FR3103912A1 - Compact stabilization system - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de stabilisation (1) d’une charge (2), notamment une charge (2) optronique ou électronique, comprenant :- au moins une plateforme (6) raccordée mécaniquement à un support (5) et - un cadre (7), monté à pivotement sur l’au moins une plateforme (6) autour d’un axe de site (X) et sur la charge (2) autour d’un axe de gisement (Y), l’axe de gisement (Y) étant perpendiculaire à l’axe de site (X),- au moins un premier moteur (8) et un deuxième moteur (9), le premier moteur (8) et le deuxième moteur (9) étant chacun montés sur la plateforme (6) et sur la charge (2) à distance de l’axe de site (X) et de l’axe de gisement (Y) et étant configurés pour stabiliser la charge (2) autour de l’axe de site (X) et de l’axe de gisement (Y). Figure pour l’abrégé : Fig. 5aThe present invention relates to a system for stabilizing (1) a load (2), in particular an optronic or electronic load (2), comprising: - at least one platform (6) mechanically connected to a support (5) and - a frame (7), pivotally mounted on the at least one platform (6) around a site axis (X) and on the load (2) around a bearing axis (Y), the axis of bearing (Y) being perpendicular to the site axis (X), - at least a first motor (8) and a second motor (9), the first motor (8) and the second motor (9) each being mounted on the platform (6) and on the load (2) away from the elevation axis (X) and the bearing axis (Y) and being configured to stabilize the load (2) around the elevation axis (X) and the bearing axis (Y). Figure for the abstract: Fig. 5a
Description
La présente invention concerne le domaine de la stabilisation d’une charge optronique ou électronique.The present invention relates to the field of the stabilization of an optronic or electronic load.
On connaît déjà des dispositifs d'orientation à deux axes pour orienter au moins une charge optronique ou électronique optique en site et/ou en gisement, par rotation dudit ensemble de transmission autour respectivement d'un axe de site et/ou d'un axe de gisement. Ces dispositifs comprennent généralement un premier support monté à pivotement sur une embase du système autour d’un premier axe de rotation et un deuxième support monté à pivotement sur le premier support autour d’un deuxième axe de rotation. Le premier et le deuxième axe de rotation sont configurés pour orienter la charge en gisement et en site. Le dispositif d’orientation comprend en outre un troisième support monté à pivotement sur le deuxième support autour d’un troisième et d’un quatrième axe de rotation configurés pour stabiliser la charge en gite et en gisement.Two-axis orientation devices are already known for orienting at least one optronic or optical electronic load in elevation and/or in bearing, by rotation of said transmission assembly about respectively an elevation axis and/or an axis of deposit. These devices generally comprise a first support pivotally mounted on a base of the system around a first axis of rotation and a second support pivotally mounted on the first support around a second axis of rotation. The first and the second axis of rotation are configured to orient the load in bearing and in elevation. The orientation device further comprises a third support pivotally mounted on the second support around a third and a fourth axis of rotation configured to stabilize the load in heel and in bearing.
Les axes de site et de gisement sont perpendiculaires l’un à l’autre.The elevation and bearing axes are perpendicular to each other.
Actuellement, la stabilisation du troisième support est réalisée par un moteur configuré pour stabiliser la charge en gisement qui monté sur le troisième axe de rotation et un moteur configuré pour stabiliser la charge en site qui est monté sur le quatrième axe de rotation. Ces dispositifs d’orientation permettent ainsi d’orienter et de stabiliser efficacement une charge.Currently, the stabilization of the third support is carried out by a motor configured to stabilize the load in bearing which mounted on the third axis of rotation and a motor configured to stabilize the load in elevation which is mounted on the fourth axis of rotation. These orientation devices thus make it possible to effectively orient and stabilize a load.
Toutefois, à l’usage, la Demanderesse s’est aperçue du fait que l’amélioration des performances de stabilisation des dispositifs d’orientation actuels impliquaient généralement une réduction de l’espace disponible pour la charge.However, in use, the Applicant has noticed that the improvement in the stabilization performance of current orientation devices generally involves a reduction in the space available for the load.
