运动吊装系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及摄影【技术领域】，公开了一种运动吊装系统，包括：上位机、操作杆、多轴运动控制器、若干台卷扬机和若干支架，从每台卷扬机引出双绳组成的牵引绳，所述牵引绳的一端缠绕于所述卷扬机的滚筒上，所述牵引绳的另一端经过支架连接至吊装物；所述上位机与所述多轴运动控制器电连接，所述操作杆与所述多轴运动控制器电连接，所述多轴运动控制器通过传输导线分别连接所述若干台卷扬机以控制所述若干台卷扬机中的牵引绳的收放。本实用新型提升了系统的安全性。
【专利说明】运动吊装系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及摄影【技术领域】，具体地说，涉及一种运动吊装系统。
【背景技术】
[0002]目前的影视拍摄过程中，越来越多的需要使用到特种拍摄技术。特种拍摄时摄像机的运行轨迹比较复杂，传统的拍摄方式都难以胜任。为此，亟需一种具有很高自由度和灵活度的运动装置，执行复杂运动轨迹的拍摄行为，同时保证系统的安全性。
实用新型内容
[0003]为了克服上述技术问题，本实用新型提供了一种运动吊装系统，可以提升系统的安全性。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型所述提供了一种运动吊装系统，该系统包括:
[0005]上位机、操作杆、多轴运动控制器、若干台卷扬机和若干支架；
[0006]从每台卷扬机引出双绳组成的牵引绳，所述牵引绳的一端缠绕于所述卷扬机的滚筒上，所述牵引绳的另一端经过所述支架连接至吊装物；所述上位机与所述多轴运动控制器电连接，所述操作杆与所述多轴运动控制器电连接，所述多轴运动控制器通过传输导线分别连接所述若干台卷扬机以控制所述若干台卷扬机中的牵引绳的收放。
[0007]进一步的，所述支架上设置有导绳部件；
[0008]所述牵引绳的另一端经过所述导绳部件连接至所述吊装物。
[0009]进一步的，所述导绳部件为万向滑轮。
[0010]进一步的，所述卷扬机包括:
[0011]第一滚筒、第二滚筒、滚筒轴、第一布绳滑轮、第二布绳滑轮和往复轴；
[0012]所述第一滚筒和所述第二滚筒固定在所述滚筒轴上，所述往复轴上设置所述第一布绳滑轮和所述第二布绳滑轮，所述双绳中的一条绳经过所述第一布绳滑轮缠绕在所述第一滚筒上，所述双绳中的另一条绳经过所述第二布绳滑轮缠绕在所述第二滚筒上；
[0013]其中所述牵引绳在所述第一滚筒和所述第二滚筒上多层缠绕。
[0014]进一步的，所述传输导线为光纤。
[0015]进一步的，所述吊装物包括摄像机云台和摄像机。
[0016]本实用新型实施例提供的运动吊装系统，包括上位机、操作杆、多轴运动控制器、若干台卷扬机和若干支架，从每台卷扬机引出双绳组成的牵引绳，牵引绳的一端缠绕于卷扬机的滚筒上，另一端经过支架连接至吊装物，所述上位机与所述多轴运动控制器电连接，所述操作杆与所述多轴运动控制器电连接，所述多轴运动控制器通过传输导线分别连接各台卷扬机以控制各台卷扬机中的牵引绳的收放。通过本方案，在实现吊装物在三维空间中的复杂运动同时，提升了系统安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型所述运动吊装系统的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型所述运动吊装系统中的卷扬机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面参考附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件或处理的表示和描述。
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
[0021]如图1所示，本实用新型提供了一种运动吊装系统，该运动吊装系统包括:上位机
1、操作杆2、多轴运动控制器3和四台卷扬机6，其中从每台卷扬机6引出双绳组成的牵引绳7，牵引绳7的一端缠绕于卷扬机6的滚筒(滚筒未在图1中示出)上，牵引绳7的另一端经过支架8连接至吊装物9。具体的，牵引绳7的另一端经过导绳部件5连接至吊装物9，导绳部件5设置于支架8上。该导绳部件5可以是高位万向滑轮。
