一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視覺系統(tǒng)設備領域，具體涉及采用超聲波振子驅(qū)動的云臺領域。
【背景技術】
[0002]云臺是拍攝設備或者視覺系統(tǒng)中安裝、固定攝像機的支撐設備，它分為固定和電動云臺兩種。固定云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺上安裝好攝像機后可調(diào)整攝像機的水平和俯仰的角度，達到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機構就可以了。電動云臺適用于對大范圍進行掃描監(jiān)視，它可以擴大攝像機的監(jiān)視范圍。電動云臺高速姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機來實現(xiàn)，電動機接受來自控制器的信號精確地運行定位，然而現(xiàn)有電磁電機驅(qū)動型運動云臺結構都較為復雜，制作設計成本高，并且存在比較嚴重的電磁干擾，影響了云臺工作的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有電磁電機驅(qū)動型運動云臺存在結構復雜、存在電磁干擾、自鎖復雜的問題，提出了一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺。
[0004]一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺包括機架、擺動體、相機固定架、擺動軸超聲波驅(qū)動器、兩擺動軸驅(qū)動器固定架、橫滾架、橫滾架驅(qū)動器固定架、L型側板、擺動軸、超聲波驅(qū)動軸和橫滾架超聲波驅(qū)動器，橫滾架為水平放置的U型結構；所述機架為圓盤形結構，機架的底部設有三個連接孔，L型側板的水平端面通過機架底部的三個連接孔與機架固定連接，橫滾架驅(qū)動器固定架固定在L型側板的豎直側壁上，橫滾架超聲波驅(qū)動器輸出軸的一端通過軸承與橫滾架驅(qū)動器固定架轉(zhuǎn)動連接，橫滾架超聲波驅(qū)動器輸出軸的另一端與橫滾架的U型底邊框固定連接，橫滾架的一個U型側邊框開有水平方向的通孔，擺動軸位于所述通孔中，橫滾架的另一個U型側邊框固定有兩擺動軸驅(qū)動器固定架，擺動軸超聲波驅(qū)動器固定在所述兩擺動軸驅(qū)動器固定架上，超聲波驅(qū)動軸的一端通過軸承與兩擺動軸驅(qū)動器固定架連接，且所述超聲波驅(qū)動軸與擺動軸同軸，所述擺動體的兩端分別與擺動軸和超聲波驅(qū)動軸的另一端連接，相機固定架架設在擺動體上，用于固定相機，相機固定架頂部開有燕尾槽。
[0005]有益效果:本發(fā)明的一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺充分利用了壓電振子具低速、大轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點實現(xiàn)了機械臂的直接驅(qū)動，省略了減速器等中間組件，使得機構十分簡單，有利于提高工作可靠性、降低成本、降低機械臂自重、簡化加工和裝配工藝；超聲振子由于采用摩擦驅(qū)動，無電磁干擾，也不受電子干擾，有效客服了傳統(tǒng)電磁電機驅(qū)動型運動平臺所存在的電磁干擾問題。此外，該運動平臺的外環(huán)通過外環(huán)壓電超聲振子驅(qū)動足與外環(huán)外表面之間的的靜摩擦力實現(xiàn)斷電自鎖，動平臺通過內(nèi)環(huán)壓電超聲振子驅(qū)動足與圓盤轉(zhuǎn)子側面的靜摩擦力實現(xiàn)斷電自鎖，自鎖過程中沒有能量消耗。
[0006]本發(fā)明的一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺通過壓電超聲振子實現(xiàn)兩個旋轉(zhuǎn)自由度平臺的直接驅(qū)動，具有結構簡單、成本低、重量小、斷電自鎖且無能量消耗、加工裝配十分簡便、無電磁干擾、安全性高和易于實現(xiàn)系列化的突出優(yōu)點。
