CN101003306A - 自动减振平衡台 - Google Patents

Abstract

自动减振平衡台。它涉及一种自动平衡装置，尤其是固定在直升飞机等运动载体上，自动减少放置在平台上物体或人的振动保持其稳定状态的装置。它包括可与载体固定的底座、绕环心开两对轴线相互垂直的同心孔的内圆环，在内圆环外与其在一对孔内铰接的外圆环，在内圆环下与其在另一对孔内铰接的半圆环及在半圆环上部固定的与半圆环垂直的平台。底座与外圆环之间以磁铁减振器连接，以减少底座的振动对平台的影响。在半圆环上安装水平和垂直陀螺稳定仪，辅助保持平台的水平状态。平台上可以站人或放置摄像机，平台可以平稳状态随载体前进。本发明适合在直升飞机或汽车上使用，将载体的振动影响减少到最小，实现空中或行进中拍摄，可得到清晰的图像。

Description

自动减振平衡台

一、技术领域

本发明涉及一种自动平衡装置，尤其是固定在直升飞机等运动载体上，自动减少放置在平台上物体或人的振动保持其平稳状态的装置，特别适合进行空中拍摄时的使用。

二、背景技术

随着科技的进步，影视业的发展，或其他各种商业需求等，进行空中拍摄成为一种必不可少的方式。空中拍摄一般是人在直升飞机上进行拍摄，其拍摄图像效果受到直升飞机和摄像机振动的影响较大，较难控制。目前没有一种自动减少直升飞机上摄像机振动的装置。对于在汽车上的行进过程中的拍摄，由于汽车行驶时会产生振动也有同样需要。

三、发明内容

本发明的目的是要解决上述问题，提供一种在运动载体如直升飞机上使用的自动平衡装置。

本发明的技术方案为：

自动减振平衡台，它包括可与载体固定的底座、绕环心开两对轴线相互垂直的同心孔的内圆环，在内圆环外与其在一对孔内即沿直径方向铰接的外圆环，在内圆环下与其在另一对孔内铰接的半圆环及在半圆环上部固定的一个与半圆环垂直的平台。

在平台上可以站人或放置摄像机，由于外圆环和内圆环之间的铰接轴线与内圆环和半圆环之间的铰接轴线相互垂直，以使它们成为一个姿态控制器，使底座在一定角度范围内无论朝哪个方向倾斜，半圆环都会由重力作用绕两轴线转动，保持其垂直状态，进而保持平台的水平，即平台上物体的平稳性。

上述底座与外圆环之间以在外圆环下均布的四个磁铁减振器连接，它们将减少载体引起底座的振动对平台的影响。另外在半圆环上安装水平和垂直陀螺稳定仪，辅助保持平台的水平状态，实现平台的平稳飞行，而不受直升飞机振动或倾斜的影响。

采用上述方案的有益效果是：将装置固定在直升飞机上后，人若使用摄像机在平台上进行空中拍摄，由于装置的自动减振平衡作用，直升飞机飞行时的剧烈振动、倾斜及风等其它外界因素不会影响到人和摄像机，使拍摄可以轻松得到清晰不抖动的图像；此装置还可固定在其它运动载体如汽车上使用。

四、附图说明

图1是本发明自动减振平衡台的立体示意图；

图2是本发明实施例1的主半剖视图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图4是图2中的B-B剖视图；

图5是图4中的C-C剖视图；

图6是图5中的D-D剖视图；

图7是图4中采用实施例2时的C-C剖视图。

对各幅附图中的标号说明如下：

1—平台；1a—外罩；2—内圆环；3—外圆环；4—磁铁减振器；5—销轴；6—垂直离心盘；7—水平离心盘；8—半圆环；9—底座；9a—凹腔；10—高速电机；11—高速电机；12—销轴；13—内芯；13a—U形耳；13b—凸耳；14—外胆；14a—凸耳；15—螺栓件；16—螺钉；17—固定板；18—磁铁；19—直流电磁铁。

