发明内容
[0004] 为了解决上述问题,本发明提供了一种用于无人机高空航拍的自稳平台,可以解决现有无人机在航拍过程中由于自身机械结构稳定性能差、电子检测系统调整存在滞后性、外界天气因素产生抖动导致航拍效果差、不能刚性升降调节导致航拍视角小和工作效率低的难题,本发明利用6-SPS并联机构动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点来实现无人机的稳定升降航拍功能,具有结构简单、自身机械结构稳定性能好、升降航拍性能好和工作效率高等优点。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案来实现:一种用于无人机高空航拍的自稳平台,包括固定机架,所述固定机架包括下平台,所述下平台的上端面中部通过轴承安装有传动轴,传动轴的中部通过键安装有传动齿轮,传动齿轮沿轴向方向分别与六个传动支链相啮合,通过六个传动支链从六个角度同时带动传动齿轮转动的方式增加了传动扭转力,提高了传动的平稳性,传动支链包括底端通过电机座安装在下平台上的传动电机,传动电机的输出端通过联轴器与驱动轴相连,驱动轴的中部通过键安装有驱动齿轮,驱动齿轮与传动齿轮相啮合,且六个传动支链上的六个驱动轴上端通过轴承均与支撑台相连,传动电机带动驱动轴转动,驱动轴带动驱动齿轮转动,从而组成了由六个驱动齿轮带动传动齿轮转动的行星齿轮传动机构,提高了传动的平稳性;所述支撑台的中部通过轴承与传动轴相连,支撑台的下端面沿轴线方向均匀焊接有六根支撑柱,六根支撑柱的下端面均安装在下平台上,六根支撑柱起到均匀固定支撑台的功能,从而使得传动轴在行星齿轮传动机构的带动下可以稳定的在支撑台上转动;所述传动轴的上端通过联轴器与传动丝杠相连,传动丝杠的中部通过螺纹连接方式安装有传动滑块,传动滑块为正六边形结构,传动滑块的六个端面分别焊接有六根移动柱,六根移动柱的末端分别安装在六个直线滑轨上,通过传动滑块的正六边形结构使得焊接在传动滑块上的六根移动柱在传动丝杠的带动下能在六个直线滑轨上作稳定的升降运动,六个直线滑轨通过螺钉分别安装在六块支撑板上,六块支撑板的下端分别焊接在下平台上,六块支撑板起到固定支撑六个直线滑轨的作用,增加了移动柱在对应直线滑轨的稳定性;所述六块支撑板的上端内壁上分别焊接有六根限位支柱,六根限位支柱的中部分别开设有六个方型限位口,六根限位支柱的末端分别焊接在固定台上,固定台的中部通过轴承与传动丝杠的上端相连;所述六根移动柱的上端面分别安装有六个并联支链,六个并联支链的上端均匀安装在上平台上,且每个并联支链的中部均穿设在对应限位支柱的方型限位口中,限位支柱的方型限位口起到限定并联支链运动范围的作用,上平台用于安装高空航拍设备,通过六根移动柱分别带动六个并联支链作升降运动,六个并联支链同步带动上平台上的高空航拍设备作升降运动,从而实现了本发明升降航拍的功能,能调节到最适合的高空航拍视角,提高了航拍效果;所述并联支链包括下端焊接在移动柱上的空心下螺纹轴,空心下螺纹轴上通过螺纹连接方式安装有一号球铰,一号球铰的上端通过螺纹连接方式安装有一号套筒,一号套筒的上端通过螺纹连接方式安装有液压缸,液压缸的上端通过螺纹连接方式安装有二号套筒,二号套筒的上端通过螺纹连接方式安装有二号球铰,二号球铰的上端通过螺纹连接方式安装有空心上螺纹轴,空心上螺纹轴焊接在上平台的下端面上,本发明通过一号球铰工作时形成的球面副S、液压缸伸缩时形成的移动副P和二号球铰工作时形成的球面副S组成了SPS并联支链,而本发明中的固定机架作为定平台、六个SPS并联支链、上平台作为动平台组成了6-SPS并联机构,6-SPS并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点,本发明借助6-SPS并联机构的优良性能使得安装在上平台上的高空航拍设备在航拍过程中能够始终保持平稳状态,消除了机身姿态调整和外界天气因素带来的抖动现象,自身机械结构稳定性能好,且本发明的6-SPS并联机构能够随着外力的影响立马做出相应的航拍姿势调整,不存在任何滞后性,提高了航拍效果。
