CN106454222B - 一种对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，其涉及视频终端设备技术领域，由主轴、曲轴和助力部件构成，曲轴的一端与主轴的一端垂直相连，另一端与助力部件铰接，该发明可以产生一个变化的弹力，此弹力对电机输出轴产生的弹力矩可以平衡垂直转动部件由于其所受重力的方向和电机主轴方向不在同一条直线上而对电机主轴产生的重力矩，此弹力矩变化范围比较大，从而可以有效解决由于重力矩而导致的电机使用寿命减少，视频终端设备的驱动控制电路复杂化的问题。

Description

一种对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构
技术领域
本发明涉及视频终端设备技术领域，尤其涉及一种应用于视频终端设备上的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构。
背景技术
在监控行业，视频终端设备是采集视觉信号的主要设备，视频终端设备主要包括球形摄像机(球机)、枪式摄像机(枪机)、半球摄像机和云台摄像机等。由于视频终端设备内垂直转动部件很难做到重心平衡，在该垂直转动部件垂直转动一圈的过程中，重力矩是变化的，甚至相差较大，这样对电机的扭矩、设备的驱动控制电路提出较高要求。目前在用的设备中采用增加电机扭矩、增加配重块等方法，这样可调范围有限，浪费能源、材料等资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、可靠稳定且可调范围大的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，包括：
曲轴；
主轴，其一端与所述曲轴的一端垂直相连；
助力部件，其一端与所述曲轴上远离所述主轴的一端铰接，另一端与静支撑轴铰接；
垂直转动部件位于所述主轴一侧并随该主轴转动。
作为优选，所述曲轴包括第一曲柄臂和连杆轴颈，所述第一曲柄臂和所述连杆轴颈呈L形垂直连接,该第一曲柄臂远离所述连杆轴颈的端部与所述主轴的一端呈L形垂直连接；
助力部件，其一端与所述连杆轴颈铰接，另一端与静支撑轴铰接。
作为优选，所述曲轴还包括第二曲柄臂，该第二曲柄臂的一端与所述连杆轴颈上远离所述第一曲柄臂的一端垂直连接。
作为优选，所述第一曲柄臂、所述连杆轴颈和所述第二曲柄臂呈U形排布。
作为优选，所述第一曲柄臂和所述第二曲柄臂形状相同，所述第一曲柄臂与所述电机输出轴连接的端部和所述第二曲柄臂远离所述连杆轴颈的端部中心线共线。
作为优选，所述助力部件包括滑套、弹簧和滑杆，所述滑套与所述连杆轴颈转动连接将所述助力部件和所述曲轴连接在一起，所述滑杆一端与所述静支撑轴转动连接将所述助力部件和所述静支撑轴连接在一起，另一端安装在所述滑套内部，所述滑杆可以相对于所述滑套移动，所述弹簧与所述滑杆和所述滑套同轴心线安装。
作为优选，所述弹簧同轴心线安装于所述滑杆和滑套的外部。
作为优选，所述滑套的内径大于所述滑杆的外径，所述滑套的外径小于所述弹簧的内径。
作为优选，所述弹簧的两端分别抵靠在所述滑套和所述滑杆的非移动端。
作为优选，所述助力部件可以为液压杆或者气压杆。
本发明的有益效果：
本发明所提供的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构可以大范围的补偿视频终端设备由于垂直转动部件所受重力的方向和电机输出轴方向不在同一条直线上所产生的额外的重力矩，通过补偿此额外的重力矩可以极大增加电机的使用寿命，简化视频终端设备的驱动控制电路。
附图说明
图1是本发明的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构的立体示意图；
图2是本发明的对垂直转动部件产生的重力矩加以补的原理图；
图3是本发明的曲轴的立体示意图；
图4是本发明的助力部件的立体示意图；
图5是本发明的滑套和滑杆连接结构示意图。
图中：1、曲轴；101、第一曲柄臂；102、连杆轴颈；103、第二曲柄臂；104、支撑轴；2、助力机构；201、滑套；202、弹簧；203、滑杆；3、静支撑轴；4、主轴；5、垂直转动部件；6、基板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示的一种对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，包括：曲轴1、助力部件2、静支撑轴3和主轴4。曲轴1包括第一曲柄臂101和连杆轴颈102，该第一曲柄臂101远离连杆轴颈102的端部与主轴4的一端呈L形垂直连接。如图1和图3所示，第一曲柄臂101和连杆轴颈102呈L形垂直连接。助力部件2的一端与连杆轴颈102铰接，另一端与静支撑轴铰接。