Un but de l’invention est de proposer un système d’orientation et de stabilisation d’une charge, notamment d’une charge optronique ou électronique, dont les performances de stabilisation sont améliorées pour un encombrement réduit.An object of the invention is to propose a system for orienting and stabilizing a load, in particular an optronic or electronic load, the stabilization performance of which is improved for a reduced bulk.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un système de stabilisation d’une charge, notamment une charge optronique ou électronique, comprenant:
- une embase,
- un premier support monté à pivotement sur l’embase autour d’un premier axe de rotation,
- un deuxième support monté à pivotement sur le premier support autour d’un deuxième axe de rotation,
- au moins une plateforme raccordée mécaniquement au deuxième support et
- un cadre, monté à pivotement sur l’au moins une plateforme autour d’un troisième axe de rotation et sur la charge autour d’un quatrième axe de rotation, le quatrième axe de rotation étant perpendiculaire au troisième axe de rotation, et
- au moins un premier moteur et un deuxième moteur, le premier moteur et le deuxième moteur étant chacun montés sur la plateforme et sur la charge à distance du troisième axe de rotation et du quatrième axe de rotation et étant configurés pour stabiliser la charge autour du troisième axe de rotation et du quatrième axe de rotation.To this end, according to a first aspect of the invention, a system for stabilizing a load, in particular an optronic or electronic load, comprising:
- a base,
- a first support pivotally mounted on the base around a first axis of rotation,
- a second support pivotally mounted on the first support around a second axis of rotation,
- at least one platform mechanically connected to the second support and
- a frame, pivotally mounted on the at least one platform around a third axis of rotation and on the load around a fourth axis of rotation, the fourth axis of rotation being perpendicular to the third axis of rotation, and
- at least a first motor and a second motor, the first motor and the second motor being each mounted on the platform and on the load at a distance from the third axis of rotation and the fourth axis of rotation and being configured to stabilize the load around the third axis of rotation and the fourth axis of rotation.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du système de stabilisation selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison:
- le système de stabilisation comprend en outre un troisième moteur et un quatrième moteur associés, le troisième moteur et le quatrième moteur étant montés sur la plateforme et sur la charge à distance du troisième axe de rotation et du quatrième axe de rotation et étant configurés pour stabiliser la charge autour du troisième axe de rotation et du quatrième axe de rotation.
- le premier moteur et le troisième moteur sont symétriques du quatrième moteur et du deuxième moteur, respectivement, par rapport au troisième axe de rotation.
- le premier moteur et le quatrième moteur sont symétriques du troisième moteur et du deuxième moteur, respectivement, par rapport à un centre du système de stabilisation, ledit centre correspondant à un point d’intersection entre le troisième axe de rotation et le quatrième axe de rotation.
- le système de stabilisation comprend en outre un système de pilotage configuré pour piloter de manière synchronisée et couplée le premier moteur et le deuxième moteur d’une part et le troisième moteur et le quatrième moteur d’autre part.
- le système de stabilisation comprend deux plateformes formant deux montants verticaux et deux montants horizontaux reliés deux à deux par l’intermédiaire de montants inclinés, le premier moteur, le deuxième moteur, le troisième moteur et le quatrième moteur étant chacun montés sur un montant incliné respectif de la plateforme.
- le système de stabilisation comprend une ou deux plateformes raccordée(s) mécaniquement au deuxième support, chaque plateforme étant en outre raccordée au cadre par l’intermédiaire d’une liaison pivot coaxiale au troisième axe de rotation.
- le premier moteur et le deuxième moteur sont chacun raccordés solidairement à la charge par l’intermédiaire d’un tenon, la charge étant montée sur le cadre autour du quatrième axe de rotation par l’intermédiaire d’une liaison pivot.
- les moteurs comprennent l’un au moins des moteurs suivants: moteur linéaire, moteur électromagnétique.
- chaque moteur comprend un moteur électromagnétique comportant une bobine montée sur la plateforme et au moins un aimant monté sur la charge.
- chaque plateforme est montée sur le deuxième support par l’intermédiaire d’au moins une suspension, tout ou partie des suspensions pouvant comprendre un amortisseur.
- le premier moteur est symétrique du deuxième moteur par rapport à un plan de symétrie du système de stabilisation, ledit plan de symétrie étant normal au troisième axe de rotation ou au quatrième axe de rotation.Certain preferred but non-limiting characteristics of the stabilization system according to the first aspect are the following, taken individually or in combination:
- the stabilization system further comprises an associated third motor and fourth motor, the third motor and the fourth motor being mounted on the platform and on the load remote from the third axis of rotation and the fourth axis of rotation and being configured to stabilize the load around the third axis of rotation and the fourth axis of rotation.
- The first motor and the third motor are symmetrical with the fourth motor and the second motor, respectively, with respect to the third axis of rotation.
