CN113091511A - 基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法 - Google Patents

基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113091511A
CN113091511A CN202110393880.3A CN202110393880A CN113091511A CN 113091511 A CN113091511 A CN 113091511A CN 202110393880 A CN202110393880 A CN 202110393880A CN 113091511 A CN113091511 A CN 113091511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tracking
point
directional
main shaft
transverse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110393880.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113091511B (zh
Inventor
马红星
吴克菊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heilongjiang Bi'an Vision Technology Development Co ltd
Original Assignee
Heilongjiang Bi'an Vision Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heilongjiang Bi'an Vision Technology Development Co ltd filed Critical Heilongjiang Bi'an Vision Technology Development Co ltd
Priority to CN202110393880.3A priority Critical patent/CN113091511B/zh
Publication of CN113091511A publication Critical patent/CN113091511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113091511B publication Critical patent/CN113091511B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/32—Night sights, e.g. luminescent
    • F41G1/34—Night sights, e.g. luminescent combined with light source, e.g. spot light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/08—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting around a vertical axis, e.g. panoramic heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/18—Heads with mechanism for moving the apparatus relatively to the stand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/42—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels
    • F16M11/425—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels along guiding means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，涉及跟踪定位技术领域，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道，所述横向轨道上设置有可移动的云台，所述云台底部安装有定向机构，所述定向机构包括主轴、定向杆、滑动块、丝杠和驱动轮，所述主轴贯穿转动连接在云台上，本发明基于横向轨道两端、被跟踪目标点三点构成的三角形与主轴、丝杠螺纹部两端三点构成的微缩三角形为相似三角形，在云台沿横向轨道移动时，驱动轮随之在横向轨道上滚动，由于驱动轮周长与丝杠导程之比等于相似三角形的相似比，因此定向杆的转动角度等于主轴上跟踪机构随云台移动后需要转动的角度，完成定向跟踪。

Description