[0022]在该运动吊装系统中，上位机1和操作杆2分别与多轴运动控制器3电连接，多轴运动控制器3通过传输导线4分别连接四台卷扬机6。本实用新型中的上位机1具体可以为电脑。操作人员通过上位机1输入控制命令，还可以通过操作杆2输入实时控制信号。多轴运动控制器3接收上位机1的控制命令，还接收操作杆2的实时控制信号，根据这些控制命令和实时控制信号，多轴运动控制器3通过传输导线4分别向四台卷扬机6发射指令，从而控制所述四台卷扬机6中的牵引绳7的伸缩。
[0023]实际使用场景中，上位机和操作杆可以是各自独立的硬件设备，也可以集成在一台硬件设备中。
[0024]图1所述的系统中示出了四台卷扬机，实际应用中还可以是其他数量，比如三台、五台或更多。
[0025]图1中所示的吊装物9为摄像机云台以及安装在摄像机云台上的摄像机。通过4条由双绳组成的牵引绳7的伸缩运动，可以使摄像机云台在三维空间中进行复杂的运动。此外，为了控制摄像机云台上的摄像机的动作，本系统中还包括摄像控制装置，该摄像控制装置通过有线或无线方式与摄像机建立信号连接，从而控制摄像机的动作，比如，使摄像机在摄像机云台上转动，或者调整摄像机的焦距。可选的，该摄像控制装置可以集成在多轴运动控制器3中，或者设置为独立的硬件设备，本实用新型实施例对此不做限定。
[0026]本实用新型实施例提供的运动吊装系统，可以实现吊装物在三维空间中的复杂运动，在影视拍摄中能够节省人力，并可以实现精确的控制，同时还提供了多样化的拍摄镜头。并且，由于从每台卷扬机6中引出的牵引绳7均为双绳，因此提高了系统的安全性，实现了牵引绳的备份，当双绳中的一条绳索断裂时，系统还可以继续运行，确保摄像机在三维空间内进行运动。
[0027]进一步的，如图2所示，卷扬机6具体包括:第一机板10、第二机板11、第一滚筒12、第二滚筒13、第一布绳滑轮14、第二布绳滑轮15、制动器16、滚筒轴17、往复轴18、伺服电机19、伺服电机同步轮20、伺服电机驱动器21、滚筒第一同步轮22、往复轴同步轮23、滚筒第二同步轮24。
[0028]卷扬机6的第一机板10和第二机板11平行且竖直设置，滚筒轴17和往复轴18固定在第一机板10上。可选的,往复轴18位于滚筒轴17的上方。在第一机板10和第二机板11之间水平并排设置第一滚筒12和第二滚筒13，第一滚筒12和第二滚筒13固定在滚筒轴17上，从而能够完全同步的跟随滚筒轴17的转动而转动。第一滚筒12和第二滚筒13上方的往复轴18上分别设置第一布绳滑轮14和第二布绳滑轮15，双绳中的一条绳经过第一布绳滑轮14缠绕在第一滚筒12上，双绳中的另一条绳经过第二布线滑轮15缠绕在第二滚筒13上。第一布绳滑轮14和第二布绳滑轮15在往复轴18上，随往复轴18的转动而在水平方向运动，从而使第一布绳滑轮14将双绳中的一条绳布设在第一滚筒12上，第二布绳滑轮15将双绳中的另一条绳布设在第二滚筒13上。具体的，在往复轴18的外侧包有往复滑套(图2中未示出)，第一布绳滑轮14和第二布绳滑轮15固定在该往复滑套上。往复轴18在旋转时，该往复滑套沿着往复轴18做直线往复运动，从而带动第一布绳滑轮14和第二布绳滑轮15做直线往复运动，这样，第一布绳滑轮14和第二布绳滑轮15分别将双绳中的一条牵引绳布设到第一滚筒12和第二滚筒13上。
[0029]在本实用新型的一种可选的实现方式中，牵引绳7在第一滚筒12和第二滚筒13上多层缠绕，因此第一滚筒12和第二滚筒13可以比传统的只能单层缠绕的滚筒宽度更小，从而实现节省空间的效果。
[0030]另外，在第一机板10的未设置滚筒的一侧设置有制动器16，该制动器16用于紧急停车制动，能够在系统断电时锁住滚筒不让其自由转动。
[0031]伺服电机19中带有编码器(具体可以是绝对值编码器)。伺服电机19的编码器的码盘固定在伺服电机19的转子轴上，伺服电机19转动从而带动码盘转动，编码器发出电脉冲编码信号，向伺服电机驱动器21反馈转子的转向位置等信息。伺服电机19与伺服电机驱动器21电连接，且伺服电机驱动器21通过传输导线4与多轴运动控制器3电连接。伺服电机驱动器21接收多轴运动控制器3发来的指示速度位置的指令后，把380伏50赫兹的交流电变成频率和电压随多轴运动控制器3的指令变化的交流电，从而控制伺服电机19按指令转动。伺服电机同步轮20设置在伺服电机轴(未示出)上，滚筒第一同步轮22设置在滚筒轴17上并通过第一同步带(未示出)与伺服电机同步轮20链接，伺服电机同步轮20通过第一同步带将伺服电机19的动能传递给滚筒第一同步轮22 ;滚筒第二同步轮24设置在滚筒轴17上并通过第二同步带(未示出)与往复轴同步轮23链接，从而使往复轴18跟随滚筒轴17转动。往复轴18是按比例跟随滚筒轴17同步转动的，该比例可以根据往复轴的螺距和牵弓I绳的直径算得。
