一种基于图像反馈的三轴测试定位平台的制作方法

文档序号:14314282研发日期:2017年阅读:233来源:国知局
技术简介:
本专利针对现有三轴定位平台测试复杂、精度低、成本高及灵活性差的问题,提出基于图像反馈的三轴测试定位平台。通过分离旋转与定位功能,结合高精度工业相机实时捕捉偏移量,利用控制系统解算线性方程组实现精准调整,消除定位误差。该方案简化驱动控制,提升测试精度与灵活性,适用于动态平衡与静态标定场景。
关键词:图像反馈,三轴定位,高精度控制

本实用新型涉及一种三轴定位平台,特别涉及一种基于图像反馈的三轴测试定位平台。



背景技术:

三轴平台由空间上互相垂直的三个框架构成,其中,内框为方位框,中框为俯仰框,外框为横滚框。当平台载体受外界影响发生震动或者倾斜时,俯仰座架会根据纵横两个方向的传感器分辨出偏离角度,并产生正比与偏角大小的交流信号,经过放大后驱动相应的电机,产生平衡力矩,使平台消除偏差,恢复水平。

现有三轴定位平台一般是驱动平台即是旋转平台和定位平台的模块化,导致测试方案和测试程序更为复杂,而且测试不够精准。如若采用高精度的三轴定位平台,价格昂贵一定程度上增加了前期成本的投入,并且驱动和定位误差耦合一起导致非线性冗余问题,同时也增设了技术门槛。再者现有的三轴定位平台灵活性都较差。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供了一种结构简单、操作方便、测试定位精准且灵活性高的基于图像反馈的三轴测试定位平台。

本实用新型所采用的技术方案是:本实用新型包括相互配合的三轴定位机构、二轴旋转机构、拍摄装置及控制系统。

进一步,所述三轴定位机构包括三轴定位平台、标记块及定位平台调整滑块,所述标记块设于所述三轴定位平台中部,所述平台调整滑块与所述三轴定位平台机械连接。

进一步,所述二轴旋转机构包括二轴旋转平台、旋转支撑架、伺服电机及连接块,所述二轴旋转平台设置于所述旋转支撑架上,所述伺服电机设置于所述旋转支撑架的一侧并与所述二轴旋转平台机械连接,所述连接块设置于所述二轴旋转平台的前框内侧的中部。

进一步,所述三轴定位平台与所述连接块可拆卸连接。

进一步,所述拍摄装置包括相机、相机调整滑块及相机支撑架,所述相机调整滑块设置于所述相机支撑架上,所述相机与所述相机调整滑块机械连接,所述相机位于所述三轴定位平台的上方。

进一步,所述控制系统分别与所述相机和所述伺服电机电连接。

进一步,所述三轴定位平台和所述二轴旋转平台均设置有传感器,且所述传感器均与所述控制系统电连接。

进一步,所述定位平台调整滑块和所述相机调整滑块均包括X、Y、Z旋转调节操作杆。

本实用新型的有益效果是:由于本实用新型包括相互配合的三轴定位机构、二轴旋转机构、拍摄装置及控制系统,所以,本实用新型本将旋转平台与定位平台分开,旋转平台负责事先规划的旋转测试方案,定位平台保证测试量准确的输入,定位平台独立于驱动平台,使得驱动平台控制更为简单,分析定位误差导致的旋转偏移问题更为明确,借助于测试设备自带的高精度工业相机获取的一系列旋转偏移量,可解关于这些偏移量的线性方程组得到定位平台的调整量,设定调整量而消除定位误差造成的旋转偏移误差。同样的,在无相机三轴定位场合,我们可以用本实用新型的方法作为一种静态定位的标定方法,本发明的开放性设计可以合理地布局定位平台和旋转平台的零组件而满足空间运动要求。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型包括相互配合的三轴定位机构、二轴旋转机构、拍摄装置及控制系统;所述三轴定位机构包括三轴定位平台1、标记块2及定位平台调整滑块3,所述标记块2设于所述三轴定位平台1中部,所述平台调整滑块3与所述三轴定位平台1机械连接;所述二轴旋转机构包括二轴旋转平台4、旋转支撑架5、伺服电机6及连接块7,所述二轴旋转平台4设置于所述旋转支撑架5上,所述伺服电机6设置于所述旋转支撑架5的一侧并与所述二轴旋转平台4机械连接,所述连接块7设置于所述二轴旋转平台4的前框内侧的中部;所述三轴定位平台1与所述连接块7可拆卸连接。

在本实施例中,所述拍摄装置包括相机8、相机调整滑块9及相机支撑架10,所述相机调整滑块9设置于所述相机支撑架10上,所述相机8与所述相机调整滑块9机械连接,所述相机8位于所述三轴定位平台1的上方;所述三轴定位平台1和所述二轴旋转平台4均设置有传感器;所述控制系统分别与所述相机8、所述伺服电机6及所述传感器电连接;所述定位平台调整滑块3和所述相机调整滑块9均包括X、Y、Z旋转调节操作杆。

本实用新型本将旋转平台与定位平台分开,旋转平台负责事先规划的旋转测试方案,定位平台保证测试量准确的输入,定位平台独立于驱动平台,使得驱动平台控制更为简单,分析定位误差导致的旋转偏移问题更为明确,借助于测试设备自带的高精度工业相机获取的一系列旋转偏移量,可解关于这些偏移量的线性方程组得到定位平台的调整量,设定调整量而消除定位误差造成的旋转偏移误差。同样的,在无相机三轴定位场合,我们可以用本实用新型的方法作为一种静态定位的标定方法,本发明的开放性设计可以合理地布局定位平台和旋转平台的零组件而满足空间运动要求。

并且本实用新型具有欧拉角旋转方式俯仰和翻滚自动化测试设备的空间定位要求,该设备理想的空间定位要求是测试品俯仰和偏航时其中心空间位置不变。为保证该空间位置的先验稳定,现有的三轴定位平台采用基于位置传感器的三轴定位平台,该类三轴定位平台多用于航空模拟器及VR驾驶等应用,是一种动态平衡的定位平台,通过传感器获取测试品的空间位置,并反馈给伺服电机作步距进动而保持测试品空间位置稳定,既是驱动平台,同时也是载体定位平台。

本实用新型应用于三轴定位平台的技术领域。

虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的,但是并不构成对本实用新型含义的限制,对于本领域的技术人员,根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

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