基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法
技术领域
本发明涉及跟踪定位技术领域，尤其涉及基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法。
背景技术
在视频制作领域，横向移动拍摄设备是核心拍摄设备之一，俗称“轨道”，在电影、电视以及其他拍摄领域均广泛应用。但是现有技术中的横向轨道功能单一，大多数纯机械或电动制动的轨道都只有移动功能，最近几年市场上才出现了带跟踪的横向轨道，跟踪技术即使摄像机的朝向永远对准被拍摄对象。现有技术中，一般通过调节设备控制摄像机的角度，在摄像机沿横向轨道移动时实时调节摄像机的角度来对被跟踪目标点形成跟踪效果，但是此种带有机械跟踪功能的横向轨道的跟踪效果并不理想，具体表现为跟踪的目标点不唯一，即在整个轨道运行的行程中，只有局部有限的长度范围内的跟踪点可用，但是也存在细微结构上的固有偏差，而其余行程的跟踪点偏差更大。
系统式的跟踪控制方法，如红外线识别、可视识别等方式，通过对被跟踪目标点进行搜索捕捉进行跟踪方式较为局限，在横向轨道与被跟踪目标点之间存在部分障碍物时，无法形成及时有效的跟踪，无法在跨越障碍物的同时仍保持对被跟踪目标点的跟踪效果；
此外在激光定位领域中，激光头对目标点的定向跟踪容易受到机械的震动和抖动造成方向的偏移；在军事领域中，火控系统瞄准目标后，炮体或者枪体受到震动或者移动亦会对目标的定向造成影响；在自动化机床领域中，机械手在轨道上的不同位置时，对定向位置的目标抓取能力较差。
发明内容
本发明提出的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，目的是为了解决传统技术中带有机械跟踪功能的横向轨道只有局部有限的长度范围内的跟踪点勉强可用而其余行程的跟踪点偏差更大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道，所述横向轨道上设置有可移动的云台，所述云台底部安装有定向机构，定向机构保证随云台在横向轨道上的移动自动调节其上部件的角度以跟踪目标点；
所述定向机构包括主轴、定向杆、滑动块、丝杠和驱动轮，所述主轴贯穿转动连接在云台上，所述主轴顶部安装有跟踪机构且底部沿径向固定连接有滑动管，所述滑动管内贯穿同轴滑动连接有定向杆，所述定向杆远离滑动管一端转动连接有滑动块，所述滑动块内部连接有丝杠且滑动连接在云台底面上，所述丝杠一端同轴固定连接有驱动轮，所述驱动轮滚动连接在横向轨道底部，云台在横向轨道上移动时，驱动轮转动，驱动轮带动丝杠转动，滑动块在丝杠上随其转动沿其轴向移动，转动连接在滑动块上的定向杆随之转动，从而通过滑动管使主轴转动，使主轴上跟踪机构转动一定角度，匹配在定向跟踪目标时跟踪机构随云台移动后需要调节的角度，达到对跟踪目标定向跟踪的效果；
跟踪方法，如下：
S1、定向跟踪，标记被跟踪目标点为O点，横向轨道两端为A、B两点，主轴为P点，丝杠螺纹部两端为C、D两点，△OAB∽△PCD，且相似比为n，在△OAB、△PCD中，形成被跟踪目标点O点与主轴P点的映射关系，将主轴P点的状态映射到被跟踪目标点O点上；
S2、初始状态云台位于A点，跟踪机构定位方向沿AO方向，滑动块位于C点，定向杆在滑动块和滑动管的限制下指向CP方向，初始状态定向杆的CP方向与跟踪机构AO定位方向形成对应映射关系，将定向杆的转动状态映射到跟踪机构的转动状态上，有定向杆始终朝向主轴，形成跟踪机构自动调节角度跟踪被跟踪目标点的效果；
S3、云台自横向轨道上A点移动至A、B两点间任意一点M点，移动距离为LAM＝X，由于驱动轮周长与丝杠导程之比等于相似三角形的相似比即n，此时滑动块沿丝杠上移动距离为X/n，即滑动块沿丝杠由C点移动至N点，移动距离LCN＝X/n，即LAM/LCN＝n，由△OAB∽△PCD得LAO/LCP＝n，∠OAB＝∠PCD，因此△OAM∽△PCN，即∠AOM＝∠CPN，即云台沿横向轨道移动后主轴的转动角度等于跟踪机构跟踪被跟踪目标点需要转动的角度，达到云台在横向轨道上任意位置跟踪机构定位方向始终指向被跟踪目标点的目的，完成在整个横向轨道上运动的跟踪机构对被跟踪目标点O点的定向跟踪。
优选地，所述横向轨道上设置有多个云台，位于多个云台上的所述跟踪机构初始定位方向均指向被跟踪目标点，其中跟踪机构可为激光定位领域中的激光头、军事领域中的火控系统中的炮体及枪体、视频拍摄领域中的摄像机或自动化设备领域的跟踪机械爪，当激光头、炮体、枪体、摄像机、机械爪受到震动，在此定向机构的作用下仍可以保证其方向的准确性，达到对工作环境更高地适应性，提高其工作效率。
优选地，所述驱动轮连接有防滑架，所述防滑架包括支撑块、拉伸弹簧、滑动架，所述支撑块与驱动轮同轴转动连接且内部均滑动连接有滑动架，其中支撑块与滑动架之间固定连接有拉伸弹簧，所述滑动架远离支撑块一端沿横向轨道轴向滑动连接在横向轨道，其中拉伸弹簧初始状态呈收缩状态，通过拉伸弹簧的弹力将驱动轮压在横向轨道上，从而在驱动轮随云台沿横向轨道运动时，驱动轮在横向轨道上有效滚动，保证传动过程中的准确性。
