專利名稱：大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于距離控制測量領域，具體涉及一種大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，利用掃描式的超聲波探測裝置實現大型移動平臺距離監(jiān)測。
背景技術：
目前，超聲波定位，超聲波雷達大量應用于工業(yè)化生產，距離測量，汽車倒車雷達等工業(yè)環(huán)境中，但超聲波屬于一種定向傳播服從光的反射定律的一種聲波，當前，應用比較多的超聲波模塊的可探測平面約為0.5平米，即小于0.5平米即無法實現準確探測，且要求探測物表面盡量光滑，以便于探測，超聲波因為不受光照強度影響，廉價，可應用范圍廣而被大量應用，卻因為其無法精確進行空間物體的探測而限制了其進一步推廣應用。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，主要用于在大型移動平臺上，利用掃描式的超聲波探測裝置實現大型移動平臺距離監(jiān)測。實現本發(fā)明目的的技術解決方案為:一種大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，包括基座、第一步進電機、第二步進電機、水平旋轉架、豎直旋轉架、超聲波探測器、單片機、第一步進電機驅動器、第二步進電機驅動器；基座由平臺與直角立桿組成，直角立桿固定在平臺的任意一側，第一步進電機固定在基座平臺的中心，水平旋轉架一端固定在基座的直角立桿頂端，另一端連接在第一步進電機上；第二步進電機固定在豎直旋轉架內，豎直旋轉架通過第二步進電機的壓扁軸固定在水平旋轉架中央，與基座平臺平行；超聲波探測器固定在豎直旋轉架遠離基座的直角立桿的一側；單片機固定在基座上，單片機分別通過I/o接口與第一步進電機驅動器和第二步進電機驅動器相連，第一步進電機驅動器通過導線與第一步進電機連接，第二步進電機驅動器通過導線與第二步進電機連接?；脚_的中間設有 第一步進電機安裝孔，第一步進電機固定在第一步進電機安裝孔內，基座直角立桿的頂端有一孔，水平旋轉架一端固定在基座的直角立桿頂端的孔內，另一端連接在第一步進電機的壓扁軸上，使水平旋轉架可以繞立軸進行旋轉。水平旋轉架，水平旋轉架是一個框架結構，水平旋轉架左右兩側有一對稱的第二步進電機壓扁軸配合孔，豎直旋轉架通過第二步進電機壓扁軸與第二步進電機壓扁軸配合孔固定在水平旋轉架上。豎直旋轉架上有第二步進電機壓扁軸配合孔的兩根軸上分別設有第二步進電機安裝孔，第二步進電機通過第二步進電機安裝孔固定在豎直旋轉架上，通過第二步進電機的旋轉帶動豎直旋轉架進行旋轉，豎直旋轉架的前端固定有超聲波探測器。本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點:本發(fā)明用超聲波這種廉價的探測器實現了三維探測，減小了可探測物體的面積，達到了監(jiān)測移動平臺周圍距離的目的，不受光照強度，探測物體所處的角度的限制。
圖1是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的基座的立體示意圖。圖2是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的第一步進電機立體示意圖。圖3是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的水平旋轉架示意圖，其中圖3_a本大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的水平旋轉架主視圖；圖3-b本大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的水平旋轉架的A-A剖視圖；圖3-c本大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的水平旋轉架的B-B剖視圖。圖4是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的水平旋轉架立體圖。圖5是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的豎直旋轉架示意圖，圖5-a是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的豎直旋轉架主視圖；圖5-b是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的豎直旋轉架左視圖；圖5-c是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的豎直旋轉架俯視圖。圖6是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的豎直旋轉架立體圖。圖7是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的第二步進電機立體圖。圖8是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的超聲波探測設備的立體圖。圖9是本發(fā)明的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的裝配示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。結合圖1-圖9，本大型移動平臺距離監(jiān)測裝置包括基座1、第一步進電機5、第二步進電機14、水平旋轉架6、豎直旋轉架10、超聲波探測器15、單片機、第一步進電機驅動器、第二步進電機驅動器?；鵌由平臺與直角立桿組成，直角立桿固定在平臺的任意一側，第一步進電機5固定在基座I平臺的中心，水平旋轉架6 —端固定在基座I的直角立桿頂端，另一端連接在第一步進電機5上；第二步進電機14固定在豎直旋轉架10內，豎直旋轉架10通過第二步進電機14的壓扁軸固定在水平旋轉架6中央，與基座I平臺平行；超聲波探測器15固定在豎直旋轉架10遠離基座I的直角立桿的一側。