JP4158854B2 - Space stabilizer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間安定装置に関し、特に、ピエゾ素子及びピエゾアクチュエータからなる振動体を保持体に設けて駆動することにより、広範囲の周波数の振動を抑えるための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の空間安定装置としては、飛翔体に搭載する空間安定装置があった(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、カメラで撮像する画像は5軸の空間安定手段で追従して得ていた。
また、前述の従来技術における空間安定装置の外側の枠である保持枠と固定側の基部側との間には、防振ゴム等が介装されて、空間安定装置の内部の振動が防止されるように構成されていた。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−202153号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空間安定装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、防振ゴムによる防振だけであるため、振動の周波数が限られたもので、特に、低周波数域に対しては防振作用を得ることが極めて困難であった。
【0005】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、ピエゾ素子及びピエゾアクチュエータからなる振動体を保持体に設けて駆動することにより、広範囲の周波数の振動を抑えるようにした空間安定装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明による空間安定装置は、基部にアウタヨー用の第1駆動モータを介してヨー方向に回動自在に設けられたカップ型の保持体と、前記保持体の外面に取付けられピエゾ素子とピエゾアクチュエータからなる振動体と、前記保持体の内側にアウタピッチ用の第2駆動モータを介してピッチ方向に回動自在に設けられた第1枠体と、前記第1枠体の内側にインナヨー用の第1有限角トルカを介してヨー方向に回動自在に設けられた第2枠体と、前記第2枠体の内側にインナピッチ用の第2有限角トルカを介してピッチ方向に回動自在に設けられた第3枠体と、前記第3枠体に設けられロール方向に回動自在に設けられたカメラとからなり、少なくとも前記保持体の内側で発生する振動の周波数を前記ピエゾ素子で検出し、前記周波数と同じ周波数の駆動信号による前記ピエゾアクチュエータの駆動により少なくとも前記保持体の振動を抑えるように構成した空間安定装置において、前記振動体は、前記保持体の外面に形成された4個の角部に各々1個設けられ、前記ピエゾ素子とピエゾアクチュエータは互いに二層状に形成されて前記振動体を形成し、前記ピエゾ素子が前記保持体に設けられ、前記ピエゾアクチュエータは前記ピエゾ素子の外側へ設けられている構成である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による空間安定装置の好適な実施の形態について説明する。
図1は全体の外観構成図、図2は図1の構成の実際の構造図、図3は図2の構造図の機能を示すための機能構成図である。
図1において符号1で示されるものは飛翔体等のボディー側に形成された固定用の基部であり、この基部1には、アウタヨー用の周知のDCモータとギアの組合わせ又はギアードモータ等からなる第1駆動モータ2を介してカップ型をなす保持体3が矢印で示すヨー方向に回動自在に設けられている。
【0008】
前記保持体3の内側には、赤外線カメラ20、可視カメラ21及びレーザ測距装置22が空間安定状態となるように内設されている。
【0009】
前述の保持体3には、図3に詳細構造が示されているように、その内側に第1支軸4を介して第1枠体5が回動自在に設けられ、アウタピッチ用の周知のDCモータとギアの組合わせ又はギアードモータ等からなる第2駆動モータ6によって矢印で示すピッチ方向に沿って回動するように構成されている。
【0010】
前記第1枠体5の内側には、第2支軸7を介して第2枠体8が回動自在に設けられ、インナヨー用の第1有限角トルカ9によって矢印で示すヨー方向に沿って回動するように構成されている。
【0011】
前記第2枠体8の内側には、第3支軸10を介して第3枠体11が回動自在に設けられ、インナピッチ用の周知の第2有限角トルカ12によって矢印で示すピッチ方向に沿って回動するように構成されている。
【0012】
前記第3枠体11の内壁には、前述の赤外線カメラ20、可視カメラ21及びレーザ測距装置22が設けられている。
前記赤外線カメラ20及び可視カメラ21は、前記第3枠体11に設けた周知の駆動モータ(図示せず)によって矢印で示すロール方向に沿ってパン動作を行うことができるように構成されている。
また、前記レーザ測距装置22は、前記第3枠体11の内壁に固定されており、この第3枠体11の姿勢のみに連動してその向きが決められるように構成されている。
【0013】
従って、前述の赤外線カメラ20と可視カメラ21の各ロール、第1、第2駆動モータ2、6及び第1、第2有限角トルカ9、12によるインナピッチ、インナヨー、アウタピッチ、アウタヨーによって5軸のジンバル構成が得られ、各有限角トルカ9、12は、周知のセクター型等の有限角のみ回動するトルカで構成されている。
【0014】
前記保持体3の外面3aに形成された4個の角部には、各々1個で合計4個の振動体30が互いに離間して設けられている。
前記各振動体30は、周知のピエゾ素子30aとピエゾアクチュエータ30bが二層状に形成されてなり、保持体3に設けられたピエゾ素子30aで前記保持体3から内側で発生する振動の周波数を検出して制御部40に印加し、制御部40ではこの検出された周波数と同じ周波数の駆動信号で前記ピエゾ素子30aの外側へ設けられたピエゾアクチュエータ30bを駆動することにより、保持体3から内側の振動を抑えることができるように構成されている。
従って、前記保持体3を含む空間安定装置100の振動の周波数が変化した場合においても、その変化した周波数に基づいて制御部40がピエゾアクチュエータ30bを駆動するため、あらゆる周波数(特に、従来、困難であった低い周波数)に対しても可変的に対応して振動を抑えることができる。
【0015】
【発明の効果】
本発明による空間安定装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、空間安定装置全体を支持する保持体に、ピエゾ素子とピエゾアクチュエータからなる振動体が設けられているため、帯域の広い周波数の振動に対してこれを抑える作用を有し、かつ、周波数可変式に駆動して低周波数を含む帯域に対して効果的に振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による空間安定装置を示す正面図である。
【図2】 図1の実際の構造を示す構造図である。
【図3】 図2の構造を機能的に示す構成図である。
【符号の説明】
1 基部
2 第1駆動モータ
3 保持体
3a 外面
5 第1枠体
6 第2駆動モータ
8 第2枠体
9 第1有限角トルカ
11 第3枠体
20、21 カメラ
30 振動体
30a ピエゾ素子
30b ピエゾアクチュエータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a space stabilizer, and more particularly, to a novel improvement for suppressing vibrations in a wide range of frequencies by providing a driving body including a piezoelectric element and a piezoelectric actuator provided on a holder.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of space stabilizer used, there has been a space stabilizer mounted on a flying object (for example, see Patent Document 1).