- the first motor and the fourth motor are symmetrical with the third motor and the second motor, respectively, with respect to a center of the stabilization system, said center corresponding to a point of intersection between the third axis of rotation and the fourth axis of spin.
- the stabilization system further comprises a control system configured to control in a synchronized and coupled manner the first motor and the second motor on the one hand and the third motor and the fourth motor on the other hand.
- the stabilization system comprises two platforms forming two vertical uprights and two horizontal uprights connected in pairs via inclined uprights, the first motor, the second engine, the third engine and the fourth engine each being mounted on an inclined upright respective to the platform.
- the stabilization system comprises one or two platforms mechanically connected to the second support, each platform being further connected to the frame via a pivot connection coaxial with the third axis of rotation.
- the first motor and the second motor are each integrally connected to the load by means of a tenon, the load being mounted on the frame around the fourth axis of rotation by means of a pivot connection.
- the motors include at least one of the following motors: linear motor, electromagnetic motor.
- each motor comprises an electromagnetic motor comprising a coil mounted on the platform and at least one magnet mounted on the load.
- each platform is mounted on the second support by means of at least one suspension, all or part of the suspensions possibly comprising a shock absorber.
- The first motor is symmetrical to the second motor with respect to a plane of symmetry of the stabilization system, said plane of symmetry being normal to the third axis of rotation or to the fourth axis of rotation.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read in conjunction with the appended drawings in which:
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.In all the figures, similar elements bear identical references.
Un système 1 de stabilisation d’une charge 2 comprendune partie d’orientation et une partie de stabilisation. La partie d’orientation comprend:
- une embase 3
- un premier support 4, monté à pivotement sur l’embase 3 autour d’un premier axe de rotation et
- un deuxième support 5, monté à pivotement sur le premier support 4 autour d’un deuxième axe de rotation.A system 1 for stabilizing a load 2 comprises an orientation part and a stabilization part. The orientation part includes:
- a base 3
- a first support 4, pivotally mounted on the base 3 around a first axis of rotation and
- A second support 5, pivotally mounted on the first support 4 around a second axis of rotation.
Le premier support 4 et le deuxième support 5 sont configurés pour orienter la charge 2 en gisement et en site autour des premier et deuxième axes de rotation, respectivement, qui sont généralement perpendiculaires l’un à l’autre. Le deuxième support 5 peut notamment former une enveloppe fermée, ou ceinture 5, présentant un passage traversant configuré pour loger la partie de stabilisation et la charge 2.The first support 4 and the second support 5 are configured to orient the load 2 in bearing and in elevation around the first and second axes of rotation, respectively, which are generally perpendicular to each other. The second support 5 can in particular form a closed envelope, or belt 5, having a through passage configured to house the stabilization part and the load 2.
Cette partie d’orientation du système 1 étant conventionnelle, elle ne sera pas davantage décrite ici.This orientation part of the system 1 being conventional, it will not be further described here.
La charge 2 peut par exemple comprendre un miroir.Load 2 can for example comprise a mirror.
Afin de stabiliser la charge 2, le système 1 comprend en outreune partie de stabilisation permettant d’affiner l’orientation en site et en gisement de la charge 2. Cette partie de stabilisation comprend :
- au moins une plateforme 6 raccordée mécaniquement à la ceinture 5
- un cadre 7, monté à pivotement sur l’au moins une plateforme 6 autour d’un troisième axe de rotation X et sur la charge 2 autour d’un quatrième axe de rotation Y qui est perpendiculaire au troisième axe de rotation X etIn order to stabilize the load 2, the system 1 further comprises a stabilization part making it possible to refine the orientation in elevation and bearing of the load 2. This stabilization part comprises:
- at least one platform 6 mechanically connected to the belt 5
- a frame 7, pivotally mounted on the at least one platform 6 around a third axis of rotation X and on the load 2 around a fourth axis of rotation Y which is perpendicular to the third axis of rotation X and
- au moins un premier moteur 8 et un deuxième moteur 9 qui sont chacun montés sur la plateforme 6 et sur la charge 2, à distance du troisième axe de rotation X et du quatrième axe de rotation Y.- at least a first motor 8 and a second motor 9 which are each mounted on the platform 6 and on the load 2, at a distance from the third axis of rotation X and the fourth axis of rotation Y.