[0006] 作为本发明的一种优选技术方案,所述六个传动支链与六根支撑柱之间采用相互交错方式安装在下平台上,既增加了传动的平稳性能,也增加了支撑柱对支撑台的均匀支撑性能。
[0007] 作为本发明的一种优选技术方案,所述下平台的中心轴线与上平台的中心轴线相重合,借助6-SPS并联机构的刚度高和稳定性能好等优点可以始终使下平台与上平台保持平行,从而使得在无人机飞行过程中高空航拍设备可以始终保持平稳,稳定性能好。
[0008] 工作时,首先将本发明安装在现有无人机上,然后在上平台安装无高空航拍设备,当无人机高空航拍视角没有达到合适视角需要调整高空航拍设备相对于无人机的高度时,六个传动支链上的六个传动电机同时开始工作,六个传动电机分别带动六个驱动轴转动,六个驱动轴带动六个驱动齿轮转动,六个驱动齿轮带动传动齿轮运动,传动齿轮带动传动轴转动,传动轴带动传动丝杠转动,传动丝杠带动传动滑块运动,由于传动滑块的正六边形结构使得焊接在传动滑块上的六根移动柱在传动丝杠的带动下能在六个直线滑轨上作稳定的升降运动,六根移动柱分别带动六个并联支链作升降运动,六个并联支链同步带动上平台上的高空航拍设备作升降运动,实现了本发明升降航拍的功能,能将本发明调节到最适合的高空航拍视角,提高了航拍效果,且由于本发明中的固定机架作为定平台、六个SPS并联支链、上平台作为动平台组成了6-SPS并联机构,6-SPS并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点,本发明借助6-SPS并联机构的优良性能使得安装在上平台上的高空航拍设备在航拍过程中能够始终保持平稳状态,消除了机身姿态调整和外界天气因素带来的抖动现象,自身机械结构稳定性能好,且本发明的6-SPS并联机构能够随着外力的影响立马做出相应的航拍姿势调整,不存在任何滞后性,提高了航拍效果,最终实现了本发明稳定升降航拍的功能。
[0009] 本发明的有益效果是:
[0010] 1、本发明通过六个驱动齿轮同时带动传动齿轮转动的行星齿轮传动机构,从而带动六个并联支链在六根移动柱上稳定的上下移动,从而实现了本发明升降航拍的功能,能将本发明调节到最适合的高空航拍视角,提高了航拍效果;
[0011] 2、本发明中的固定机架作为定平台、六个SPS并联支链、上平台作为动平台组成了6-SPS并联机构,借助6-SPS并联机构的优良性能使得安装在上平台上的高空航拍设备在航拍过程中能够始终保持平稳状态,消除了机身姿态调整和外界天气因素带来的抖动现象,自身机械结构稳定性能好,且6-SPS并联机构能够随着外力的影响立马做出相应的航拍姿势调整,不存在任何滞后性,提高了航拍效果;
[0012] 3、本发明解决了现有无人机在航拍过程中由于自身机械结构稳定性能差、电子检测系统调整存在滞后性、外界天气因素产生抖动导致航拍效果差、不能刚性升降调节导致航拍视角小和工作效率低的难题,利用6-SPS并联机构动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点来实现无人机的稳定升降航拍功能,且具有结构简单、自身机械结构稳定性能好、升降航拍性能好和工作效率高等优点。