CN209055854U - 一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，包括机架、单片机、设置在机架底部的陀螺仪和与所述陀螺仪固定的摄像头；机架包括第一支撑机构、用于驱动第一支撑机构沿一条竖直的方位轴转动的方位轴驱动机构、第二支撑机构和用于驱动第二支撑机构沿一条斜轴转动的斜轴驱动机构；所述方位轴与斜轴相交且呈30°夹角；所述陀螺仪固定在第一支撑机构的下表面；陀螺仪，用于采集船体倾斜数据；且该陀螺仪采集到的倾斜数据送至单片机进行数据处理分析；摄像头，用于监测船体底部环境；单片机接收来自陀螺仪的船体倾斜数据，根据该倾斜数据驱动方位轴驱动机构和斜轴驱动机构工作，使机架在方位轴方向和斜轴方向进行调整。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化控制技术领域，涉及一种在对船体底部环境进行稳定监测的监测机构。
背景技术
随着我国经济的快速发展，各种运输方式成了市场的需要，汽车、船、火车、飞机等。这些运输给我们生活和交通带来了很大的便利，但这些交通工具的安全问题便成了我们关注的重点。我们这里要研究的便是船行驶中，如何使船下的摄像头始终观测竖直向下的状况。船的行驶不像飞机那么平稳，当其在行驶中，很容易出现晃动的情况。这里我们就需要知道船的水平情况，通过水平情况来控制摄像头处于竖直向下，以此来拍摄船正下方的情况，防止其发生突发的危险事件。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的当船在行驶过程中船下的摄像头无法始终观测竖直向下的状况，本实用新型目的为：当船有晃动时，能使船上监控摄像头平稳、精确的处于竖直向下。通过采用斜轴式机架，能有效的保障转轴处进水的问题。在恶劣的环境下也能平稳、精确的工作。
本实用新型所采用的技术方案为：一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，包括机架、单片机、设置在机架底部的陀螺仪和与所述陀螺仪固定的摄像头；
所述机架包括第一支撑机构、用于驱动第一支撑机构沿一条竖直的方位轴转动的方位轴驱动机构、第二支撑机构和用于驱动第二支撑机构沿一条斜轴转动的斜轴驱动机构；所述方位轴与斜轴相交且呈30°夹角；该陀螺仪固定在第一支撑机构的下表面；
所述陀螺仪，用于采集船体倾斜数据；且该陀螺仪采集到的倾斜数据送至单片机进行数据处理分析；
所述摄像头，用于监测船体底部环境；
所述单片机接收来自陀螺仪的船体倾斜数据，根据该倾斜数据驱动方位轴驱动机构和斜轴驱动机构工作，使机架在方位轴方向和斜轴方向进行调整。
进一步的，所述第一支撑机构和第二支撑机构为圆柱状，且该第一支撑机构的上表面为斜面。
进一步的，所述方位轴驱动机构包括方位轴驱动电机和与第一支撑机构固连的方位轴驱动齿轮。
进一步的，所述斜轴驱动机构包括斜轴驱动电机和与第二支撑机构固连的斜轴驱动齿轮。
进一步的，还包括电源模块，所述电源模块分别为方位轴驱动机构、斜轴驱动机构、单片机、陀螺仪供电。
进一步的，还包括显示屏，所述显示屏分别与陀螺仪、摄像头相连，对陀螺仪采集的数据进行显示和对摄像头采集的图像进行显示。
有益效果：本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，结构设计简单合理，能够有效地控制电机，从而使最下方的摄像头时刻竖直向下，拍摄船下面的情况，保障船的安全行驶。由于斜轴式机架在恶劣的南极都能被使用，因此船在污水等环境下，斜轴式机架也能够稳定的运行。
附图说明
图1为本实用新型的斜轴式机架结构示意图；
图2为斜轴式机构各部件连接示意图；
图3为当船倾斜30°时，本实施例的斜轴式机架的工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步阐述本实用新型。
如图1和图2所述的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，包括电源模块1、显示屏2、单片机3、第一支撑机构4、第一支撑机构5、用于驱动第一支撑机构4沿一条竖直的方位轴转动的方位轴驱动机构41、用于驱动第二支撑机构5沿一条斜轴转动的斜轴驱动机构51、用于采集船体倾斜数据的陀螺仪6和与所述陀螺仪6固定的用于监测船底环境的摄像头，该第一支撑机构4和第二支撑机构5为圆柱体，也可根据实际情况进行形状设定。该第一支撑机构4的顶面为斜面，该方位轴7与斜轴8相交且呈30°夹角，该陀螺仪6固定在第一支撑机构4的下表面。
该方位轴驱动机构41包括方位轴驱动电机41a和方位轴驱动齿轮41b，该方位轴驱动电机41a驱动方位轴驱动齿轮41b，进而该方位轴驱动齿轮41b驱动第一支撑机构4进行转动。