Le premier moteur 8 et le deuxième moteur 9 sont par ailleurs configurés pour stabiliser la charge 2 autour du troisième axe de rotation X et du quatrième axe de rotation Y.The first motor 8 and the second motor 9 are moreover configured to stabilize the load 2 around the third axis of rotation X and the fourth axis of rotation Y.
La partie de stabilisation du système 1 nécessite donc un nombre limité de moteurs 8, 9 pour stabiliser la charge 2 en site et en gisement en comparaison avec les systèmes de stabilisation habituels. De plus, les moteurs 8, 9 étant décalés par rapport aux axes de stabilisation en site et en gisement (les troisième et quatrième axes X, Y), il devient possible de les placer dans des zones dépourvues habituellement de composants électroniques ou optroniques, comme les coins du cadre 7, ce qui permet d’augmenter l’espace disponible pour la charge 2. De plus, le nombre de moteurs 8, 9 nécessaires pour le pilotage en site et en gisement de la charge 2 est réduit par rapport à un système 1 d’orientation classique. Les performances de stabilisation sont enfin améliorées puisque les moteurs 8, 9 ainsi positionnés sont capables de déplacer avec précision la charge 2 en site et en gisement avec une faible déformation des structures.The stabilization part of the system 1 therefore requires a limited number of motors 8, 9 to stabilize the load 2 in elevation and in bearing in comparison with the usual stabilization systems. In addition, the motors 8, 9 being offset with respect to the elevation and bearing stabilization axes (the third and fourth axes X, Y), it becomes possible to place them in areas usually devoid of electronic or optronic components, such as the corners of the frame 7, which makes it possible to increase the space available for the load 2. In addition, the number of motors 8, 9 necessary for the steering in elevation and in bearing of the load 2 is reduced compared to a system 1 of classic orientation. The stabilization performance is finally improved since the motors 8, 9 thus positioned are capable of moving the load 2 with precision in elevation and in bearing with little deformation of the structures.
Dans ce qui suit, l’invention sera décrite dans le cas où le troisième axe de rotation X ou axe de site permet la stabilisation de la charge 2 en site et le quatrième axe de rotation Y ou axe de gisement permet la stabilisation de la charge 2 en gisement. Ceci n’est cependant pas limitatif, le troisième axe de rotation X pouvant correspondre à l’axe de gisement tandis que le quatrième axe de rotation Y correspond à l’axe de site.In what follows, the invention will be described in the case where the third axis of rotation X or axis of elevation allows the stabilization of the load 2 in elevation and the fourth axis of rotation Y or axis of bearing allows the stabilization of the load 2 in deposit. However, this is not limiting, the third axis of rotation X possibly corresponding to the bearing axis while the fourth axis of rotation Y corresponds to the elevation axis.
Par ailleurs, on désignera par «plan du système 1», le plan comprenant l’axe de site X et l’axe de gisement Y, par «premier plan de symétrie» du système 1 le plan comprenant l’axe de gisement Y et qui est normal à l’axe de site X, par «deuxième plan de symétrie» du système 1 le plan comprenant l’axe de site X et qui est normal à l’axe de gisement Y et par «centre O du système 1» le point d’intersection des axes de site et de gisement.Furthermore, the term "plane of system 1" will designate the plane comprising the elevation axis X and the bearing axis Y, the "first plane of symmetry" of system 1 will denote the plane comprising the bearing axis Y and which is normal to the elevation axis X, by "second plane of symmetry" of system 1 the plane comprising the elevation axis X and which is normal to the bearing axis Y and by "center O of system 1" the point of intersection of the elevation and bearing axes.
Le premier moteur 8 et le deuxième moteur 9 sont positionnés dans le système 1 de sorte à être symétriques par rapport au premier ou au deuxième plan de symétrie du système 1. Cette configuration permet d’obtenir une partie de stabilisation symétrique, ce qui limite ses déformations et améliore la stabilisation de la charge 2. De plus, l’encombrement nécessaire pour les moteurs 8, 9 est minimal puisqu’ils sont placés dans les coins du cadre 7 qui sont dépourvus d’équipement électroniques ou optroniques.The first motor 8 and the second motor 9 are positioned in the system 1 so as to be symmetrical with respect to the first or the second plane of symmetry of the system 1. This configuration makes it possible to obtain a symmetrical stabilization part, which limits its deformations and improves the stabilization of the load 2. In addition, the space required for the motors 8, 9 is minimal since they are placed in the corners of the frame 7 which are devoid of electronic or optronic equipment.