That is, the image captured by the camera is obtained by following the 5-axis space stabilization means.
In addition, an anti-vibration rubber or the like is interposed between the holding frame, which is the outer frame of the space stabilizer in the above-described prior art, and the base side on the fixed side, thereby preventing vibration inside the space stabilizer. Was configured to.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-202153
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional space stabilizer is configured as described above, the following problems exist.
That is, since only the vibration isolation by the vibration isolation rubber is used, the frequency of vibration is limited, and it has been extremely difficult to obtain the vibration isolation effect particularly in the low frequency range.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, by providing a vibration body composed of a piezo element and a piezo actuator on a holding body to drive the vibration in a wide range of frequencies. An object of the present invention is to provide a space stabilizer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A space stabilizer according to the present invention includes a cup-type holding body provided at a base portion via a first drive motor for outer yaw so as to be rotatable in the yaw direction, and a piezo element and a piezoelectric actuator attached to the outer surface of the holding body. A first frame body rotatably provided in the pitch direction via a second drive motor for outer pitch inside the holding body, and an inner yaw first inside the first frame body. A second frame provided to be rotatable in the yaw direction via a 1 finite angle torquer, and provided to be rotatable in the pitch direction via a second finite angle torquer for inner pitch inside the second frame. And a camera provided on the third frame so as to be rotatable in the roll direction. At least a frequency of vibration generated inside the holding body is detected by the piezo element. , the same peripheral and the frequency In spatial stabilizer device configured to suppress vibration of at least the holding member by driving the piezoelectric actuator according to the number of drive signals, the vibrating body, the four corner portions formed on an outer surface of said holding body One piezo element is provided, and the piezo element and the piezo actuator are formed in two layers to form the vibrating body, the piezo element is provided in the holding body, and the piezo actuator is provided outside the piezo element. It is the composition which is.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a space stabilizer according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall external configuration diagram, FIG. 2 is an actual structural diagram of the configuration of FIG. 1, and FIG. 3 is a functional configuration diagram for showing functions of the structural diagram of FIG.
In FIG. 1,
[0008]
Inside the holder 3, an
[0009]
As shown in detail in FIG. 3, the holding body 3 is provided with a first frame body 5 rotatably on the inner side via a
[0010]
A second frame 8 is rotatably provided on the inner side of the first frame 5 via a
[0011]
A third frame 11 is rotatably provided inside the second frame 8 via a
[0012]
On the inner wall of the third frame 11, the above-described
The
Further, the laser
[0013]
Therefore, a 5-axis gimbal is provided by the inner pitch, inner yaw, outer pitch, and outer yaw by the rolls of the
[0014]
The four corner portions formed on the outer surface 3a of the holder 3 are each a total of four vibrating
Each of the vibrating
Therefore, even when the frequency of vibration of the space stabilizer 100 including the holding body 3 changes, the control unit 40 drives the piezo actuator 30b based on the changed frequency. The vibration can be suppressed by variably responding to the low frequency).
[0015]
【The invention's effect】
Since the space stabilizer according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
In other words, the holding body that supports the entire space stabilizer is provided with a vibrating body consisting of a piezo element and a piezo actuator. It is possible to effectively suppress vibrations in a band including a low frequency by driving in a formula.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a space stabilizer according to the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram showing an actual structure of FIG. 1;
3 is a block diagram functionally showing the structure of FIG. 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
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JP2003042892A JP4158854B2 (en) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Space stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003042892A JP4158854B2 (en) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Space stabilizer |
Publications (2)
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JP2004254105A JP2004254105A (en) | 2004-09-09 |
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