
[0011]图2，一种高精度智能平衡台仰视结构示意图。
[0012]图中，1.基座，2.电机I，3.齿轮，4.旋转支撑I，5.旋转支撑II，6.电机II，
7.电机III，8.旋转平台。
【具体实施方式】
[0013]把需要水平环境的设备安置在旋转平台(8)上，无论怎样晃动，设备始终保持在水平状态。当平衡台受到晃动时，单片机通过传感器感知平衡台的状态，然后通过驱动器控制电机I (2)、电机II (6)、电机111(7)，实现控制平衡台三个维度的变化。电机I (2)控制旋转支撑I (4)在X轴方向的水平状态；电机II (6)控制旋转支撑II (5)在y轴方向的水平状态；电机III(7)控制旋转平台(8)围绕z轴的旋转；从而在保证旋转平台(8)水平的基础上控制旋转平台(8)不受环境旋转的影响而保持原方向不变。
[0014]另外，也可以通过上位机通过无线模块对平衡台进行离线操作，允许把旋转平台
(8)调节到任意倾斜状态，而仍然具有抗震动能力，始终维持在设定的倾斜状态。
【主权项】
1.一种高精度智能平衡台，包括:传感器、单片机、电源、驱动器、电机1、电机I1、电机III以及机械结构，所述机械结构包括:基座、旋转支撑1、旋转支撑I1、齿轮和旋转平台，其特征在于:传感器与单片机相连；电源与单片机相连；电机通过驱动器与单片机相连；基座位于最底端，基座上包含有两个支撑架和一个电机托架；旋转支撑I通过轴承固定在基座的支撑架上；旋转支撑II通过轴承固定在旋转支撑I上；电机I通过螺栓固定在基座电机托架上，电机I通过一对啮合的齿轮与旋转支撑I连接；电机II通过螺栓固定在旋转支撑I旁侧，电机II通过一对啮合的齿轮与旋转支撑II连接；电机III通过螺栓固定在旋转支撑II中间，电机III通过一对啮合齿轮与旋转平台相连接；旋转平台通过轴承固定在旋转支撑II上。
【专利摘要】本实用新型提出一种高精度智能平衡台，包括：传感器、单片机、电源、驱动器、电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ以及机械结构。所述机械结构包括：基座、旋转支撑Ⅰ、旋转支撑Ⅱ、齿轮和旋转平台，其特征在于：传感器与单片机相连；电源与单片机相连；电机通过驱动器与单片机相连；基座位于最底端，基座上包含有两个支撑架和一个电机托架。该平衡台可以完全自主测量，并且可以自动将设备调节到水平状态。该平衡台具有较高的精度，并且具有极强的适应性，可以满足广泛领域的应用。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN204496288
【申请号】CN201520147743
【发明人】张翌颖, 李彩霞, 于清东
【申请人】德州学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月16日