如图3所示，曲轴1还包括第二曲柄臂103，该第二曲柄臂103的一端与连杆轴颈102上远离第一曲柄臂101的一端垂直连接。主轴4的一端可以与此第二曲柄臂103上远离连杆轴颈102的一端呈L形垂直连接。第二曲柄臂103的设置又为与主轴4相连提供了安装空间，从而提升了机构的灵活性。在本实施例中，主轴4的一端与第一曲柄臂101远离连杆轴颈102的端部呈L形垂直连接，于是在第二曲柄臂103远离连杆轴颈102的端部背向第一曲柄臂101的一侧垂直连接有一支撑轴104，从而对曲轴1起到了支撑作用。当主轴4与第二曲柄臂103相连时，则此支撑轴104安装在第一曲柄臂101上。
在本实施例中，主轴4与曲轴1采用装配的方式加以连接，当然，这两者也可以采用一体成型的结构，以便提升强度。
进一步的，第一曲柄臂101、连杆轴颈102和第二曲柄臂103呈U形排布。U形排布可以保证第一曲柄臂101和第二曲柄臂103运动同步，进而固化连杆轴颈102的运动轨迹。
进一步的，第一曲柄臂101和第二曲柄臂103形状相同，第一曲柄臂101与电机主轴连接的端部的中心线和第二曲柄臂103远离连杆轴颈102的端部的中心线共线。
如图4和图5所示，助力部件2包括滑套201、弹簧202和滑杆203，滑套201与连杆轴颈102转动连接将助力部件2和曲轴1连接在一起，滑杆203一端与静支撑轴3转动连接将助力部件2和静支撑轴3连接在一起，另一端安装在滑套201内部，滑杆203可以相对于滑套201移动，弹簧202与滑杆203和滑套201同轴心线安装。当滑套201和滑杆203受到外力作用时，滑套201和滑杆203会发生相对运动，与滑套201和滑杆203同轴心线安装的弹簧会随之发生压缩，进而产生一个变化的弹力，此弹力随着曲轴1转动发生规律性变化。弹簧202可以同轴心线安装于滑套201和滑杆203的外部或者内部。
进一步的，弹簧202同轴心线安装于滑杆203和滑套201的外部。弹簧202安装于滑杆203和滑套201的外部有助于直观的观察弹力的变化规律，通过调整弹簧的刚度系数和长度等参数，使弹力作用于电机主轴4上弹力矩的变化规律刚好迎合重力矩的变化规律达到刚好平衡的目的，避免能量的浪费。
进一步的，滑套201的内径大于滑杆203的外径，滑套201的外径小于弹簧202的内径，以达到方便安装的目的。
进一步的，弹簧202的两端分别抵靠在滑套201和滑杆202的非移动端，以确保该弹簧202始终存续有一预压力。
使用该机构时，视频终端设备中电机的输出轴可以与主轴4的另一端直接传动连接也可以通过减速机后再与主轴4的另一端传动连接，由电机带动主轴4转动。垂直转动部件5位于主轴4一侧且随该主轴4转动。在本实施例中，主轴4的外壁上固定有一基板6，垂直转动部件5固定在该基板6上并与主轴4相隔一定距离。此外，基板6也可固定在连杆轴颈102的一端并与该连杆轴颈102的延伸方向相同，如此，垂直转动部件5也能随主轴4转动。
如图2所示，电机驱动主轴4按图2中箭头C所示方向转动时，主轴4带动基板6同步转动，基板6上安装有垂直转动部件5，垂直转动部件5是对能够给电机输出轴产生转矩的所有零部件的统称，垂直转动部件5随基板6同步转动，垂直转动部件5所受重力方向如箭头A所示，由于垂直转动部件5所受重力的方向与主轴4轴线不在同一条直线上，故垂直转动部件5由于重心不平衡产生一个重力矩M重，在基板6和垂直转动部件5随主轴4转动一圈的过程中，此重力矩M重按照正弦函数的变化趋势而变化，此时电机需要增大输出力矩来平衡这个额外的重力矩，这样不仅对视频终端设备的驱动控制电路提出更高的要求，还会缩短驱动电机的使用寿命。故本发明采用在曲轴1，曲轴1与助力部件2的一端铰接，其另一端与静支撑轴3铰接，在电机驱动主轴4转动过程中，主轴4带动曲轴1同步转动，此时与曲轴1连接的滑套201以静支撑轴3为轴心随曲轴1的转动而摆动，滑套201连同滑杆203摆动的同时滑套201相对于滑杆203伸缩移动，由于静支撑轴3和主轴4之间的距离恒定，故在滑套201和滑杆203相对移动的过程中压缩弹簧202产生一个变化的弹力F助，其沿垂直方向分力如箭头B所示，该变化弹力F助通过滑套201和曲轴1作用于主轴4，产生一个补偿力矩M助；通过调整助力部件2的F助、曲轴1力臂L曲、主轴4与静支撑轴3之间的距离L，在垂直转动一圈的过程中使补偿力矩M助也按正弦函数变化，且与M重同步变化，使M重+M助≈0，甚至M重+M助＝0。如此，该补偿机构就最大化的降低了电机力矩的要求，达到平衡重力矩的目的。
进一步的，助力部件2可以为液压杆或者气压杆，液压杆或者气压杆可以代替助力部件2实现同样的功能。
综上所述，该对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构是由主轴、曲轴和助力部件构成，曲轴的一端与主轴的一端垂直相连，另一端与助力部件铰接，可以大范围的补偿视频终端设备由于垂直转动部件所受重力的方向和电机输出轴方向不在同一条直线上所产生的额外的重力矩，通过补偿此额外的重力矩可以极大增加电机的使用寿命，简化视频终端设备的驱动控制电路。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，其特征在于，包括：
曲轴；
主轴，其一端与所述曲轴的一端垂直相连；
助力部件，其一端与所述曲轴上远离所述主轴的一端铰接，另一端与静支撑轴铰接；
垂直转动部件位于所述主轴一侧并随该主轴转动；
所述曲轴包括第一曲柄臂和连杆轴颈，所述第一曲柄臂和所述连杆轴颈呈L形垂直连接,该第一曲柄臂远离所述连杆轴颈的端部与所述主轴的一端呈L形垂直连接；