Dans une forme de réalisation, le premier et le deuxième moteur 8, 9 sont des moteurs linéaires afin de permettre leur intégration dans l’épaisseur du cadre 7 tout en assurant la possibilité de déplacer la charge 2 autour des axes de site et de gisement. Par exemple, les moteurs 8, 9 peuvent être du type électromagnétique et comprendre une bobine 10 montée sur la plateforme 6 et au moins un aimant 11, de préférence deux, montés sur la charge 2. La bobine 10 et les aimants 11 sont configurés pour déplacer la charge 2 par rapport au cadre 6 en utilisant les forces de Lorentz. Cette configuration de la bobine 10 et des aimants 11 permet de faciliter le montage et le démontage du système 1 de stabilisation.In one embodiment, the first and second motors 8, 9 are linear motors in order to allow their integration into the thickness of the frame 7 while ensuring the possibility of moving the load 2 around the elevation and bearing axes. For example, the motors 8, 9 can be of the electromagnetic type and comprise a coil 10 mounted on the platform 6 and at least one magnet 11, preferably two, mounted on the load 2. The coil 10 and the magnets 11 are configured to move load 2 relative to frame 6 using Lorentz forces. This configuration of the coil 10 and the magnets 11 facilitates the assembly and disassembly of the stabilization system 1.
Dans une forme de réalisation, le système 1 comprend deux plateformes 6, qui peuvent être monobloc. Par exemple, les plateformes 6 comprennent deux montants verticaux 12, deux montant horizontaux 13 et quatre montants inclinés 14 s’étendant chacun entre un montant vertical 12 et un montant horizontal 13 et raccordés ensemble mécaniquement (Figure 3). Les deux montants verticaux 12, les deux montants horizontaux 13 et les quatre montants inclinés 14 sont sensiblement parallèles deux à deux.In one embodiment, the system 1 comprises two platforms 6, which can be in one piece. For example, the platforms 6 comprise two vertical uprights 12, two horizontal uprights 13 and four inclined uprights 14 each extending between a vertical upright 12 and a horizontal upright 13 and connected together mechanically (Figure 3). The two vertical uprights 12, the two horizontal uprights 13 and the four inclined uprights 14 are substantially parallel in pairs.
Chaque plateforme 6 est raccordée mécaniquement au cadre 7 par l’intermédiaire d’une liaison pivot 15 coaxiale avec l’axe de site X. Les montants verticaux 12 des plateformes 6 peuvent notamment être montés sur des faces internes du cadre de sorte à s’étendre l’une en face de l’autre.Each platform 6 is mechanically connected to the frame 7 via a pivot connection 15 coaxial with the site axis X. The vertical uprights 12 of the platforms 6 can in particular be mounted on the internal faces of the frame so as to lay across from each other.
Optionnellement, les plateformes 6 sont raccordées à la ceinture 5 par l’intermédiaire de suspensions 16 afin de protéger la partie de stabilisation du système 1 de son environnement extérieur. Les suspensions 16 peuvent par exemple comprendre une ou plusieurs paires de ressorts montés d’une part sur la plateforme 6 et d’autre part sur la ceinture 5. De préférence, les suspensions 16 sont montés symétriquement de part et d’autre de chaque plateforme 6, entre ses bords verticaux et la ceinture 5. Le cas échéant, tout ou partie des suspensions 16 comprennent un amortisseur.Optionally, the platforms 6 are connected to the belt 5 via suspensions 16 in order to protect the stabilization part of the system 1 from its external environment. The suspensions 16 can for example comprise one or more pairs of springs mounted on the one hand on the platform 6 and on the other hand on the belt 5. Preferably, the suspensions 16 are mounted symmetrically on either side of each platform 6, between its vertical edges and the belt 5. If necessary, all or part of the suspensions 16 include a shock absorber.
Le premier moteur 8 et le deuxième moteur 9 sont chacun monté sur un montant incliné 14 respectif du cadre 6, de manière symétrique par rapport au premier ou au deuxième plan de symétrie du système 1 de stabilisation.The first motor 8 and the second motor 9 are each mounted on a respective inclined upright 14 of the frame 6, symmetrically with respect to the first or second plane of symmetry of the stabilization system 1.
Dans le cas d’un moteur 8, 9 du type électromagnétique, la bobine 10 de chaque moteur 8, 9 est montée sur le montant incliné 14 tandis que les aimants 11 de chaque moteur 8, 9 sont montés sur la charge 2.In the case of a motor 8, 9 of the electromagnetic type, the coil 10 of each motor 8, 9 is mounted on the inclined post 14 while the magnets 11 of each motor 8, 9 are mounted on the load 2.