优选地，所述定向杆长度大于微缩三角形的主轴与丝杠两端构成的两边的边长，所述定向杆远离滑动管一端通过沿其竖直径向的转动轴转动连接在滑动块上，定向杆随滑动块的移动沿滑动管轴向伸缩，较长的定向杆保证其在伸缩过程中与滑动管良好接触不形成较大的阻力。
优选地，所述丝杠采用现有技术中的高精度滚珠丝杠，其中滑动块为丝杠上的螺母，其中丝杠中的螺杆与主轴异面垂直，滚珠丝杠摩擦损失小传动效率高，且轴向刚度高，能保证实现精确的微进给，进一步提高传动过程中的准确性。
优选地，所述横向轨道上设置有标记点，其中横向轨道上的标记点与主轴在丝杠上的垂足成对应关系，且标记点在横向轨道上的位置与垂足在丝杠上的位置成对应比例，在更换跟踪机构并校准跟踪机构初始方向时，移动云台至标记点，调节跟踪机构初始方向垂直横向轨道即可，调节方便准确。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明基于横向轨道两端、被跟踪目标点三点构成的三角形与主轴、丝杠螺纹部两端三点构成的微缩三角形为相似三角形，在云台沿横向轨道移动时，驱动轮随之在横向轨道上滚动，由于驱动轮周长与丝杠导程之比等于相似三角形的相似比，因此定向杆的转动角度等于主轴上跟踪机构随云台移动后需要转动的角度，完成定向跟踪。
2、本发明跟踪机构在整个横向轨道上移动时，跟踪机构随其在横向轨道上的移动自动完成角度的调节，从而可以在跟踪机构沿横向轨道移动跨越障碍的过程中始终对被跟踪目标点形成定向跟踪效果；同时在定向跟踪的过程中主轴的转动角度一一对应与跟踪机构需要转动的角度，不存在结构造成上的偏差，在整个横向轨道上均获得准确的定向跟踪效果；且纯机械式的跟踪方式相比于采用系统控制跟踪方法，设备结构简单，制造成本低，且十分利于维修保养。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的云台仰视示意图；
图3为本发明的防滑架结构示意图；
图4为本发明的定向跟踪原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道1，横向轨道1上设置有可移动的云台2，其中云台2通过移动轮沿横向轨道1移动，云台2底部安装有定向机构3，定向机构3保证云台2在沿横向轨道1上移动时自动调节其上设备的角度，使设备定位方向始终指向被跟踪目标点。
定向机构3包括主轴31、定向杆32、滑动块33、丝杠34和驱动轮35，主轴31贯穿转动连接在云台2上，主轴31顶部安装有跟踪机构且底部沿径向固定连接有滑动管311，其中跟踪机构定位方向指向被跟踪目标点，滑动管311内贯穿同轴滑动连接有定向杆32，定向杆32远离滑动管311一端转动连接有滑动块33，滑动块33内部连接有丝杠34且滑动连接在云台2底面上，滑动块33在沿丝杠34轴向移动时，带动定向杆32转动，定向杆32在滑动管311的约束下，始终指向主轴31方向，从而使主轴31随滑动块33移动距离的改变其角度也随之相应改变。
定向杆32长度大于微缩三角形的主轴31与丝杠34两端构成的两边的边长，定向杆32远离滑动管311一端通过沿其竖直径向的转动轴转动连接在滑动块33上，保证定向杆32随滑动块33移动过程中，始终与滑动管311保持同轴滑动连接效果，避免其脱离滑动管311。
丝杠34一端同轴固定连接有驱动轮35，驱动轮35滚动连接在横向轨道1底部，其中横向轨道1两端、被跟踪目标点三点构成的三角形与主轴31、丝杠34螺纹部两端三点构成的微缩三角形为相似三角形，其中两个三角形所在平面均垂直于主轴31轴向且横向轨道1和丝杠34螺纹部构成的底边为对应边，使被跟踪目标点映射到云台2内的微缩三角内中，以云台2的移动对应于其内滑动块33的移动，形成映射关系；
其中驱动轮35周长与丝杠34导程之比等于相似三角形的相似比，云台2在横向轨道1上移动一定距离后，驱动轮35驱动丝杠34转动，从而在相似比的约束下，滑动块33移动相应距离，进而使定向杆32转动的角度等于跟踪机构在随云台2移动后需要转动的角度，完成纯机械式自动调节跟踪机构角度的工作，保证在整个横向轨道1上云台2上的跟踪机构均对被跟踪目标点形成准确定向跟踪，采用高精度的丝杠34，进一步提高传动过程的准确性。
参照图3，驱动轮35连接有防滑架5，防滑架5包括支撑块51、拉伸弹簧52、滑动架53，支撑块51与驱动轮35同轴转动连接且内部均滑动连接有滑动架53，其中支撑块51与滑动架53之间固定连接有拉伸弹簧52，滑动架53远离支撑块51一端沿横向轨道1轴向滑动连接在横向轨道1，其中拉伸弹簧52初始状态呈收缩状态，保证驱动轮35与横向轨道1之间接触效果，避免由于驱动轮35与横向轨道1之间产生相对滑动造成传动过程中的偏差，影响定向跟踪效果。
丝杠34采用现有技术中的高精度滚珠丝杠，其中滑动块33为丝杠34上的螺母，其中丝杠34中的螺杆与主轴31异面垂直，滚珠丝杠摩擦损失小传动效率高，且轴向刚度高，能保证实现精确的微进给，进一步提高传动过程中的准确性。
横向轨道1上设置有标记点，其中横向轨道1上的标记点与主轴31在丝杠34上的垂足成对应关系，且标记点在横向轨道1上的位置与垂足在丝杠34上的位置成对应比例，在更换跟踪机构并校准跟踪机构初始方向时，移动云台至标记点，调节跟踪机构初始方向垂直横向轨道即可，调节方便准确。
