CN103470925A - 自动控制空间转动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动控制空间转动装置，包括：支撑板；套杆，可转动地配接在所述支撑板上；第一驱动机构，包括与所述支撑板固定连接的第一马达、由所述第一马达驱动的第一驱动件，所述第一驱动件带动所述套杆绕第一方向轴转动；及第二驱动机构，包括与所述支撑板固定连接的第二马达、由所述第二马达驱动的第二驱动件，所述驱动件带动所述套杆绕第二方向轴转动，所述第二方向轴和第一方向轴相互交叉。上述自动控制空间转动装置，通过第一马达和第二马达来驱动套杆完成空间中两个方向的转动，两个方向的转动均由马达控制，可精确地定位在指定角度范围内，易于实现自动化控制。

Description

自动控制空间转动装置
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，特别是涉及一种自动控制空间转动装置。
背景技术
空间内的转动可以增加机构的灵活性及应用范围，与固定的相应设备相比具有很大的优点。背景一：一些固定装置（如街道摄像头）一经安装好后其工作可视范围确定，存在一定角度的盲区。背景二：在目前自动化、智能化的发展形势下，各类探头（包括工业上及医疗器械上）正需克服当前人工操作的困难，因此需要相应的空间转动结构来实现。
发明内容
基于此，有必要提供一种支持自动化控制的自动控制空间转动装置。
一种自动控制空间转动装置，包括：支撑板；套杆，可转动地配接在所述支撑板上；第一驱动机构，包括与所述支撑板固定连接的第一马达、由所述第一马达驱动的第一驱动件，所述第一驱动件带动所述套杆绕第一方向轴转动；及第二驱动机构，包括与所述支撑板固定连接的第二马达、由所述第二马达驱动的第二驱动件，所述驱动件带动所述套杆绕第二方向轴转动，所述第二方向轴和第一方向轴相互交叉。
在其中一个实施例中，所述支撑板上开设有定位孔，所述套杆的一端设有承靠于所述定位孔内的球体。
在其中一个实施例中，所述第一驱动件和第二驱动件分别具有第一驱动部和第二驱动部，所述第一驱动部和第二驱动部分别设有供所述套杆的另一端穿过的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口层叠设置。
在其中一个实施例中，所述第一开口和第二开口均呈长方形，二者交叉设置。
在其中一个实施例中，所述套杆上设有阻挡所述套杆自所述第一开口或第二开口脱离的台阶部。
在其中一个实施例中，所述第一驱动件还包括与所述第一马达的输出轴固定连接的第一连接部及第一支撑部，所述第一驱动部于中间连接所述第一连接部和第一支撑部，所述支撑板上还固定有第一支撑轴，所述第一支撑部可转动支撑于所述第一支撑轴。
在其中一个实施例中，所述自动控制空间转动装置还包括第一固定支架，所述第一马达通过所述第一固定支架固定在所述支撑板上，所述第一固定支架和所述第一支撑部位于所述套杆两侧。
在其中一个实施例中，所述第二驱动件还包括与所述第二马达的输出轴固定连接的第二连接部及第二支撑部，所述第二驱动部于中间连接所述第二连接部和第二支撑部，所述支撑板上还固定有第二支撑轴，所述第二支撑部可转动支撑于所述第二支撑轴。
在其中一个实施例中，所述自动控制空间转动装置还包括第二固定支架，所述第二马达通过所述第二固定支架固定在所述支撑板上，所述第二固定支架和所述第二支撑部位于所述套杆两侧。
在其中一个实施例中，所述第二方向轴和第一方向轴彼此垂直。
上述自动控制空间转动装置，通过第一马达和第二马达来驱动套杆完成空间中两个方向的转动，两个方向的转动均由马达控制，可精确地定位在指定角度范围内，易于实现自动化控制。
附图说明
图1为自动控制空间转动装置的组装图；
图2为自动控制空间转动装置的***图；
图3为使用自动控制空间转动装置的经颅多普勒探头架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，说明自动控制空间转动装置的较佳实施方式。
请参考图1和图2，自动控制空间转动装置100包括支撑板110、与支撑板10可转动配接的套杆120、驱动套杆120绕第一方向轴X转动的第一驱动机构及驱动套杆120绕第二方向轴Y转动的第二驱动机构。
支撑板110的中部开设有定位孔112。套杆120的一端设有承靠于定位孔112内的球体122，使套杆120可以在多个方向上转动。
第一驱动机构包括固定在支撑板110上的第一固定支架132、固定在第一固定支架132上的第一马达134、由第一马达134驱动的第一驱动件136及支撑第一驱动件136的第一支撑轴138。第一固定支架132和第一支撑轴138位于套杆120两侧，分别设置在支撑板110一对相对的侧边上。第一支撑轴138通过第一小支架139安装在支撑板110上。
第一驱动件136包括与第一马达134的输出轴固定连接的第一连接部1362、第一驱动部1364及第一支撑部1366，第一驱动部1364于中间连接第一连接部1362与第一支撑部1366。第一支撑部1366可转动地支撑于第一支撑轴138。第一驱动部1364上设有矩形的第一开口13642。套杆120远离球体122的另一端穿过第一开口13642。如此，当第一马达134运转时，第一驱动部136可带动套杆120以球体122为支点绕第一方向轴X转动。套杆120远离球体122的一端还设有台阶部124，用来阻挡套杆120自第一开口13642处向上窜动。如此，套杆120的两端分别被支撑板110和第一驱动部1364限位。
第二驱动机构包括固定在支撑板110上的第二固定支架142、固定在第二固定支架142上的第二马达144、由第二马达144驱动的第二驱动件146及支撑第二驱动件146的第二支撑轴148。第二固定支架142和第二支撑轴148位于套杆120两侧，分别设置在支撑板110另一对相对的侧边上。第二支撑轴148通过第二小支架149安装在支撑板110上。