Dans une forme de réalisation, la charge 2 est montée sur le cadre 7 par l’intermédiaire de deux longerons 17 montés en rotation autour de l’axe de gisement Y par l’intermédiaire d’une liaison pivot 18 associée. Chaque longeron 17 est sensiblement parallèle au montant horizontal 13 associé de la plateforme 6. Par ailleurs, les aimants 11 de chaque moteur sont reliés à la charge 2 à l’aide d’une liaison rigide (type encastrement), par exemple par l’intermédiaire d’un tenon 19.In one embodiment, the load 2 is mounted on the frame 7 by means of two longerons 17 mounted in rotation around the bearing axis Y by means of an associated pivot link 18. Each spar 17 is substantially parallel to the associated horizontal upright 13 of the platform 6. Furthermore, the magnets 11 of each motor are connected to the load 2 using a rigid connection (embedded type), for example by the intermediary of a tenon 19.
Chaque aimant 11 est en outre raccordé mécaniquement aux longerons 17 associés par l’intermédiaire d’une liaison rigide (type encastrement).Each magnet 11 is also mechanically connected to the associated beams 17 via a rigid connection (embedded type).
Enfin, le premier et le deuxième moteur 8, 9 sont configurés de sorte que l’actionnement du moteur 8, 9 a pour effet de déplacer les aimants 11 dans une direction normale au plan du système 1. Le déplacement des aimants 11 lors de l’actionnement des moteurs a donc pour effet de mettre les longerons 17 en rotation autour de leurs liaisons pivot 18 respectives (coaxiales à l’axe de gisement Y) et/ou le cadre 7 en rotation autour des liaisons pivot 15 des plateformes 6 (coaxiales à l’axe de site X).Finally, the first and the second motor 8, 9 are configured so that the actuation of the motor 8, 9 has the effect of moving the magnets 11 in a direction normal to the plane of the system 1. The movement of the magnets 11 during the actuation of the motors therefore has the effect of putting the beams 17 in rotation around their respective pivot links 18 (coaxial with the bearing axis Y) and/or the frame 7 in rotation around the pivot links 15 of the platforms 6 (coaxial to site axis X).
Le cadre 7 forme donc un joint cardan pour la charge 2.Frame 7 therefore forms a universal joint for load 2.
Il en découle que le déplacement des aimants 11 du premier moteur 8 et du deuxième moteur 9 (lorsque les moteurs 8, 9 sont placés symétriquement par rapport au premier plan de symétrie) dans un même sens suivant la direction normale au plan du système 1 a pour effet de faire pivoter la charge 2 autour de l’axe de site X, tandis que le déplacement des aimants 11 du premier moteur 8 et du deuxième moteur 9 dans des sens opposés suivant la direction normale au plan du système 1 a pour effet de faire pivoter la charge 2 autour de l’axe de gisement Y.It follows that the displacement of the magnets 11 of the first motor 8 and of the second motor 9 (when the motors 8, 9 are placed symmetrically with respect to the first plane of symmetry) in the same direction in the direction normal to the plane of the system 1 has for the effect of causing the load 2 to rotate around the elevation axis X, while the displacement of the magnets 11 of the first motor 8 and of the second motor 9 in opposite directions along the direction normal to the plane of the system 1 has the effect of rotate load 2 around bearing axis Y.
Le système 1 comprend en outre un système de pilotage 20 configuré pour piloter le premier et le deuxième moteur 8, 9. En particulier, le système de pilotage peut piloter les moteurs 8, 9 individuellement, ou en variante de manière synchronisée (les moteurs 8, 9 étant alors couplés).The system 1 further comprises a control system 20 configured to control the first and the second motors 8, 9. In particular, the control system can control the motors 8, 9 individually, or alternatively in a synchronized manner (the motors 8 , 9 then being coupled).
Dans une forme de réalisation, le système 1 de stabilisation comprend en outre un troisième et un quatrième moteur 21, 22 associés qui sont montés sur la plateforme 6 et sur la charge 2 à distance des axes de site X et de gisement Y. Les troisième et quatrième moteurs 21, 22 sont également configurés pour stabiliser la charge 2 autour des axes de site X et de gisement Y.In one embodiment, the stabilization system 1 further comprises a third and a fourth associated motors 21, 22 which are mounted on the platform 6 and on the load 2 at a distance from the axes of elevation X and bearing Y. The third and fourth motors 21, 22 are also configured to stabilize the load 2 around the axes of elevation X and bearing Y.