在定向跟踪时，云台2沿横向轨道1移动，在防滑架5的限制下，云台2上的驱动轮35随之在横向轨道1上滚动，由于驱动轮35周长与丝杠34导程之比等于相似三角形的相似比，驱动轮35驱动丝杠34转动并使滑动块33在丝杠34上的移动距离与云台2移动距离相似，由于横向轨道1两端、被跟踪目标点三点构成的三角形与主轴31、丝杠34螺纹部两端三点构成的微缩三角形为相似三角形，其中两个三角形所在平面均垂直于主轴31轴向且横向轨道1和丝杠34螺纹部构成的底边为对应边，从而使定向杆32随滑动块33移动后的转动角度等于主轴31上跟踪机构随云台2移动后需要转动的角度，进而使跟踪机构在整个横向轨道1上移动时，均对被跟踪目标点进行定向跟踪，即使被跟踪目标点与横向轨道1之间存在障碍物，由于对跟踪机构的角度调节随其在横向轨道1上的移动自动完成，从而可以在沿横向轨道1移动跨越障碍的过程中始终对被跟踪目标点形成定向跟踪效果。
参照图4，跟踪方法如下：
S1、定向跟踪，标记被跟踪目标点为O点，横向轨道1两端为A、B两点，主轴31为P点，丝杠34螺纹部两端为C、D两点，△OAB∽△PCD，且相似比为n，在△OAB、△PCD中，形成被跟踪目标点O点与主轴P点的映射关系，将主轴P点的状态映射到被跟踪目标点O点上；
S2、初始状态云台2位于A点，跟踪机构定位方向沿AO方向，滑动块33位于C点，定向杆32在滑动块33和滑动管311的限制下指向CP方向，初始状态定向杆的CP方向与跟踪机构AO定位方向形成对应映射关系，将定向杆的转动状态映射到跟踪机构的转动状态上，有定向杆始终朝向主轴，形成跟踪机构自动调节角度跟踪被跟踪目标点的效果；
S3、云台2自横向轨道1上A点移动至A、B两点间任意一点M点，移动距离为LAM＝X，由于驱动轮35周长与丝杠34导程之比等于相似三角形的相似比即n，此时滑动块33沿丝杠34上移动距离为X/n，即滑动块33沿丝杠34由C点移动至N点，移动距离LCN＝X/n，即LAM/LCN＝n，由△OAB∽△PCD得LAO/LCP＝n，∠OAB＝∠PCD，因此△OAM∽△PCN，即∠AOM＝∠CPN，即云台2沿横向轨道1移动后主轴31的转动角度等于跟踪机构跟踪被跟踪目标点需要转动的角度，达到云台2在横向轨道1上任意位置跟踪机构定位方向始终指向被跟踪目标点的目的，完成在整个横向轨道1上运动的跟踪机构对被跟踪目标点O点的定向跟踪，不仅形成角度准确随动变化的定向跟踪，且纯机械式的跟踪方式相比于采用系统控制跟踪方法，设备结构简单，制造成本低，且十分利于维修保养。
横向轨道1上设置有多个云台2，位于多个云台2上的跟踪机构初始定位方向均指向被跟踪目标点；
其中跟踪机构，可为激光定位领域中的激光头，对于有运动或者机械抖动的激光头来说，机械载体震动造成的偏移不会对激光指向的目标点方向造成影响，可以让激光对目标点的定向保持精确；
还可为军事领域中的火控系统，一旦目标被火控系统中的炮体或枪体瞄准，炮体或者枪体的震动或者移动，只要可分解为垂直或者水平运动，在定向机构的作用下，炮口和枪口对目标的定向则不会受到震动和移动的影响，保证对目标点的定向准确；
还可为视频拍摄领域中的摄像机，可使摄像机在轨道上随云台横移过程中，其定位方向始终朝向拍摄对象，形成整个轨道上的定向跟踪效果，且不会受到拍摄对象与轨道之间障碍物的阻挡影响，在跨越障碍物的过程中始终保持对拍摄对象的定向跟踪；
还可为自动化机床领域中的跟踪机械手，将机械手装载在跟踪轨道上后，机械手在轨道的不同位置时，均能抓取定向位置上的目标，形成精准的目标锁定和抓取。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道(1)，其特征在于，所述横向轨道(1)上设置有可移动的云台(2)，所述云台(2)底部安装有定向机构(3)，所述定向机构(3)包括主轴(31)、定向杆(32)、滑动块(33)、丝杠(34)和驱动轮(35)，所述主轴(31)贯穿转动连接在云台(2)上，所述主轴(31)顶部安装有跟踪机构且底部沿径向固定连接有滑动管(311)，所述滑动管(311)内贯穿同轴滑动连接有定向杆(32)，所述定向杆(32)远离滑动管(311)一端转动连接有滑动块(33)，所述滑动块(33)内部连接有丝杠(34)且滑动连接在云台(2)底面上，所述丝杠(34)一端同轴固定连接有驱动轮(35)，所述驱动轮(35)滚动连接在横向轨道(1)底部；
跟踪方法如下：
S1、标记被跟踪目标点为O点，横向轨道(1)两端为A、B两点，主轴(31)为P点，丝杠(34)螺纹部两端为C、D两点，△OAB∽△PCD，且相似比为n；
S2、初始状态云台(2)位于A点，跟踪机构定位方向沿AO方向，滑动块(33)位于C点，定向杆(32)在滑动块(33)和滑动管(311)的限制下指向CP方向；
S3、云台(2)自横向轨道(1)上A点移动至A、B两点间任意一点M点，移动距离为LAM＝X，其中驱动轮(35)周长与丝杠(34)导程之比等于相似三角形的相似比即n，此时滑动块(33)沿丝杠(34)上移动距离为X/n，即滑动块(33)沿丝杠(34)由C点移动至N点，移动距离LCN＝X/n，即LAM/LCN＝n，由△OAB∽△PCD得LAO/LCP＝n，∠OAB＝∠PCD，因此△OAM∽△PCN，即∠AOM＝∠CPN，即云台(2)沿横向轨道(1)移动后主轴(31)的转动角度等于跟踪机构跟踪被跟踪目标点需要转动的角度，达到云台(2)在横向轨道(1)上任意位置跟踪机构定位方向始终指向被跟踪目标点的目的。
