CN101603620B - 微小型定向侦查云台 - Google Patents

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Abstract

微小型定向侦查云台，它涉及一种机器人侦查云台。本发明为解决现有侦查类爬壁机器人携带的侦查云台在侦查摄像头伸出的同时无法保证侦查方向不变以及无法消除玻璃反光对侦查效果影响的问题。第一传动轴的输入端装在第一蜗轮传动装置内的蜗轮中心孔中，连杆的一端固装在第一传动轴上，连杆的另一端安装在第二传动轴上，支撑套的下端与第二传动轴连接，第二蜗轮传动装置设置在支撑套内腔的前端，主动摆杆和从动摆杆的一端分别与蜗轮轴和支承轴连接、另一端分别与摄像头固定座连接，摄像装置固装在摄像头固定座的下端面上。本发明实现了摄像装置的顺利伸出和俯仰，保证了摄像装置的侦查方向不变，消除了摄像装置在贴向玻璃的同时玻璃反光对侦查画面的影像。

Description

微小型定向侦查云台
技术领域
本发明涉及一种机器人侦查云台。
背景技术
侦查类爬壁机器人能在楼宇、飞机表面进行侦察作业。以楼宇反恐侦察为例，爬壁机器人可通过城市楼宇建筑外表面潜行至事发点，伸出搭载的摄像头，将室内人员情况的图像视频无线发送至指挥中心，为安全部门进行现场形势判断、行动任务决策提供现场依据，可以有效保障人员安全，提高行动的成功率。侦查类爬壁机器人能否实现有效侦查与其搭载的侦查云台合理与否有很大关系。作为侦查类爬壁机器人非常重要的一个功能机构，侦查云台的设计不断得到发展，通过检索现有的国内外文献，每一种侦查类爬壁机器人都设计了相应的机器人侦查云台。这些装置有采用单一关节旋转式的机构，这种机构无法保证在侦查摄像头伸出的同时侦查方向不变；有采用直线导轨伸出式的机构，这种机构无法实现摄像头贴向玻璃的运动，无法克服玻璃反光对侦查效果的影响。同时两种机构的作业空间均较小。所以，有必要设计一种具有体积小、重量轻、有效作业空间大的侦查云台，具有定向侦查能力，保证侦查设备在云台伸出的同时侦查方向不变，同时能够消除玻璃反光对侦查能力的影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有侦查类爬壁机器人携带的侦查云台在侦查摄像头伸出的同时无法保证侦查方向不变以及无法消除玻璃反光对侦查效果影响的问题，提供一种微小型定向侦查云台。
本发明由第一蜗轮传动装置、顶帽、主动带轮、第一传动轴、连杆、同步带、从动带轮、第二传动轴、支撑套、底座、第二蜗轮传动装置、调整座、从动摆杆、主动摆杆、摄像头固定座、摄像装置、第一连接轴、第二连接轴和调节螺钉组成，第一蜗轮传动装置固装在底座上，第一传动轴的输入端装在第一蜗轮传动装置内的蜗轮中心孔中，主动带轮安装在第一传动轴上，顶帽设置在主动带轮下面，顶帽的底面套在调整座上的凸台上，调整座通过连接件固装在底座的上端面上，调节螺钉穿过调整座顶在顶帽上，连杆的一端固装在第一传动轴上，连杆的另一端安装在第二传动轴上，从动带轮固装在第二传动轴上，主动带轮与从动带轮通过同步带连接，支撑套的下端固装在第二传动轴上，第二蜗轮传动装置设置在支撑套内腔的前端，主动摆杆的输入端与第二蜗轮传动装置上的蜗轮轴连接，主动摆杆的输出端与第二连接轴连接，第一连接轴和第二连接轴上、下设置，且安装在摄像头固定座上，从动摆杆的输入端与第一连接轴连接，从动摆杆的输出端与第二蜗轮传动装置上的支承轴连接，摄像装置通过连接件固装在摄像头固定座的下端面上。
本发明具有以下有益效果：一、本发明利用主动摆杆、从动摆杆、摄像头固定座和第二蜗轮传动装置中的第一箱体形成的平行四边形机构，平行四边形机构绕第二蜗轮转动装置上、下摆动，保证了摄像装置在俯仰时侦查方向不变，并可通过俯仰运动使摄像装置贴在玻璃上，消除了玻璃反光对侦查画面的影响。本发明利用第一蜗轮传动装置驱动连杆转动，使得通过第二传动轴与从动带轮固连的支撑套伸出，进而通过摆杆带动摄像装置伸出，保证了伸出的同时侦查方向不变。二、本发明具有体积小、重量轻、有效作业空间大的特点。三、本发明操作简单，整个装置在运行过程中，基本无需维护。四、本发明运动部件少，可应用于任何需要改善的操作空间，没有地域限制。