助力部件，其一端与所述连杆轴颈铰接，另一端与静支撑轴铰接；
所述曲轴还包括第二曲柄臂，该第二曲柄臂的一端与所述连杆轴颈上远离所述第一曲柄臂的一端垂直连接；
所述第一曲柄臂、所述连杆轴颈和所述第二曲柄臂呈U形排布；
所述第一曲柄臂和所述第二曲柄臂形状相同，所述第一曲柄臂与所述主轴连接的端部和所述第二曲柄臂远离所述连杆轴颈的端部中心线共线；
所述助力部件包括滑套、弹簧和滑杆，所述滑套与所述连杆轴颈转动连接将所述助力部件和所述曲轴连接在一起，所述滑杆一端与所述静支撑轴转动连接将所述助力部件和所述静支撑轴连接在一起，另一端安装在所述滑套内部，所述滑杆可以相对于所述滑套移动，所述弹簧与所述滑杆和所述滑套同轴心线安装；
在电机驱动所述主轴转动过程中，所述主轴带动所述曲轴同步转动，此时与所述曲轴连接的所述滑套以所述静支撑轴为轴心随所述曲轴的转动而摆动，所述滑套连同所述滑杆摆动的同时所述滑套相对于所述滑杆伸缩移动。
2.根据权利要求1所述的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，其特征在于：所述弹簧同轴心线安装于所述滑杆和滑套的外部。
3.根据权利要求2所述的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，其特征在于：所述滑套的内径大于所述滑杆的外径，所述滑套的外径小于所述弹簧的内径。
4.根据权利要求1所述的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，其特征在于：所述弹簧的两端分别抵靠在所述滑套和所述滑杆的非移动端。
5.根据权利要求1所述的对垂直转动部件产生的重力矩加以补偿的机构，其特征在于：所述助力部件为液压杆或者气压杆。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108107788B (zh) * 2017-12-26 2019-11-05 广东美的安川服务机器人有限公司 康复训练机器人的模式切换方法和装置
CN113983309B (zh) * 2018-03-23 2024-01-12 深圳市大疆创新科技有限公司 竖向增稳机构
EP3658814B1 (en) 2018-03-23 2022-03-02 SZ DJI Technology Co., Ltd. Load-stabilizing apparatus
WO2019178880A1 (zh) * 2018-03-23 2019-09-26 深圳市大疆创新科技有限公司 竖向增稳机构和竖向增稳装置
CN113566081A (zh) * 2018-03-23 2021-10-29 深圳市大疆创新科技有限公司 竖向增稳机构
CN112684814B (zh) * 2020-12-24 2024-04-12 杭州海康威视数字技术股份有限公司 调整云台的负载重心的方法、装置、云台及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101881974A (zh) * 2010-06-08 2010-11-10 桂林长海发展有限责任公司 用于摇摆台的弹簧平衡装置
CN102537206A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 萧柏森 重力补偿装置
CN102931022A (zh) * 2012-11-13 2013-02-13 上海思源高压开关有限公司 断路器三相机械联动连接机构
CN105550466A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 南昌大学 一种力反馈设备最优弹簧重力补偿方法
CN105620637A (zh) * 2016-01-27 2016-06-01 邹运东 一种变力矩悬架及具有该悬架的减震装置和三轮车

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101881974A (zh) * 2010-06-08 2010-11-10 桂林长海发展有限责任公司 用于摇摆台的弹簧平衡装置
CN102537206A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 萧柏森 重力补偿装置
CN102931022A (zh) * 2012-11-13 2013-02-13 上海思源高压开关有限公司 断路器三相机械联动连接机构
CN105550466A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 南昌大学 一种力反馈设备最优弹簧重力补偿方法
CN105620637A (zh) * 2016-01-27 2016-06-01 邹运东 一种变力矩悬架及具有该悬架的减震装置和三轮车

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