本實(shí)用新型涉及一種巡檢機(jī)器人云臺(tái)。

背景技術(shù)：

隨著變電站巡檢機(jī)器人應(yīng)用地不斷增加，云臺(tái)發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。作為傳感器的載體，云臺(tái)負(fù)責(zé)帶動(dòng)檢測(cè)設(shè)備完成對(duì)待監(jiān)測(cè)區(qū)域的掃描，其性能對(duì)巡檢任務(wù)的質(zhì)量起著決定性作用。因此，巡檢機(jī)器人對(duì)云臺(tái)的結(jié)構(gòu)、體積、重量等因素存在著較高的要求。然而，現(xiàn)有云臺(tái)大多采用雅安云臺(tái)，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，體積龐大，重量重，成本高。

CN 201220335314.3提供了一種用于自動(dòng)測(cè)量的云臺(tái)，包括一云臺(tái)底座，所述云臺(tái)底座的頂部固定連接一空心軸的一端，所述空心軸的另一端豎直向上通過(guò)軸承和軸承座連接一水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)的頂部設(shè)置有第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)；所述第一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接豎向設(shè)置的第一蝸桿，所述第一蝸桿穿過(guò)所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)與設(shè)置在所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)下方的第一渦輪相嚙合，所述第一渦輪與橫向設(shè)置的第二蝸桿同軸固定連接，所述第二蝸桿通過(guò)軸承和軸承座設(shè)置在所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述第二蝸桿與第二渦輪嚙合，所述第二渦輪固定設(shè)置在所述云臺(tái)底座上；所述第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接橫向設(shè)置在所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上方的第三蝸桿，所述第三蝸桿與第三渦輪嚙合，所述第三渦輪與橫向設(shè)置的第四蝸桿同軸固定連接，所述第四蝸桿通過(guò)軸承和軸承座設(shè)置在所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上、第三蝸桿的上方；所述第四蝸桿與第四渦輪嚙合，所述第四渦輪與橫向設(shè)置的俯仰軸同軸連接，所述俯仰軸設(shè)置在所述第四蝸桿的上方；所述俯仰軸的兩端通過(guò)軸承和軸承座分別連接一支撐架，兩個(gè)所述支撐架固定設(shè)置在所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述俯仰軸的兩端穿出相應(yīng)端的所述支撐架固定連接云臺(tái)搖臂。該云臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，成本高，易損壞，維修困難，更重要的是通過(guò)電機(jī)及蝸桿進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)，精度比較差，影響使用效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種巡檢機(jī)器人云臺(tái)，該云臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，體積小，大幅降低云臺(tái)的質(zhì)量和成本。

本實(shí)用新型提供的巡檢機(jī)器人云臺(tái)，包括云臺(tái)殼體、俯仰電機(jī)安裝座、俯仰電機(jī)、第二諧波減速器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第一諧波減速器；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第一諧波減速器分別安裝在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸與所述第一諧波減速器連接，所述俯仰電機(jī)安裝座的底部與位于其下方的第一諧波減速器的輸出軸連接；所述俯仰電機(jī)、第二諧波減速器安裝在所述俯仰電機(jī)安裝座上，所述俯仰電機(jī)的輸出軸與所述第二諧波減速器連接，所述第二諧波減速器的輸出軸與所述云臺(tái)殼體連接，所述云臺(tái)殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在俯仰電機(jī)安裝座上。

本實(shí)用新型利用俯仰電機(jī)帶動(dòng)第一諧波減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，第一諧波減速器帶動(dòng)帶動(dòng)俯仰電機(jī)安裝座上的其他部件及云臺(tái)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二諧波減速器，第二諧波減速器帶動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)俯仰控制。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，質(zhì)量輕，成本低。

為進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局，本實(shí)用新型所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第一諧波減速器在水平方向上并列布置在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)同步帶與第一諧波減速器連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第一諧波減速器左右布置，使得云臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更緊湊。

為精確控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn)、俯仰的角度，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架、俯仰電機(jī)安裝座上還分別安裝有第一編碼器、第二編碼器，所述第一編碼器對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、位于俯仰電機(jī)安裝座的旋轉(zhuǎn)軸上；所述第二編碼器對(duì)應(yīng)于俯仰電機(jī)、位于云臺(tái)殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。利用第一編碼器、第二編碼器分別記錄云臺(tái)旋轉(zhuǎn)、俯仰的角度，并反饋給旋轉(zhuǎn)電機(jī)、俯仰電機(jī)，實(shí)現(xiàn)角度精確控制。

為方便云臺(tái)的安裝，所述俯仰電機(jī)安裝座上還安裝有左結(jié)構(gòu)件、右結(jié)構(gòu)件，左結(jié)構(gòu)件、右結(jié)構(gòu)件分別位于俯仰電機(jī)安裝座的兩端，所述云臺(tái)殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述左結(jié)構(gòu)件、右結(jié)構(gòu)件上，所述第二諧波減速器輸出軸穿過(guò)左結(jié)構(gòu)件/右結(jié)構(gòu)件后與云臺(tái)殼體連接。

優(yōu)選地，所述第一諧波減速器的輸出軸外安裝有橡膠軸套，橡膠軸套對(duì)輸出軸起到防護(hù)作用，同時(shí)對(duì)整體設(shè)備起到美化作用。