單片機固定在基座I上，單片機分別通過I/O接口與第一步進電機驅動器和第二步進電機驅動器相連，第一步進電機驅動器通過導線與第一步進電機5連接，第二步進電機驅動器通過導線與第二步進電機14連接?；鵌平臺的中間設有步進電機安裝孔3，第一步進電機5固定在第一步進電機安裝孔3內，基座I直角立桿的頂端有一孔，水平旋轉架6 —端通過軸承固定在基座I的直角立桿頂端的孔內，另一端連接在第一步進電機5的壓扁軸上，使水平旋轉架6可以繞立軸進行旋轉。結合圖3和圖4，本大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的水平旋轉架6，水平旋轉架6是一個矩形框架結構，水平旋轉架6左右兩側有一對稱的第二步進電機14壓扁軸配合孔8，豎直旋轉架10通過第二步進電機14壓扁軸與第二步進電機14壓扁軸配合孔8固定在水平旋轉架6上。結合圖5和圖6，本大型移動平臺距離監(jiān)測裝置的豎直旋轉架10，豎直旋轉架10上有第二步進電機14壓扁軸配合孔8的兩根軸上分別設有第二步進電機安裝孔12，第二步進電機14通過第二步進電機安裝孔12固定在豎直旋轉架10上，通過第二步進電機14的旋轉帶動豎直旋轉架10進行旋轉，豎直旋轉架10的前端固定有超聲波探測器15。單片機采用AT89C52，第一步進電機驅動器與第二步進電機驅動器均采用ULN2003A，第一步進電機5、第二步進電機14均采用28BYJ-48，12V DC。當需要進行監(jiān)測時，單片機通過第一步進電機驅動器啟動第一步進電機5，使其逆時針旋轉至一側，與直角立桿重合的位置，同時使第二步進電機14運轉至最大仰角的位置，首先，第二步進電機14帶動豎直旋轉10架完成豎直方向的掃描，然后第一步進電機5旋轉一個角度，第二步進電機14重新進行豎直方向的掃描，重復這個過程，直至完成所有位置的掃描。步進電機每運動一次，返回一個超聲波監(jiān)測獲得的數據。當然，也可僅進行一個方向或一個位置的掃描。本發(fā)明實現了減小超聲波可探測物體的反射面積，不受光照強度的影響。以上所述僅是本發(fā)明的一種實施方式，應當指出，對于本發(fā)明所在領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出很多改型，比如，改變基座的安裝方式，水平旋轉架的形狀，豎直旋轉架的形狀，超聲波探測器的外觀等，這些也應當屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求1.一種大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，其特征在于:包括基座(I)、第一步進電機(5)、第二步進電機(14)、水平旋轉架(6)、豎直旋轉架(10)、超聲波探測器(15)、單片機、第一步進電機驅動器、第二步進電機驅動器；基座(I)由平臺與直角立桿組成，直角立桿固定在平臺的任意一側，第一步進電機(5)固定在基座(I)平臺的中心，水平旋轉架(6) —端固定在基座(I)的直角立桿頂端，另一端連接在第一步進電機(5)上；第二步進電機(14)固定在豎直旋轉架(10)內，豎直旋轉架(10)通過第二步進電機(14)的壓扁軸固定在水平旋轉架(6)中央，與基座(I)平臺平行；超聲波探測器(15)固定在豎直旋轉架(10)遠離基座(I)直角立桿的一側；單片機固定在基座(I)上，單片機分別通過I/O接口與第一步進電機驅動器和第二步進電機驅動器相連，第一步進電機驅動器通過導線與第一步進電機(5)連接，第二步進電機驅動器通過導線與第二步進電機(14)連接。
2.根據權利要求1所述的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，其特征在于:基座(I)平臺的中間設有第一步進電機安裝孔(3)，第一步進電機(5)固定在第一步進電機安裝孔(3)內，基座(I)直角立桿的頂端有一孔，水平旋轉架(6) —端固定在基座(I)的直角立桿頂端的孔內，另一端連接在第一步進電機(5 )的壓扁軸上，使水平旋轉架(6 )可以繞立軸進行旋轉。
3.根據權利要求1所述的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，其特征在于:水平旋轉架(6)，水平旋轉架(6)是一個框架結構，水平旋轉架(6)左右兩側有一對稱的第二步進電機(14)壓扁軸配合孔(8)，豎直旋轉架(10)通過第二步進電機(14)壓扁軸與第二步進電機(14)壓扁軸配合孔(8)固定在水平旋轉架(6)上。
4.根據權利要求1所述的大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，其特征在于:豎直旋轉架(10)上有第二步進電機(14)壓扁軸配合孔(8)的兩根軸上分別設有第二步進電機安裝孔(12)，第二步進電機(14)通過第二步進電機安裝孔(12)固定在豎直旋轉架(10)上，通過第二步進電機(14)的旋轉帶動豎直旋轉架(10)進行旋轉，豎直旋轉架(10)的前端固定有超聲波探測器(15 )。
專利摘要本實用新型公開了一種大型移動平臺距離監(jiān)測裝置，包括基座、第一步進電機、第二步進電機、水平旋轉架、豎直旋轉架、超聲波探測器、單片機、第一步進電機驅動器、第二步進電機驅動器；基座包括平臺與直角立桿，直角立桿固定在平臺的一側，第一步進電機固定在基座平臺的中心，水平旋轉架一端固定在直角立桿頂端，另一端連接在第一步進電機上；第二步進電機固定在豎直旋轉架內，豎直旋轉架固定在水平旋轉架中央；超聲波探測器固定在豎直旋轉架遠離基座的直角立桿的一側；單片機分別通過I/O接口與第一步進電機驅動器和第二步進電機驅動器相連，第一步進電機驅動器、第二步進電機驅動器分別通過導線與第一步進電機和第二步進電機連接。本實用新型不受光照強度、探測物體所處的角度的限制。
文檔編號G01S15/08GK203164418SQ201320170339
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月7日 優(yōu)先權日2013年4月7日
發(fā)明者周長省, 丁云廣 申請人:南京理工大學