五、具体实施方式

实施例1本实施例的自动减振平衡台，其结构可从图1、图2、图3和图4中看到，它包括可与载体固定的底座9、绕环心开两对轴线相互垂直的同心孔的内圆环2，在内圆环2外与其在一对孔内即沿直径方向以销轴5铰接的外圆环3，在内圆环2下与其在另一对孔内以销轴12铰接的半圆环8及在半圆环8上部固定的一个与半圆环8垂直的平台1。底座9与外圆环3之间以在外圆环3下均布的四个磁铁减振器4连接，并在半圆环8上安装水平和垂直陀螺稳定仪。

如图5和图6所示，磁铁减振器4含有两个相互嵌套的中空五面体，称为内芯13和外胆14，在内芯13和外胆14的前、后、左、右、底五面上各装一对磁铁18，形成5对磁铁，使它们同极相对，产生一定的排斥力。另外，在外胆14顶部的一对侧面上有一对凸耳14a；在内芯13顶部的一对侧面上也有一对凸耳13b，在其另一对侧面上还有一对U形耳13a。在外胆凸耳14a的上下面上各放一块磁铁，在U形耳13b内侧的上下面上也各装一块与凸耳14a上的极性相同的磁铁，以增加磁铁减振器4的减振能力。在内芯凸耳13b上有一个通孔；在外胆凸耳14a和内芯U形耳13a上分别开一个位置相对应的通孔，其中内芯13为螺纹孔，外胆14为直孔。

陀螺稳定仪是由高速电机带动的离心盘，离心盘外缘质量较大，高速电机的底座固定在半圆环8上；其中垂直陀螺稳定仪的垂直离心盘6在高速电机10的转子两端各有一个；水平陀螺稳定仪的水平离心盘7设置在半圆环8下面，其高速电机11的转子与水平离心盘7及半圆环8底部中心位置的一个通孔同轴配合；并在底座9上面有一个比水平离心盘7面积大的凹腔，使底座9在一定范围内倾斜时不会碰到水平离心盘7。

在平台1的边缘还可向下伸出一段，以形成外罩1a将平台下的一部分如磁铁减振器4遮住。

磁铁减振器4安装时，先将内芯13上前、后、左、右、底五面的磁铁18及外胆凸耳14a上的磁铁直接固定在各面上；然后将内芯13套入外胆14中，用螺栓件15将内芯13与外胆14在凸耳14a和U形耳13a的通孔处连接，如图5所示；再将外胆14上前、后、左、右、底五面的磁铁及内芯U形耳13a上的磁铁先固定在一固定板17上，最后将固定板17由螺钉16固定在各面上。

磁铁减振器4与底座9及外圆环3的连接是将内芯13在凸耳13a上的通孔处由螺栓固定在外圆环3下的连接杆上，再将底座9上的连接杆固定在外胆14的底面上即可。连接后，将螺栓件15拆下，使内芯18与外胆16之间无接触。

自动减振平衡台完成安装后，将底座9与载体固定即可。在平台1上可以站人或放置摄像机，拍摄时，载体如直升飞机的晃动会影响图像采集的清晰度，这里磁铁减振器4、姿态控制器和陀螺稳定仪解决了这个问题。

磁铁减振器4上内芯13与外胆14上对应磁铁同极相对，产生排斥力，振动发生时，磁铁之间距离发生变化，排斥力大小也跟着发生变化，其变化方向为减小振动，由此实现减振的目的。外圆环3与半圆环8为90度交叉布置并可绕各自与内圆环的2的铰接轴心旋转，即实现360度的任意旋转，它们成为一个姿态控制器，使底座9在一定角度范围内无论朝哪个方向倾斜，半圆环8都会由重力作用绕两轴线转动，保持其垂直状态，进而保持平台1的水平，即平台1上物体的平稳飞行。高速电机10、11带动水平陀螺稳定仪的水平离心盘7和垂直陀螺稳定仪的垂直离心盘6进行高速旋转，加强了平台1在垂直和水平方向的稳定，保持平台1的水平状态，实现平台1的平稳飞行可以更减少振动、倾斜和风等外界因素的影响。

