专利名称：两自由度云台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种两自由度云台，属于可控载荷平台，它可以带动着其负载在两个相互垂直的平面内转动，该转动可以是单独的也可以是同时的。
背景技术：
随着社会的不断进步，图像监控系统的应用范围越来越宽，广泛应用于银行、交通、商场、智能小区等场合。为实现远程控制的多角度拍摄，通常摄像机等视频采集设备安装于两自由度云台上，现有的两自由度云台大多采用的是通过控制电机的正反转来实现摄像机的摆动，这类云台对控制部分要求比较高，且通常很难实现摄像机的摆动速度稳定不变，因此，采用简单的机构和控制电路来实现摄像机的恒速摆动是目前急待解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可安装摄像机等视频采集设备的两自由度云台，该云台可使摄像机恒速摆动，实现远程控制的多角度拍摄，以用于跟踪、摄像、声像、监测、机器人计算机视频、电信会议等，亦可运用于其他需要使负载摆动的场合。
本发明提供的技术方案是一种两自由度云台，主要包括支架和安装于支架上的电机和减速机构，其特征在于电机通过减速机构带动摆动机构，摆动机构包括一个摆动齿轮、一个过渡齿轮、一个不完全齿轮和一个扇形齿轮，摆动齿轮与过渡齿轮啮合，不完全齿轮和扇形齿轮同轴，电机经减速机构带动不完全齿轮和扇形齿轮转动，过渡齿轮轮流由扇形齿轮和摆动齿轮驱动。
该两自由度云台在两个相互垂直的平面内分别设有摆动机构，分别由单独的电机和减速机构带动。减速机构可采用蜗轮蜗杆机构。
通过上述技术方案可知该云台是利用齿轮传动实现云台的摆动运动，因此其定位精准，云台的摆动运动范围可通过改变摆动机构的传动比来调整；云台摆动的速度可根据要求由调节驱动电机的速度来实现，且该云台通过采用过渡齿轮，可在驱动电机单一方向旋转时，实现云台的摆动运动。另外，这种云台加工简单，成本低，亦可运用于其他需要摆动的场合，具有广泛的使用价值。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A向示意图。
图中1.支架、2.支撑板、3.蜗杆、4.蜗轮、5.轴I、6.轴II、7.端盖、8.摆动支架、9.轴III、10.摄像头、11.摆动齿轮、12.过渡齿轮、13.不完全齿轮、14.扇形齿轮具体实施方式
本发明涉及一种两自由度的云台。参照图1、图2，该云台主要包括支架1、支撑板2、.蜗杆3、.蜗轮4、轴I5、轴II6、端盖7、摆动支架8、轴III9、摆动齿轮11、过渡齿轮12、不完全齿轮13、扇形齿轮14以及作为动力源的电机。摄像头10由摆动齿轮11带动。蜗杆3和蜗轮4构成减速机构，摆动机构主要由摆动齿轮11、过渡齿轮12、不完全齿轮13和扇形齿轮14组成，摆动齿轮11与过渡齿轮12啮合，不完全齿轮13和扇形齿轮14同轴，电机经蜗轮蜗杆带动不完全齿轮13和扇形齿轮14转动，过渡齿轮12轮流由扇形齿轮14和摆动齿轮11驱动，以实现摄像头10上下摆动。当摆动齿轮11由不完全齿轮14带动时，摆动齿轮11带动摄像头10向上摆动；当扇形齿轮14与过渡齿轮12啮合时，摆动齿轮11由过渡齿轮12带动，摆动齿轮11带动摄像头10向下摆动。为了保持摆动齿轮11摆动的连续性，必须在不完全齿轮13与摆动齿轮11终止啮合的同时，扇形齿轮14与过渡齿轮12啮合，而不完全齿轮13与摆动齿轮11啮合时，扇形齿轮14与过渡齿轮12则处于分离状态。
本实施例在两个相互垂直的平面内分别设有摆动机构，分别由单独的电机和减速机构带动。两个部分的作用原理完全相同，另一方向的电机通过蜗轮蜗杆减速装置后以同样的往复摆动原理，使摆动支架8左右摆动，进而带动摄像头10左右摆动。
权利要求
1.一种两自由度的云台，主要包括支架和安装于支架上的电机和减速机构，其特征在于电机通过减速机构带动摆动机构，摆动机构包括一个摆动齿轮、一个过渡齿轮、一个不完全齿轮和一个扇形齿轮，摆动齿轮与过渡齿轮啮合，不完全齿轮和扇形齿轮同轴，电机经减速机构带动不完全齿轮和扇形齿轮转动，过渡齿轮轮流由扇形齿轮和摆动齿轮驱动。
2.根据权利要求1所述的两自由度云台，其特征在于在两个相互垂直的平面内分别设有摆动机构，分别由单独的电机和减速机构带动。
3.根据权利要求1或2所述的两自由度云台，其特征在于不完全齿轮与摆动齿轮啮合时，扇形齿轮与过渡齿轮处于分离状，当不完全齿轮与摆动齿轮终止啮合的同时，扇形齿轮与过渡齿轮啮合。
4.根据权利要求1或2所述的两自由度云台，其特征在于减速机构为蜗轮蜗杆机构。
全文摘要
本发明涉及一种两自由度云台，包括支架和安装于支架上的电机和减速机构，其特殊之处是该云台设有两个摆动机构，每个摆动机构实现一个平面内的来回摆动，两个摆动可以各自独立实现。摆动机构主要由一个摆动齿轮、一个过渡齿轮、一个不完全齿轮和一个扇形齿轮组成。此云台可在驱动电机单一方向旋转时，实现云台的摆动运动，且定位精准，云台的摆动运动范围可通过改变摆动机构的传动比来调整；云台摆动的速度可根据要求由调节驱动电机的速度来实现。而且这种云台加工简单，成本低，亦可运用于其他需要摆动的场合，具有广泛的使用价值。
文档编号G12B5/00GK1805058SQ200610018168
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月16日 优先权日2006年1月16日
发明者肖华, 李开贵 申请人:武汉大学