2.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述横向轨道(1)上设置有多个云台(2)，位于多个云台(2)上的所述跟踪机构初始定位方向均指向被跟踪目标点，其中跟踪机构可为激光定位领域中的激光头、军事领域中的火控系统中的炮体及枪体、视频拍摄领域中的摄像机或自动化设备领域中的跟踪机械爪。
3.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述驱动轮(35)连接有防滑架(5)，所述防滑架(5)包括支撑块(51)、拉伸弹簧(52)、滑动架(53)，所述支撑块(51)与驱动轮(35)同轴转动连接且内部均滑动连接有滑动架(53)，其中支撑块(51)与滑动架(53)之间固定连接有拉伸弹簧(52)，所述滑动架(53)远离支撑块(51)一端沿横向轨道(1)轴向滑动连接在横向轨道(1)，其中拉伸弹簧(52)初始状态呈收缩状态。
4.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述定向杆(32)长度大于微缩三角形的主轴(31)与丝杠(34)两端构成的两边的边长，所述定向杆(32)远离滑动管(311)一端通过沿其竖直径向的转动轴转动连接在滑动块(33)上。
5.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述丝杠(34)采用现有技术中的高精度滚珠丝杠，其中滑动块(33)为丝杠(34)上的螺母，其中丝杠(34)中的螺杆与主轴(31)异面垂直。
6.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述横向轨道(1)上设置有标记点，其中横向轨道(1)上的标记点与主轴(31)在丝杠(34)上的垂足成对应关系，且标记点在横向轨道(1)上的位置与垂足在丝杠(34)上的位置成对应比例。
CN202110393880.3A 2021-04-13 2021-04-13 基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法 Expired - Fee Related CN113091511B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110393880.3A CN113091511B (zh) 2021-04-13 2021-04-13 基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110393880.3A CN113091511B (zh) 2021-04-13 2021-04-13 基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113091511A true CN113091511A (zh) 2021-07-09
CN113091511B CN113091511B (zh) 2022-09-30

Family

ID=76676661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110393880.3A Expired - Fee Related CN113091511B (zh) 2021-04-13 2021-04-13 基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113091511B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114067656A (zh) * 2021-11-17 2022-02-18 王睿 一种航空摄影测量模拟系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225243A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 移動装置
US20090315288A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Charles Hernandez Dolly and track system
WO2015076769A2 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Kadir Koymen Film Yapimi Sinema Ekipmanlari Uretimi Ithalat Ve Ihracat A.S. Crane targeting for a dolly
CN206523289U (zh) * 2017-01-26 2017-09-26 中国科学院光电研究院 一种激光跟踪仪跟踪能力测试装置