[0032]此外，卷扬机6的伺服电机19和伺服电机驱动器21之间连接有编码器电缆25和电机动力电缆26。编码器电缆25用于从编码器向伺服电机驱动器21传递方向位置信息，伺服电机驱动器21根据接收到的方向位置信息对转速和方向进行调整。电机动力电缆26用于将伺服电机驱动器21的电能传递给伺服电机19。伺服电机驱动器21还连接电源线27，外部供电设备通过电源线27向卷扬机提供电能。
[0033]下面对本实用新型的运动吊装系统的工作原理进行具体描述。操作员通过上位机1来设置技术参数(比如摄像机在三维空间中的运行范围)，并监控摄像机的运行轨迹和工作状态。操作员还通过操作杆2实时控制吊装物9的运动。多轴运动控制器3接收上位机的控制命令以及操作杆2的实时控制信号，计算吊装物9的运动轨迹并通过传输导线4向四台卷扬机6发送信号以控制卷扬机6的工作。在卷扬机6中，伺服电机驱动器21接收多轴运动控制器3经由传输导线4传递的信号，驱动伺服电机19进行工作。伺服电机19带动伺服电机轴上的伺服电机同步轮20运动，伺服电机同步轮20通过第一同步带将伺服电机19的动能传递给滚筒第一同步轮22。滚筒第二同步轮24通过第二同步带将动能传递给往复轴同步轮23，从而使往复轴18跟随滚筒转动。往复轴23在转动的过程中，往复轴23上的第一布绳滑轮14和第二布绳滑轮15同步的沿水平方向在往复轴23上进行往复运动，从而将双绳中的两条牵引绳分别缠绕到第一滚筒12和第二滚筒13上，或者从第一滚筒12和第二滚筒13上解开缠绕。卷扬机6引出的牵引绳7绕过支架8上的导绳部件5 (具体可以是高位万向滑轮)后连接至吊装物9，通过四个卷扬机6送出或收回牵引绳7，连接在四个牵引绳7末端的吊装物9可以在三维空间中进行复杂轨迹的运动。
[0034]在本实用新型的另一种可选的实现方式中，传输导线4为光纤。尤其是在面积较大的场地中，用光纤传导可以有效减少线路传输的损耗。
[0035]虽然已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【权利要求】
1.一种运动吊装系统，其特征在于，包括: 上位机、操作杆、多轴运动控制器、若干台卷扬机和若干支架； 从每台卷扬机引出双绳组成的牵引绳，所述牵引绳的一端缠绕于所述卷扬机的滚筒上，所述牵引绳的另一端经过所述支架连接至吊装物；所述上位机与所述多轴运动控制器电连接，所述操作杆与所述多轴运动控制器电连接，所述多轴运动控制器通过传输导线分别连接所述若干台卷扬机以控制所述若干台卷扬机中的牵引绳的收放。
2.根据权利要求1所述的运动吊装系统，其特征在于，所述支架上设置有导绳部件； 所述牵引绳的另一端经过所述导绳部件连接至所述吊装物。
3.根据权利要求2所述的运动吊装系统，其特征在于，所述导绳部件为万向滑轮。
4.根据权利要求2所述的运动吊装系统，其特征在于，所述卷扬机包括: 第一滚筒、第二滚筒、滚筒轴、第一布绳滑轮、第二布绳滑轮和往复轴； 所述第一滚筒和所述第二滚筒固定在所述滚筒轴上，所述往复轴上设置所述第一布绳滑轮和所述第二布绳滑轮，所述双绳中的一条绳经过所述第一布绳滑轮缠绕在所述第一滚筒上，所述双绳中的另一条绳经过所述第二布绳滑轮缠绕在所述第二滚筒上； 其中所述牵引绳在所述第一滚筒和所述第二滚筒上多层缠绕。
5.根据权利要求4所述的运动吊装系统，其特征在于，所述传输导线为光纤。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的运动吊装系统，其特征在于，所述吊装物包括摄像机云台和摄像机。
【文档编号】G03B17/56GK204086782SQ201420606234
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】葛锐 申请人:飞猫影视技术(北京)有限公司