附图说明
图1是本发明微小型定向侦查云台的结构示意图，图2是第二蜗轮传动装置11的结构示意图，图3是图2的俯视图，图4是图2的左视图，图5是图2的A-A剖视图，图6是本发明微小型定向侦查云台的缩回状态图，图7是本发明微小型定向侦查云台的伸出状态图，图8是本发明微小型定向侦查云台的俯仰状态图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2和图6说明本实施方式，本实施方式云台由第一蜗轮传动装置1、顶帽2、主动带轮3、第一传动轴4、连杆5、同步带6、从动带轮7、第二传动轴8、支撑套9、底座10、第二蜗轮传动装置11、调整座12、从动摆杆13、主动摆杆14、摄像头固定座15、摄像装置16、第一连接轴17、第二连接轴18和调节螺钉19组成，第一蜗轮传动装置1固装在底座10上，第一传动轴4的输入端装在第一蜗轮传动装置1内的蜗轮中心孔中，主动带轮3通过轴承安装在第一传动轴4上，顶帽2设置在主动带轮3下面，顶帽2顶住主动带轮3使其固定不动，顶帽2的底面套在调整座12上的凸台12-1上，调整座12通过连接件固装在底座10的上端面上，调节螺钉19穿过调整座12顶在顶帽2上，调节螺钉19用来调整顶帽2的高度，连杆5的一端固装在第一传动轴4上，连杆5的另一端安装在第二传动轴8上，从动带轮7固装在第二传动轴8上，主动带轮3与从动带轮7通过同步带6连接，支撑套9的下端固装在第二传动轴8上，第二蜗轮传动装置11设置在支撑套9内腔的前端，主动摆杆14的输入端与第二蜗轮传动装置11上的蜗轮轴11-2连接，主动摆杆14的输出端与第二连接轴18连接，第一连接轴17和第二连接轴18上、下设置，且安装在摄像头固定座15上，从动摆杆13的输入端与第一连接轴17连接，从动摆杆13的输出端与第二蜗轮传动装置11上的支承轴11-1连接，摄像装置16通过连接件固装在摄像头固定座15的下端面上。第一蜗轮传动装置1采用蜗轮蜗杆传动，能够保证第一传动轴4的反向自锁。第一蜗轮传动装置1的输入端与驱动电机连接。
本发明伸出时的工作过程：见图1、图6和图7，从动带轮7随第二传动轴8一同转动，支撑套9也随第二传动轴8转动；当第一蜗轮传动装置1中的蜗轮驱动第一传动轴4转动时，由于从动带轮7与主动带轮3通过同步带6连接，而主动带轮3被顶帽2固定，使得从动带轮7自身相对于底座10不转动，第二传动轴8自身也相对于底座10不转动，从动带轮7和第二传动轴8只随连杆5的转动而平动伸出，保证了摄像装置16在伸出的同时侦查方向不变。
具体实施方式二：结合图2～图5说明本实施方式，本实施方式的第二蜗轮传动装置11由支承轴11-1、蜗轮轴11-2、第一箱体11-3、铜蜗轮11-4、蜗杆11-5、第二箱体11-6、电机座11-7和电机11-8组成，第一箱体(11-3)设置在第二箱体(11-6)的前端，且二者通过连接件连接，支承轴11-1和蜗轮轴11-2的两端分别设置在第一箱体11-3的两侧壁上，铜蜗轮11-4固装在蜗轮轴11-2上，铜蜗轮11-4与蜗杆11-5啮合，蜗杆11-5两端分别通过轴承设置在第二箱体11-6内，蜗杆11-5的输入端与电机11-8连接，电机11-8固装在电机座11-7上，电机座11-7通过连接件固装在第一箱体11-3和第二箱体11-6的端面上。主动摆杆14、从动摆杆13、摄像头固定座15和第二蜗轮传动装置11中的第一箱体11-3形成平行四边形机构；蜗轮蜗杆传动能够保证平行四边形机构运动的反向自锁。其它方法与具体实施方式一相同。
本发明俯仰时的工作过程：见图2～图5和图8，电机11-8带动蜗杆11-5旋转，蜗杆11-5驱动铜蜗轮11-4转动，使主动摆杆14绕蜗轮轴11-2摆动，从动摆杆13与主动摆杆14一起绕蜗轮轴11-2摆动，保证了摄像装置16在俯仰时侦查方向不变，并可通过俯仰运动使摄像装置16贴在玻璃上，消除了玻璃反光对侦查画面的影响。