為避免灰塵等進(jìn)入云臺(tái)俯仰控制機(jī)構(gòu)，所述俯仰電機(jī)安裝座上方安裝有旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼，其下方安裝有防塵蓋，所述俯仰電機(jī)、第二諧波減速器位于旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼、防塵蓋圍成的空間內(nèi)，避免灰塵等進(jìn)入。

本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有雅安云臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，重量重，成本高的問(wèn)題，采用電機(jī)連接諧波減速器，進(jìn)而通過(guò)諧波減速器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、俯仰動(dòng)作，使云臺(tái)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，體積更小，降低云臺(tái)的質(zhì)量和成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型剖視圖。

圖中：1、云臺(tái)上殼體，2、云臺(tái)下殼體，3、旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼，4、防塵蓋，5、橡膠軸套，6、第一編碼器，7、旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，8、旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架，9、左結(jié)構(gòu)件， 10、第二諧波減速器，11、俯仰步進(jìn)電機(jī)，12、第二編碼器，13、右結(jié)構(gòu)件，14、俯仰電機(jī)安裝座，15、第一諧波減速器，16、同步帶。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本實(shí)用新型包括云臺(tái)殼體、旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼3、防塵蓋4、第一編碼器6、旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7、旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架8、左結(jié)構(gòu)件9、右結(jié)構(gòu)件13、第一諧波減速器15、第二諧波減速器10、俯仰步進(jìn)電機(jī)11、第二編碼器12、俯仰電機(jī)安裝座14。云臺(tái)殼體由云臺(tái)上殼體1、云臺(tái)下殼體2組成，云臺(tái)上殼體1、云臺(tái)下殼體2、旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼3都是壓鑄鋁制成，對(duì)內(nèi)部元器件的散熱起到很好的效果。本實(shí)用新型提供的云臺(tái)具有兩個(gè)自由度，即旋轉(zhuǎn)和俯仰，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和俯仰使搭載的可見光相機(jī)和紅外相機(jī)對(duì)待檢測(cè)的區(qū)域進(jìn)行全方位掃描。俯仰動(dòng)作通過(guò)俯仰步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，具體來(lái)說(shuō)，俯仰步進(jìn)電機(jī)11、第二諧波減速器10安裝在俯仰電機(jī)安裝座14上表面，如圖2所示，第二諧波減速器10位于俯仰步進(jìn)電機(jī)11 的左側(cè)，左結(jié)構(gòu)件9、右結(jié)構(gòu)件13分別安裝在俯仰電機(jī)安裝座14的兩端，云臺(tái)殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在左結(jié)構(gòu)件9、右結(jié)構(gòu)件13上，俯仰步進(jìn)電機(jī)11的輸出軸與第二諧波減速器10連接，第二諧波減速器10的輸出軸穿過(guò)左結(jié)構(gòu)件9后與云臺(tái)殼體連接，帶動(dòng)云臺(tái)殼體在豎直方向上旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)俯仰動(dòng)作；俯仰電機(jī)安裝座 14上還安裝有第二編碼器12，第二編碼器12對(duì)應(yīng)于俯仰步進(jìn)電機(jī)11，位于云臺(tái)殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，從圖2可以看出，第二編碼器位于左結(jié)構(gòu)件9、右結(jié)構(gòu)件13 之間的中心軸線上，第二編碼器12記錄俯仰的角度并反饋給俯仰步進(jìn)電機(jī)11，一般將俯仰角度傳送給控制器，由控制器控制俯仰步進(jìn)電機(jī)11的轉(zhuǎn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼3安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝座14上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝座14下方還設(shè)置有防塵蓋4，俯仰步進(jìn)電機(jī)11、第二諧波減速器10、第二編碼器12位于旋轉(zhuǎn)保護(hù)殼3、防塵蓋4圍成的空間內(nèi)，起到防止灰塵等進(jìn)入的作用。旋轉(zhuǎn)動(dòng)作通過(guò)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，具體來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7、第一諧波減速器15安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架8上，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7、第一諧波減速器15可以上下局部，也可以左右布局，上下布局時(shí)，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7位于下方，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7的輸出軸直接與第一諧波減速器15連接，左右布局時(shí)，如圖1、2所示，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7的輸出軸通過(guò)同步帶 16與第一諧波減速器15連接，第一諧波減速器15的輸出軸外套有橡膠軸套5，第一諧波減速器15的輸出軸穿過(guò)防塵蓋4后與俯仰電機(jī)安裝座14底部連接，第一諧波減速器15旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)俯仰電機(jī)安裝座14、進(jìn)而帶動(dòng)云臺(tái)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)電機(jī)骨架8上還安裝有第一編碼器6，第一編碼器6對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7，位于俯仰電機(jī)安裝座14的旋轉(zhuǎn)軸線上，第一編碼器6記錄旋轉(zhuǎn)角度并反饋給旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī) 7，一般第一編碼器6將旋轉(zhuǎn)角度信息傳送給控制器，由控制器控制旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)用新型工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)第一諧波減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，第一諧波減速器帶動(dòng)俯仰電機(jī)安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)安裝其上的云臺(tái)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；俯仰步進(jìn)電機(jī)11帶動(dòng)第二諧波減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，第二諧波減速器直接帶動(dòng)云臺(tái)在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)俯仰動(dòng)作。