预置定位可控云台

1.预置定位可控云台，包括壳体(3)、第一电机(2)、第二电机(4)、垂 直转动支架(1)、水平转动支架(5)、齿轮传动副(19、20)和解码控制器 (8)，其特征在于：
第一电机(2)、第二电机(4)是同步电机；
垂直转动支架(1)铰接于壳体(3)上，第一电机(2)固定在垂直转动 支架(1)上，第一电机轴(18)上固定的第一齿轮(17)与固定在壳体(3) 上的第二齿轮(13)啮合，形成第一齿轮传动副(19)，在垂直转动支架(1) 上装有第四齿轮(11)，它与铰接于壳体(3)中心的第三齿轮(16)啮合， 形成第二齿轮传动副(20)，第三齿轮(16)与第二齿轮(13)同轴安装，第 二电位器(9)通过其调节轴(10)与第四齿轮(11)的轴连接安装在第四齿 轮(11)上，水平转动支架(5)铰接于垂直转动支架(1)上，第二电机(4) 固定在水平转动支架(5)上，水平转动支架(5)的转动轴一端与第二电机 (4)的轴连接，另一端与第一电位器(7)的调节轴连接，垂直转动支架(1) 的转动轴线与水平转动支架的转动轴线在空间相互垂直。
2.根据权利要求1所述的预置定位可控云台，其特征在于所述第一、第二 电位器可由第一可变电容(22)和第二可变电容(21)等效置换，第一可变 电容(22)通过其调节轴(24)与第四齿轮(11)的轴(12)连接安装在第 四齿轮(11)上，第二可变电容通过其调节轴(23)与水平转动支架(5)的 转动轴一端连接固定在水平转动支架(5)上。
3.根据权利要求1所述的预置定位可控云台，其特征在于所述第一、第二 电位器可由第一光栅(25)、第二光栅(26)和光电管(27)等效置换，第一 光栅(25)的轴与第三齿轮(11)的轴连接，第二光栅(25)的轴与水平转 动支架(5)的转动轴一端连接，一一对应的光电管(27)置于所述第一、第 二光栅的两侧。

技术领域\n本发明属涉及一种预置定位可控云台，属自动测量技术领域。\n背景技术\n在现有技术中，预置定位可控云台有智能快球、球形云台、枪式云台等， 其云台的转动，预置位的搜寻、锁定，一般由伺服电路控制步进电机或伺服电 机的转动来达到。这种云台的最大缺点是成本高，目前还未出现利用低价的普 通同步电机来实现预置定位功能的可控云台。\n发明内容\n本发明的目的在于针对上述存在的不足，提出一种使用普通同步电机就能 实现有预置定位功能的可控云台。本发明的目的通过下述技术方案予以实现。\n包括壳体3、第一电机2、第二电机4、垂直转动支架1、水平转动支架5、 齿轮传动副19、20和解码控制器8，其中：\n第一电机2、第二电机4是同步电机；\n垂直转动支架1铰接于壳体3上，第一电机2固定在垂直转动支架1上， 第一电机轴18上固定的第一齿轮17与固定在壳体3上的第二齿轮13啮合， 形成第一齿轮传动副19，在垂直转动支架1上装有第四齿轮11，它与铰接于 壳体3中心的第三齿轮16啮合，形成第二齿轮传动副20，第三齿轮16与第二 齿轮13同轴安装，第二电位器9通过其调节轴10与第四齿轮11的轴连接安 装在第四齿轮11上，水平转动支架5铰接于垂直转动支架1上，第二电机4 固定在水平转动支架5上，水平转动支架5的转动轴一端与第二电机4的轴连 接，另一端与第一电位器7的调节轴连接，垂直转动支架1的转动轴线与水平 转动支架的转动轴线在空间相互垂直。\n1.所述第一、第二电位器可由第一可变电容22和第二可变电容21等效置换， 第一可变电容22通过其调节轴24与第四齿轮11的轴12连接安装在第四齿轮 11上，第二可变电容通过其调节轴23与水平转动支架5的转动轴一端连接固 定在水平转动支架5上。\n2.所述第一、第二电位器可由第一光栅25、第二光栅26和光电管27等效置 换，第一光栅25的轴与第三齿轮11的轴连接，第二光栅25的轴与水平转动 支架5的转动轴一端连接，一一对应的光电管27置于所述第一、第二光栅的 两侧。\n附图说明\n图1是实施例一的结构示意图。\n图2是图1的A向视图。\n图3是实施例二的结构示意图。