该斜轴驱动机构51包括斜轴驱动电机51a和斜轴驱动齿轮51b，该斜轴驱动电机51a驱动斜轴驱动齿轮51b，进而该斜轴驱动齿轮51b驱动第二支撑机构5进行转动。
本实施例的陀螺仪6的输出端与单片机3的输入端相连，该单片机3的输出端与显示屏2、方位轴驱动电机41a、斜轴驱动电机51a的输入端相连接，单片机3给方位轴驱动电机41a和斜轴驱动电机51aPWM波，来控制电机的正反转和转速，当船晃得快的时候可以让电机转的快些，船晃得慢点时候就让电机转的慢一些。方位轴驱动齿轮41b和斜轴驱动齿轮51b带动第一支撑机构4和第二支撑机构5进行转动，使船不论怎样晃动，都保持最底部也就是摄像头竖直向下，拍摄船下面的状况。
本实施例的单片机使用k60单片机来控制，接收陀螺仪采集的竖直方向偏移大小的数据，给驱动电机PWM波来控制电机的正反转和转速，并控制显示屏来显示数据。
本实施例使用MPU6050陀螺仪来采集船晃动所处的倾斜状况。
本实施例的对陀螺仪采集的数据进行显示，也可以把电机的PWM波以及正反转通过正负显示出来。
本实施例的电源模块给装置进行供电，其中电机的驱动电压大概12V，单片机、陀螺仪和显示屏的驱动电压是3.3V
本实用新型的装置的具体使用步骤分为以下几个步骤：
1、将该装置安装在船的下面。
2、打开电源开关，给各个模块进行供电，对陀螺仪部分进行参数调试，使其处于竖直向下的稳定状态。
3、调试完成后，单片机就会自行进行数据采集、处理和控制，使其摄像头能稳定的拍摄竖直向下的状况。
如图3所示，当船倾斜30°的时候，方位轴驱动电机和斜轴驱动电机根据陀螺仪反馈的数据同时工作，使得下端的陀螺仪处于水平方向，让摄像头一直采集的都是船竖直方向下面的情况。
Claims (6)
1.一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，其特征在于：包括机架、单片机、设置在机架底部的陀螺仪和与所述陀螺仪固定的摄像头；
所述机架包括第一支撑机构、用于驱动第一支撑机构沿一条竖直的方位轴转动的方位轴驱动机构、第二支撑机构和用于驱动第二支撑机构沿一条斜轴转动的斜轴驱动机构；所述方位轴与斜轴相交且呈30°夹角；所述陀螺仪固定在第一支撑机构的下表面；
所述陀螺仪，用于采集船体倾斜数据；且该陀螺仪采集到的倾斜数据送至单片机进行数据处理分析；
所述摄像头，用于监测船体底部环境；
所述单片机接收来自陀螺仪的船体倾斜数据，根据该倾斜数据驱动方位轴驱动机构和斜轴驱动机构工作，使机架在方位轴方向和斜轴方向进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，其特征在于：所述第一支撑机构和第二支撑机构为圆柱状，且该第一支撑机构的上表面为斜面。
3.根据权利要求1所述的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，其特征在于：所述方位轴驱动机构包括方位轴驱动电机和与第一支撑机构固连的方位轴驱动齿轮。
4.根据权利要求1所述的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，其特征在于：所述斜轴驱动机构包括斜轴驱动电机和与第二支撑机构固连的斜轴驱动齿轮。
5.根据权利要求1所述的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块分别为方位轴驱动机构、斜轴驱动机构、单片机、陀螺仪供电。
6.根据权利要求1所述的一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构，其特征在于：还包括显示屏，所述显示屏分别与陀螺仪、摄像头相连，对陀螺仪采集的数据进行显示和对摄像头采集的图像进行显示。
Priority Applications (1)
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| CN201822152305.0U CN209055854U (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种对船体底部环境进行稳定监测的监测机构 |
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Publications (1)
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2018
- 2018-12-21 CN CN201822152305.0U patent/CN209055854U/zh not_active Expired - Fee Related
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