【附圖說明】
[0007]圖1-圖3為【具體實施方式】一所述的采用超聲波振子驅(qū)動的云臺的立體結構示意圖；
[0008]圖4為兩擺動軸驅(qū)動器固定架的結構示意圖；
[0009]圖5為圖4的俯視圖；
[0010]圖6為圖4的左視圖；
[0011]圖7為橫滾架驅(qū)動器固定架的結構示意圖；
[0012]圖8為橫滾架驅(qū)動器固定架的剖視圖；
[0013]圖9為橫滾架超聲波驅(qū)動器的立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]【具體實施方式】一、結合圖1-圖3說明本【具體實施方式】，本【具體實施方式】所述的一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺包括機架1、擺動體3、相機固定架5、擺動軸超聲波驅(qū)動器6、兩擺動軸驅(qū)動器固定架7、橫滾架8、橫滾架驅(qū)動器固定架9、L型側板10、擺動軸11、超聲波驅(qū)動軸12和橫滾架超聲波驅(qū)動器13，橫滾架8為水平放置的U型結構；所述機架I為圓盤形結構，機架I的底部設有三個連接孔，L型側板10的水平端面通過機架I底部的三個連接孔與機架I固定連接，橫滾架驅(qū)動器固定架9固定在L型側板10的豎直側壁上，橫滾架超聲波驅(qū)動器13輸出軸的一端通過軸承與橫滾架驅(qū)動器固定架9轉(zhuǎn)動連接，橫滾架超聲波驅(qū)動器13輸出軸的另一端與橫滾架8的U型底邊框固定連接，橫滾架8的一個U型側邊框開有水平方向的通孔，擺動軸11位于所述通孔中，橫滾架8的另一個U型側邊框固定有兩擺動軸驅(qū)動器固定架7，擺動軸超聲波驅(qū)動器6固定在所述兩擺動軸驅(qū)動器固定架7上，超聲波驅(qū)動軸12的一端通過軸承與兩擺動軸驅(qū)動器固定架7連接，且所述超聲波驅(qū)動軸12與擺動軸11同軸，所述擺動體3的兩端分別與擺動軸11和超聲波驅(qū)動軸12的另一端連接，相機固定架5架設在擺動體3上，用于固定相機2，相機固定架5頂部開有燕尾槽4。
[0015]超聲波振子是一種利用壓電陶瓷的逆壓電效應工作的共振式驅(qū)動器，它通過壓電元件激勵定子彈性體的固有振動，在彈性體表面特定區(qū)域形成具有驅(qū)動作用的橢圓軌跡運動，進而通過摩擦耦合將質(zhì)點的微觀運動轉(zhuǎn)換成動子的宏觀運動。壓電超聲振子具有結構簡單、易于實現(xiàn)直線驅(qū)動和圓周運動、低速大轉(zhuǎn)矩/推力、功率/力矩密度高、定位精度高、響應速度快、斷電自鎖、無電磁干擾且不受電磁干擾等優(yōu)點。
[0016]本實施方式中，L型側板10與機架I底部通過不同連接孔進行固定連接，能夠?qū)ο鄼C2的中心位置進行調(diào)整，擺動體3的兩端分別與擺動軸11和超聲波驅(qū)動軸12的另一端連接，大大減輕了超聲波驅(qū)動軸12的徑向力，從而使控制更加精準。
[0017]本實施方式中，擺動軸超聲波驅(qū)動器6采用兩相交流電壓進行激勵，通過控制兩相電壓之間的相位差來控制與其相接觸的超聲波驅(qū)動軸12的正反轉(zhuǎn)，若將驅(qū)動信號斷開，則運動平臺可實現(xiàn)斷電自鎖。
[0018]【具體實施方式】二、結合圖4-圖6說明本【具體實施方式】，本【具體實施方式】與【具體實施方式】一所述的一種采用超聲波振子驅(qū)動的云臺的區(qū)別在于，所述兩擺動軸驅(qū)動器固定架7包括金屬基體7-1、擺動軸驅(qū)動器夾緊裝置7-2、彈簧片7-4和固定裝置7-5，所述金屬基體7-1的側壁與橫滾架8固定連接，擺動軸超聲波驅(qū)動器6通過擺動軸驅(qū)動器夾緊裝置7-2固定在所述金屬基體7-1中，所述擺動軸超聲波驅(qū)動器6與金屬基體7-1之間設有彈簧片7-4，擺動體3和超聲波驅(qū)動軸12通過固定裝置7-5固定為一體。
[0019]【具體實施方式】三、結合圖7和圖8說明本【具體實施方式】，本【具體實施方式】與【具體實施方