Claims (2)

1.一种微小型定向侦查云台，其特征在于：所述云台由第一蜗轮传动装置(1)、顶帽(2)、主动带轮(3)、第一传动轴(4)、连杆(5)、同步带(6)、从动带轮(7)、第二传动轴(8)、支撑套(9)、底座(10)、第二蜗轮传动装置(11)、调整座(12)、从动摆杆(13)、主动摆杆(14)、摄像头固定座(15)、摄像装置(16)、第一连接轴(17)、第二连接轴(18)和调节螺钉(19)组成，第一蜗轮传动装置(1)固装在底座(10)上，第一传动轴(4)的输入端装在第一蜗轮传动装置(1)内的蜗轮中心孔中，主动带轮(3)安装在第一传动轴(4)上，顶帽(2)设置在主动带轮(3)下面，顶帽(2)的底面套在调整座(12)上的凸台(12-1)上，调整座(12)通过连接件固装在底座(10)的上端面上，调节螺钉(19)穿过调整座(12)顶在顶帽(2)上，连杆(5)的一端固装在第一传动轴(4)上，连杆(5)的另一端安装在第二传动轴(8)上，从动带轮(7)固装在第二传动轴(8)上，主动带轮(3)与从动带轮(7)通过同步带(6)连接，支撑套(9)的下端固装在第二传动轴(8)上，第二蜗轮传动装置(11)设置在支撑套(9)内腔的前端，主动摆杆(14)的输入端与第二蜗轮传动装置(11)上的蜗轮轴(11-2)连接，主动摆杆(14)的输出端与第二连接轴(18)连接，第一连接轴(17)和第二连接轴(18)上、下设置，且安装在摄像头固定座(15)上，从动摆杆(13)的输入端与第一连接轴(17)连接，从动摆杆(13)的输出端与第二蜗轮传动装置(11)上的支承轴(11-1)连接，摄像装置(16)通过连接件固装在摄像头固定座(15)的下端面上。
2.根据权利要求1所述的微小型定向侦查云台，其特征在于：所述第二蜗轮传动装置(11)由支承轴(11-1)、蜗轮轴(11-2)、第一箱体(11-3)、铜蜗轮(11-4)、蜗杆(11-5)、第二箱体(11-6)、电机座(11-7)和电机(11-8)组成，第一箱体(11-3)设置在第二箱体(11-6)的前端，且二者通过连接件连接，支承轴(11-1)和蜗轮轴(11-2)的两端分别设置在第一箱体(11-3)的两侧壁上，铜蜗轮(11-4)固装在蜗轮轴(11-2)上，铜蜗轮(11-4)与蜗杆(11-5)啮合，蜗杆(11-5)两端分别通过轴承设置在第二箱体(11-6)内，蜗杆(11-5)的输入端与电机(11-8)连接，电机(11-8)固装在电机座(11-7)上，电机座(11-7)通过连接件固装在第一箱体(11-3)和第二箱体(11-6)的端面上。
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Assignee: HAIER-HIT ROBOT Co.,Ltd.

Assignor: Harbin Institute of Technology

Contract record no.: 2012230000137

Denomination of invention: Micro-miniature directional cradle head

Granted publication date: 20110525

License type: Exclusive License

Open date: 20091216

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