第二驱动件146包括与第二马达144的输出轴固定连接的第二连接部1462、第二驱动部1464及第二支撑部1466，第二驱动部1464于中间连接第二连接部1462与第二支撑部1466。第二支撑部1466可转动地支撑于第二支撑轴148。第二驱动部1464上设有矩形的第二开口14642。套杆120远离球体122的另一端同样穿过第二开口14642。如此，当第二马达144运转时，第二驱动部1464可带动套杆120以球体122为支点绕第二方向轴Y转动。第一方向轴X与第二方向轴Y交叉设置，本实施例中，二者彼此垂直，当然也可以不垂直。
第一驱动部1364与第二驱动部1464层叠且交叉设置，第一开口13642与第二开口14642均为长方形，二者层叠且交叉设置。这样，第一驱动部1364带动套杆120转动时不受第二驱动部1464的影响，反之亦然，使自动控制空间转动装置100结构紧凑，适合用于中小型及精密设备中，如用于探头的空间自动搜索。
第二驱动部1464位于第一驱动部1364上方，故第一驱动部1364用以限位套杆120。如果，第二驱动部1464位于第一驱动部1364下方，则第二驱动部1464用以限位套杆120。
请参考图3，自动控制空间转动装置100可应用在经颅多普勒探头架中。该经颅多普勒探头架包括机架200、可转动安装在机架200上的转盘300及驱动转盘300转动的转动驱动机构400，前述自动控制空间转动装置100的支撑板110固定在转盘300上。使用时，经颅多普勒探头500穿过转盘300，并经由支撑板110上的定位孔112连接至套杆120。转动驱动机构400通过转盘300带动自动控制空间转动装置100转动，进而带动经颅多普勒探头500转动；而自动控制空间转动装置100本身也可以驱动套杆120带动经颅多普勒探头500绕两个方向轴转动。由此，上述经颅多普勒探头架能支持经颅多普勒探头500在多个自由度上运动，可进行自动化搜索。
上述自动控制空间转动装置100的套杆120可绕第一方向轴X和第二方向轴Y转动，除了应用经颅多普勒领域外，还可以应用在如水下摄像头，摄像头云台，舞台灯，各类探头（如激光）支架等类似的空间自动搜索应用。套杆120的两端均可以用于连接各种探头、或需要空间转动的元件。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动控制空间转动装置，其特征在于，包括：
支撑板；
套杆，可转动地配接在所述支撑板上；
第一驱动机构，包括与所述支撑板固定连接的第一马达、由所述第一马达驱动的第一驱动件，所述第一驱动件带动所述套杆绕第一方向轴转动；及
第二驱动机构，包括与所述支撑板固定连接的第二马达、由所述第二马达驱动的第二驱动件，所述驱动件带动所述套杆绕第二方向轴转动，所述第二方向轴和第一方向轴相互交叉。
2.根据权利要求1所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述支撑板上开设有定位孔，所述套杆的一端设有承靠于所述定位孔内的球体。
3.根据权利要求2所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述第一驱动件和第二驱动件分别具有第一驱动部和第二驱动部，所述第一驱动部和第二驱动部分别设有供所述套杆的另一端穿过的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口层叠设置。
4.根据权利要求3所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述第一开口和第二开口均呈长方形，二者交叉设置。
5.根据权利要求3所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述套杆上设有阻挡所述套杆自所述第一开口或第二开口脱离的台阶部。
6.根据权利要求3所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述第一驱动件还包括与所述第一马达的输出轴固定连接的第一连接部及第一支撑部，所述第一驱动部于中间连接所述第一连接部和第一支撑部，所述支撑板上还固定有第一支撑轴，所述第一支撑部可转动支撑于所述第一支撑轴。
7.根据权利要求6所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述自动控制空间转动装置还包括第一固定支架，所述第一马达通过所述第一固定支架固定在所述支撑板上，所述第一固定支架和所述第一支撑部位于所述套杆两侧。
8.根据权利要求3所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述第二驱动件还包括与所述第二马达的输出轴固定连接的第二连接部及第二支撑部，所述第二驱动部于中间连接所述第二连接部和第二支撑部，所述支撑板上还固定有第二支撑轴，所述第二支撑部可转动支撑于所述第二支撑轴。
9.根据权利要求8所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述自动控制空间转动装置还包括第二固定支架，所述第二马达通过所述第二固定支架固定在所述支撑板上，所述第二固定支架和所述第二支撑部位于所述套杆两侧。
10.根据权利要求1所述的自动控制空间转动装置，其特征在于，所述第二方向轴和第一方向轴彼此垂直。
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