实施例2本实施例的自动减振平衡台，其结构可从图7中看到，它与实施例1不同的是：连接底座9与外圆环3的磁铁减振器4在外胆14底面的磁铁也可以采用直流电磁铁19，并在内芯13上安装一个压力传感器，使直流电磁铁29的磁通量可通过微机接收压力传感器的信号进行调节，实现在线实时调节，可以将振动尽可能地减小，有助于平台1的稳定及摄像机对图像采集的清晰度。

Claims (7)

1、一种自动减振平衡台，其特征在于：它包括可与载体固定的底座(9)、绕环心开两对轴线相互垂直的同心孔的内圆环(2)，在内圆环(2)外与其在一对孔内即沿直径方向以销轴(5)铰接的外圆环(3)，在内圆环(2)下与其在另一对孔内以销轴(12)铰接的半圆环(8)及在半圆环(8)上部固定的一个与半圆环(8)垂直的平台(1)；其中底座(9)与外圆环(3)之间以在外圆环(3)下均布的四个磁铁减振器(4)连接，并在半圆环(8)上安装水平和垂直陀螺稳定仪。

2、根据权利要求1所述的自动减振平衡台，其特征在于：所说的磁铁减振器(4)含有两个相互嵌套的中空五面体，称为内芯(13)和外胆(14)，在内芯(13)和外胆(14)的前、后、左、右、底五面上各装一对磁铁(18)，形成5对磁铁，使它们同极相对，产生一定的排斥力；在外胆(14)顶都的一对侧面上有一对凸耳(14a)；在内芯(13)顶部的一对侧面上也有一对凸耳(13b)，在其另一对侧面上还有一对U形耳(13a)；在外胆凸耳(14a)的上下面上各放一块磁铁，在U形耳(13b)内侧的上下面上也各装一块与凸耳(14a)上的极性相同的磁铁；在内芯凸耳(13b)上有一个通孔；在外胆凸耳(14a)和内芯U形耳(13a)上分别开一个位置相对应的通孔，其中内芯(13)为螺纹孔，外胆(14)为直孔。

3、根据权利要求1或2所述的自动减振平衡台，其特征在于：所说的磁铁减振器(4)的内芯(13)上前、后、左、右、底五面的磁铁(18)及外胆凸耳(14a)上的磁铁直接固定在各面上；外胆(14)上前、后、左、右、底五面的磁铁及内芯U形耳(13a)上的磁铁先固定在一固定板(17)上，再将固定板(17)由螺钉(16)固定在各面上。

4、根据权利要求1或2所述的自动减振平衡台，其特征在于：所说的磁铁减振器(4)中的内芯(13)在凸耳(13a)上的通孔处由螺栓固定在外圆环(3)下的四根连接杆上，外胆(14)的底面与底座(9)上的四根连接杆固定。

5、根据权利要求1所述的自动减振平衡台，其特征在于：所说的陀螺稳定仪是由高速电机带动的离心盘，离心盘外缘质量较大，高速电机的底座固定在半圆环(8)上；其中垂直陀螺稳定仪的垂直离心盘(6)在高速电机(10)的转子两端各有一个；水平陀螺稳定仪的水平离心盘(7)设置在半圆环(8)下面，其高速电机(11)的转子与水平离心盘(7)及半圆环(8)底部中心位置的一个通孔同轴配合；并在底座(9)上面有一个比水平离心盘(7)面积大的凹腔(9a)。

6、根据权利要求1所述的自动减振平衡台，其特征在于：在平台(1)的边缘处还可向下伸出一段，形成外罩(1a)将平台下的部分遮住。

7、根据权利要求1或2所述的自动减振平衡台，其特征在于：所说的磁铁减振器(4)在外胆(14)底面的磁铁可以采用直流电磁铁(19)，并在内芯(13)上安装一个压力传感器。

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