Les troisième et quatrième moteurs 21, 22 sont alors positionnés dans le système 1 de sorte à être symétriques par rapport au centre de symétrie O du système 1 et aux premier et deuxième moteurs 8, 9. La partie de stabilisation du système 1 est donc parfaitement symétrique, ce qui limite encore davantage ses déformations et améliore la stabilisation de la charge 2. De plus, les troisième et quatrième moteurs 21, 22 étant placés dans les coins, qui ne comprennent pas d’équipement électroniques ou optroniques, leur encombrement est minimal et permet ainsi d’augmenter le volume disponible pour la charge 2.The third and fourth motors 21, 22 are then positioned in the system 1 so as to be symmetrical with respect to the center of symmetry O of the system 1 and to the first and second motors 8, 9. The stabilization part of the system 1 is therefore perfectly symmetrical, which further limits its deformations and improves the stabilization of the load 2. In addition, the third and fourth motors 21, 22 being placed in the corners, which do not include electronic or optronic equipment, their bulk is minimal and thus increases the volume available for load 2.
Par conséquent, les performances de stabilisation sont nettement améliorées puisque les moteurs 8, 9, 21, 22 ainsi positionnés sont capables d’augmenter le couple disponible. En particulier, quel que soit le mouvement, l’ensemble des moteurs 8, 9, 21, 22 sont actionnés simultanément afin de piloter le déplacement de la charge 2. De plus, la présence de quatre moteurs 8, 9, 21, 22 permet de déplacer la charge 2 avec précision en site et en gisement avec une très faible déformation du système 1 et un nombre de moteurs limité.Consequently, the stabilization performance is markedly improved since the motors 8, 9, 21, 22 thus positioned are capable of increasing the torque available. In particular, whatever the movement, all of the motors 8, 9, 21, 22 are actuated simultaneously in order to control the movement of the load 2. In addition, the presence of four motors 8, 9, 21, 22 allows to move the load 2 with precision in elevation and bearing with very little deformation of the system 1 and a limited number of motors.
Les premier, deuxième, troisième et quatrième moteurs 8, 9, 21, 22 sont de préférence identiques afin de garantir la symétrie du système 1 de stabilisation. Typiquement, les quatre moteurs 8, 9, 21, 22 peuvent être du type électromagnétique comprenant une bobine 10 fixée sur les plateformes 6 et des aimants 11 fixés sur la charge 2 (ou le longeron 17) .The first, second, third and fourth motors 8, 9, 21, 22 are preferably identical in order to guarantee the symmetry of the stabilization system 1. Typically, the four motors 8, 9, 21, 22 can be of the electromagnetic type comprising a coil 10 fixed to the platforms 6 and magnets 11 fixed to the load 2 (or the spar 17).
Par ailleurs, les troisième et quatrième moteurs 21, 22 sont chacun montés sur un montant incliné 14 de manière symétrique par rapport au centre O de symétrie du système 1 de stabilisation, en face du deuxième moteur 9 et du premier moteur 8, respectivement. Le cas échéant, chaque moteur 21, 22 est monté sur la charge 2 par l’intermédiaire d’un des longerons 17 correspondant.Furthermore, the third and fourth motors 21, 22 are each mounted on an inclined upright 14 symmetrically with respect to the center O of symmetry of the stabilization system 1, opposite the second motor 9 and the first motor 8, respectively. If necessary, each motor 21, 22 is mounted on the load 2 via one of the corresponding side members 17.
Il en découle que le déplacement des aimants 11 du premier moteur 8 et du quatrième moteur 22 dans un même sens suivant la direction normale au plan du système 1 et, simultanément, du deuxième moteur 9 et du troisième moteur 21 dans un sens opposé à celui du premier moteur 8 et du quatrième moteur 22 suivant la direction normale au plan du système 1, a pour effet de faire pivoter la charge 2 autour de l’axe de gisement Y (Figure 5a). Par ailleurs, le déplacement des aimants 11 du premier moteur 8 et du deuxième moteur 9 dans un même sens suivant la direction normale au plan du système 1 et, simultanément, du troisième moteur 21 et du quatrième moteur 22 dans un sens opposé à celui du premier moteur 8 et du deuxième moteur 9 suivant la direction normale au plan du système 1, a pour effet de faire pivoter la charge 2 autour de l’axe de site X (Figure 5b).It follows that the displacement of the magnets 11 of the first motor 8 and of the fourth motor 22 in the same direction following the direction normal to the plane of the system 1 and, simultaneously, of the second motor 9 and of the third motor 21 in a direction opposite to that of the first motor 8 and of the fourth motor 22 in the direction normal to the plane of the system 1, has the effect of causing the load 2 to rotate around the bearing axis Y (FIG. 5a). Furthermore, the displacement of the magnets 11 of the first motor 8 and of the second motor 9 in the same direction in the direction normal to the plane of the system 1 and, simultaneously, of the third motor 21 and of the fourth motor 22 in a direction opposite to that of the first motor 8 and of the second motor 9 following the direction normal to the plane of the system 1, has the effect of causing the load 2 to rotate around the elevation axis X (FIG. 5b).
Le système de pilotage 20 peut être configuré pour piloter les quatre moteurs individuellement, ou en variante, comme illustré sur les figures 5a et 5b, par paire de manière synchronisée (les premier et troisième moteurs 8, 21 d’une part et les deuxième et quatrième moteurs 9, 22 d’autre part étant alors couplés).The control system 20 can be configured to control the four motors individually, or alternatively, as illustrated in FIGS. 5a and 5b, in pairs in a synchronized manner (the first and third motors 8, 21 on the one hand and the second and fourth motors 9, 22 on the other hand then being coupled).
Claims (12)
- une embase (3),
- un premier support (4) monté à pivotement sur l’embase (3) autour d’un premier axe de rotation,
- un deuxième support (5) monté à pivotement sur le premier support (4) autour d’un deuxième axe de rotation,
- au moins une plateforme (6) raccordée mécaniquement au deuxième support (5) et
- un cadre (7), monté à pivotement sur l’au moins une plateforme (6) autour d’un troisième axe de rotation (X) et sur la charge (2) autour d’un quatrième axe de rotation (Y), le quatrième axe de rotation (Y) étant perpendiculaire au troisième axe de rotation (X),
le système de stabilisation (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un premier moteur (8) et un deuxième moteur (9), le premier moteur (8) et le deuxième moteur (9) étant chacun montés sur la plateforme (6) et sur la charge (2) à distance du troisième axe de rotation (X) et du quatrième axe de rotation (Y) et étant configurés pour stabiliser la charge (2) autour du troisième axe de rotation (X) et du quatrième axe de rotation (Y).Stabilization system (1) for a load (2), in particular an optronic or electronic load (2), comprising:
- a base (3),
- a first support (4) pivotally mounted on the base (3) about a first axis of rotation,
- a second support (5) pivotally mounted on the first support (4) about a second axis of rotation,
- at least one platform (6) mechanically connected to the second support (5) and
- a frame (7), pivotally mounted on the at least one platform (6) around a third axis of rotation (X) and on the load (2) around a fourth axis of rotation (Y), the fourth axis of rotation (Y) being perpendicular to the third axis of rotation (X),
the stabilization system (1) being characterized in that it further comprises at least a first motor (8) and a second motor (9), the first motor (8) and the second motor (9) each being mounted on the platform (6) and on the load (2) at a distance from the third axis of rotation (X) and the fourth axis of rotation (Y) and being configured to stabilize the load (2) around the third axis of rotation (X) and the fourth axis of rotation (Y).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1913388A FR3103912B1 (en) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | Compact stabilization system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1913388A FR3103912B1 (en) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | Compact stabilization system |
| FR1913388 | 2019-11-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3103912A1 true FR3103912A1 (en) | 2021-06-04 |
| FR3103912B1 FR3103912B1 (en) | 2023-07-28 |
Family
ID=70295224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1913388A Active FR3103912B1 (en) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | Compact stabilization system |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3103912B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3138858A1 (en) | 2022-08-09 | 2024-02-16 | Safran Electronics & Defense | Linear motor, load orientation device comprising such a motor as well as a gyro-stabilized module equipped with such a motor |
Citations (3)
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| WO2009150041A2 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-17 | Recon Technology Europe Gmbh | Modular gyro-stabilized surveillance system for mobile carries |
| US9531928B2 (en) * | 2014-07-08 | 2016-12-27 | Flir Systems, Inc. | Gimbal system with imbalance compensation |
-
2019
- 2019-11-28 FR FR1913388A patent/FR3103912B1/en active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3103912B1 (en) | 2023-07-28 |
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