\n图4是实施例三的结构示意图。\n图中1是垂直转动支架，2、4是第一、第二电机，3是壳体，5是水平转 动支架，6、10是电位器调节轴，7、9是第一、二电电位器，8是解码控制器， 11是第四齿轮，13是第二齿轮，16是第三齿轮，17是第一齿轮，14是轴承， 15是轴，18是电机轴，19是第一齿轮传动副、20是第二齿轮传动副，21、22 是第一、第二可变电容，23、24是可变电容的调节轴，25、26是第一、第二 光栅，27是光电管。\n具体实施方式\n实施例1\n对照图1、图2垂直转动支架1由轴承14与壳体3中心处的轴15连接， 能绕轴15在水平面方向上作顺时针或逆时针转动，转动角度约355°度，转动 由同步电机2带动。\n第一同步电机2固定在垂直转动支架1上，它的转动轴18上装有第一齿 轮17，第一齿轮17与第二齿轮13啮合，形成第一齿轮副19。第二齿轮13固 定在轴15上，相对于轴15不转动，所以当第一齿轮17跟随同步电机2转动 并与第二齿轮13啮合时，第一齿轮17除了自转外同时又绕第二齿轮13公转， 以此带动垂直转动支架5转动，所以第二齿轮13、第一齿轮17及垂直转动支 架1构成一行星齿轮传动机构。\n第四齿轮11的一轴端与壳体3铰接，并与安装在轴15上的第三齿轮16 啮合，第二电位器9的调节轴10与第四齿轮11的另一轴端连接，第二电位器 9阻值范围0～5kΩ，当垂直转动支架1转动时，第四齿轮11除随之绕垂直转 动支架1中心公转外并同时产生自转，并带动第二电位器9的调节轴转动，这 样第二电位器9的调节轴10每一转动位置上的输出阻值都不同，其输出端y 的电位Vy也随之变化，所以垂直转动支架1在水平面上每一转动角度θ，都 有一Vy值与之对应，每一Vy值都输入到解码控制器8的模拟量输入端。\n水平转动支架5的转动轴同心地分置于两端，其一端和第二同步电机4的 轴连接，另一端和第一电位器7的调节轴6连接，第一电位器7安装在水平转 动支架5上，其阻值范围也是0～5kΩ。第二同步电机4固定在水平转动支架5 上，它带动水平转动支架5绕水平轴线在垂直平面里转动约90°。同上理，水 平转动支架5在垂直面上每一转动角度φ，其第二电位器7的调节轴同步转动 一角度，其x位置上有一输出阻值，与之对应的x端的输出电位Vx都输入到 解码控制电路8的模拟量输入端。\n这样上述两转动支架转动角度值θ和φ组合最终决定了转动支架1在空间 上的转动的角度。这一机械转动量通过所述电位器转变成电信号输入到解码控 制电器8中，这样解码控制器就能根据预先设置的云台位置参数，并一一比较 不断输入的位置信号来决定云台的转动和锁定。\n实施例2\n对照图3，本实施例的结构基本与实施例1相同，只是用第一、第二可变 电容21、22来代替原第一、第二电位器7、9，电容量变化范围0～1μF。第二 可变电容22安装在第四齿轮11上，其调节轴24与第四齿轮11的另一端轴11 连接，第一可变电容21、安装在垂直转动支架5上，第一可变电容21的调节 轴23与水平转动支架5转动轴的一端连接。这样当上述两转动支架转动时， 所述第一、第二可变电容的调节轴也随之转动，这一机械转动量通过所述第一、 第二可变电容转变成电信号输入到解码控制器8中，并与解码控制器8中预先 设置的位置坐标值进行比较来决定云台的转动和锁定。\n实施例3\n对照图4，本实施例结构基本与实施例1相同，只是用第一、第二光栅26、 25来代替第一、第二电位器7、9，本实用新型也可在第二齿轮13的端面上直 接制作出光栅，而不需再在原第二齿轮13上同轴安装一个光栅。在第一、第 二光栅26、25的两侧一一对应位置上设置6对光电管27。当两转动支架转动 时，通过第一、第二光栅26、25的光线也随之变化，并通过光电管转变成1/0 的数字电信号，每一位置都有一6位数排列的1/0信号与之对应。这样当上述 两转动支架转动时，所述第一、第二光栅轴也随之转动，这一机械转动量通过 光电管27转变成电信号输入到解码控制电路8，并与解码控制电路中预先设置 的位置坐标值进行比较来决定云台的转动和锁定。