CN109739260A (zh) * 2019-01-12 2019-05-10 杨晓伟 光学目标追踪测试平台

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225243A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 移動装置
US20090315288A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Charles Hernandez Dolly and track system
WO2015076769A2 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Kadir Koymen Film Yapimi Sinema Ekipmanlari Uretimi Ithalat Ve Ihracat A.S. Crane targeting for a dolly
CN206523289U (zh) * 2017-01-26 2017-09-26 中国科学院光电研究院 一种激光跟踪仪跟踪能力测试装置
CN109739260A (zh) * 2019-01-12 2019-05-10 杨晓伟 光学目标追踪测试平台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114067656A (zh) * 2021-11-17 2022-02-18 王睿 一种航空摄影测量模拟系统
CN114067656B (zh) * 2021-11-17 2024-02-23 王睿 一种航空摄影测量模拟系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113091511B (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6820980B1 (en) Automatic pan and tilt compensation system for a camera support structure
CN113091511B (zh) 基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法
US20050007553A1 (en) Automatic pan and tilt compensation system for a camera support structure
JP5766641B2 (ja) 追尾装置
CN109604096B (zh) 一种车轴自动喷漆装置和方法
CN103488193B (zh) 一种星载高精度指向跟踪机构
CN105387314A (zh) 智能轨道摄像机器人系统
JP7273990B2 (ja) 倉庫ロボット
CN107052624A (zh) 多工位智能焊接机器人
CN106569205A (zh) 一种共孔径红外/雷达复合导引头
US20050231689A1 (en) Economical camera-support-and-movement track-and-dolly system providing high stability and precision to camera movement
CN113154224B (zh) 一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备
CN107422447B (zh) 一种拼接镜的自动组装系统及组装方法
CN108519067B (zh) 摄像机移轴操作过程中确定拍摄目标坐标的方法
CN108674619B (zh) 一种水下机器人运行姿态的调节装置及方法
CN109899649A (zh) 一种用于示教演示的电动云台
CN108657398B (zh) 一种水下机器人重心调节系统及方法
FR2825445A1 (fr) Procede d&#39;orientation d&#39;une tourelle hexapode
CN113108219B (zh) 高精度丝杠传动定点无源映射随动跟踪调焦系统及方法
CN211716134U (zh) 一种两轴全自动跟踪云台
CN209725701U (zh) 一种用于示教演示的电动云台
CN111427383B (zh) 一种双目云台可变基线的控制方法
CN108254127B (zh) 一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置及方法
CN113601492A (zh) 机器臂组件及机器人
CN203311264U (zh) 一种激光发射装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220930

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee