一种杆式三维伺服控制的旋转装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种杆式三维伺服控制的旋转装置，所述装置的结构为杆状，包括旋转换向装置、垂直角度传感器、垂直旋转电机、垂直旋转控制电路、水平旋转轴、水平角度传感器、水平旋转电机和水平旋转控制电路。上述装置能够对狭小空间的内部情况进行观察和测量，为应急救援、消防指挥、矿山采空区及地面塌陷区的工程治理等工作提供技术支持。
【专利说明】
一种杆式三维伺服控制的旋转装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及救援装置技术领域，尤其涉及一种杆式三维伺服控制的旋转装置。
【背景技术】
[0002]目前，矿山采空区、城市窨井或因工程施工形成的垮塌空洞等场所时常有发生塌陷或坠人事故，由于空间受限，救援人员不能直接进入其内部观察、测量现场情况，这就给救援和塌陷区、垮落区工程治理带来了诸多问题，救援或治理不当极有可能产生二次事故或次生灾害，而现有技术中也缺乏有效的救援装置解决方案。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种杆式三维伺服控制的旋转装置，该装置可对狭小空间的内部情况进行观察和测量，为应急救援、消防指挥、矿山采空区及地面塌陷区的工程治理等工作提供技术支持。
[0004]—种杆式三维伺服控制的旋转装置，其特征在于，所述装置的结构为杆状，包括旋转换向装置、垂直角度传感器、垂直旋转电机、垂直旋转控制电路、水平旋转轴、水平角度传感器、水平旋转电机和水平旋转控制电路，其中:
[0005]所述旋转换向装置、垂直角度传感器、垂直旋转电机连接至所述垂直旋转控制电路；
[0006]所述水平旋转轴、水平角度传感器、水平旋转电机连接至所述水平旋转控制电路；
[0007]所述垂直旋转控制电路和所述水平旋转控制电路通过导线连接，由所述水平旋转控制电路与上位机或控制计算机连接进行通信。
[0008]所述装置能在水平方向O?360°，以及垂直方向-90°?+90°上自由旋转。
[0009]在所述装置的垂直旋转端搭载有摄像头、激光测距模块、光学指向装置以及其他不同的传感器。
[0010]所述装置通过外接延长杆置入狭小空间内部；
[0011 ]或，采用打钻方式沿钻孔将所述装置置入狭小空间内部。
[0012]所述装置的直径为5?8cm，长度能加工制成100?150cm。
[0013]由上述本实用新型提供的技术方案可知，上述装置能够对狭小空间的内部情况进行观察和测量，为应急救援、消防指挥、矿山采空区及地面塌陷区的工程治理等工作提供技术支持。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0015]图1为本实用新型所提供的杆式三维伺服控制的旋转装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
[0017]下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，如图1为本实用新型所提供的杆式三维伺服控制的旋转装置结构示意图，所述装置的结构为杆状，包括有:1、旋转换向装置;2、垂直角度传感器;3、垂直旋转电机;4、垂直旋转控制电路;5、水平旋转轴;6、水平角度传感器;7、水平旋转电机;8、水平旋转控制电路，其中上述各部件的连接关系为:
[0018]旋转换向装置1、垂直角度传感器2、垂直旋转电机3连接至垂直旋转控制电路4;
[0019]水平旋转轴5、水平角度传感器6、水平旋转电机7连接至水平旋转控制电路8;
[0020]垂直旋转控制电路4和水平旋转控制电路8通过导线连接，由水平旋转控制电路8与上位机或控制计算机连接进行通信。
[0021 ] 具体实现中，上述装置能在水平方向O?360°，以及垂直方向-90°?+90°上自由旋转。具体是利用单片机程序结合光电编码器通过对两支电机的旋转控制实现水平方向O?360°，和垂直方向-90°?+90° (沿水平旋转轴向方向为0°)的自由旋转。
[0022]同时，根据需要可在所述装置的垂直旋转端搭载摄像头、激光测距模块、光学指向装置以及其他不同的传感器;然后通过外接延长杆将所述装置置入狭小空间内部，或者当空间封闭时，采用打钻方式沿钻孔将所述装置置入狭小空间内部，从而实现对狭小空间内部的观察和测量，为应急救援、消防指挥、矿山采空区及地面塌陷区工程治理等工作提供指
B
寸ο
[0023]另外，具体实现过程中，该装置的水平与垂直旋转由两部分控制电路分别完成，两部分电路用TTL通信，用于进行角度信息的数据传输及控制命令的交互;用于控制垂直旋转的控制电路预留包括但不仅限于RS232数据通信接口，必要时可外接激光测距模组等传感器；用于实现垂直方向旋转的直流伺服电机沿水平旋转轴安装，通过方向变换装置将水平旋转变换为垂直方向；用于控制电路的主要芯片为8051系列或STM32系列单片机，电机驱动芯片为TD340I或LN298。
[0024]上述装置的直径范围为5?8cm，长度能加工制成100?150cm，尾端接供电及通信线缆，通过上位机控制实现装置的水平和垂直旋转部分的旋转，上述装置典型的工作流程为:
[0025]上位机控制程序设定水平与垂直旋转的范围及步进角度，水平电机旋转一个单位步进角度后，水平控制电路发指令给垂直旋转控制电路告知“已到位，开始旋转”；
[0026]之后垂直旋转电机旋转一个步进角度后，然后告知水平控制电路“已到位，可与外接扩展的传感器通信”，并依次进行旋转工作。
[0027]综上所述，本实用新型所述装置可对狭小空间的内部情况进行观察和测量，为应急救援、消防指挥、矿山采空区及地面塌陷区的工程治理等工作提供技术支持。
[0028]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种杆式三维伺服控制的旋转装置，其特征在于，所述装置的结构为杆状，包括旋转换向装置、垂直角度传感器、垂直旋转电机、垂直旋转控制电路、水平旋转轴、水平角度传感器、水平旋转电机和水平旋转控制电路，其中: 所述旋转换向装置、垂直角度传感器、垂直旋转电机连接至所述垂直旋转控制电路； 所述水平旋转轴、水平角度传感器、水平旋转电机连接至所述水平旋转控制电路；所述垂直旋转控制电路和所述水平旋转控制电路通过导线连接，由所述水平旋转控制电路与上位机或控制计算机连接进行通信。2.根据权利要求1所述杆式三维伺服控制的旋转装置，其特征在于， 所述装置能在水平方向O?360°，以及垂直方向-90°?+90°上自由旋转。3.根据权利要求1所述杆式三维伺服控制的旋转装置，其特征在于， 在所述装置的垂直旋转端搭载有摄像头、激光测距模块、光学指向装置。4.根据权利要求1所述杆式三维伺服控制的旋转装置，其特征在于， 所述装置通过外接延长杆置入狭小空间内部； 或，采用打钻方式沿钻孔将所述装置置入狭小空间内部。5.根据权利要求1所述杆式三维伺服控制的旋转装置，其特征在于， 所述装置的直径为5?8cm，长度能加工制成100?150cm。
【文档编号】G01D11/30GK205620821SQ201521140917
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】谭立强
【申请人】北京奥宝钻石工具有限责任公司