本發(fā)明涉及一種云臺，具體涉及一種低功耗高精度云臺。

背景技術(shù)：

就目前而言，由于云臺的功耗和精度不滿足野外使用的要求，導(dǎo)致在火災(zāi)監(jiān)控領(lǐng)域火災(zāi)報(bào)警總是出現(xiàn)誤報(bào)漏報(bào)甚至不報(bào)，給社會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前國內(nèi)對電動云臺研究方向主要有以下兩類：

一、步進(jìn)電機(jī)云臺，其主要原理是利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動云臺垂直方向和水平方向轉(zhuǎn)動，通過計(jì)算步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的步數(shù)計(jì)算云臺當(dāng)前的水平角度和垂直角度，垂直方向和水平方向都采用一個(gè)遮光片，水平方向每旋轉(zhuǎn)一周清除誤差一次，垂直方向轉(zhuǎn)動到下俯極限位置或者上仰極限位置清除誤差一次，其缺點(diǎn)是功耗高，誤差清除的間隔時(shí)間太長，定位精度低；

二、無刷直流電機(jī)云臺，其主要原理是利用無刷直流電機(jī)驅(qū)動云臺垂直方向和水平方向轉(zhuǎn)動，通過計(jì)算電機(jī)自帶的霍爾傳感器反饋的霍爾脈沖數(shù)計(jì)算云臺當(dāng)前的水平角度和垂直角度，垂直方向和水平方向都采用一個(gè)遮光片。其缺點(diǎn)在于，電機(jī)反饋的霍爾脈沖數(shù)太少，水平方向每旋轉(zhuǎn)一周清除誤差一次，垂直方向轉(zhuǎn)動到下俯極限位置或者上仰極限位置清除誤差一次，誤差清除的間隔時(shí)間太長，定位精度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低功耗高精度云臺，可以降低誤差清除的間隔時(shí)間并提高云臺定位精度。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種低功耗高精度云臺，包括云臺本體，所述云臺本體包括相機(jī)、支撐底座以及用于計(jì)算云臺當(dāng)前水平角度和垂直角度的遮光片和光電開關(guān)，所述相機(jī)與支撐底座之間配置有水平轉(zhuǎn)軸和垂直轉(zhuǎn)軸，所述水平轉(zhuǎn)軸和垂直轉(zhuǎn)軸由電機(jī)驅(qū)動，所述電機(jī)配置有霍爾傳感器，所述光電開關(guān)包括水平光電開關(guān)和垂直光電開關(guān)，還包括分別安裝在水平轉(zhuǎn)軸和垂直轉(zhuǎn)軸上的水平遮光片圓盤和垂直遮光片圓盤；

所述水平遮光片圓盤沿圓周設(shè)置一個(gè)水平基準(zhǔn)遮光片和至少兩個(gè)水平普通遮光片，所述水平基準(zhǔn)遮光片和水平普通遮光片位于水平光電開關(guān)檢測范圍內(nèi)；

所述垂直遮光片圓盤沿圓周設(shè)置一個(gè)垂直基準(zhǔn)遮光片和至少兩個(gè)垂直普通遮光片，所述垂直基準(zhǔn)遮光片和垂直普通遮光片位于垂直光電開關(guān)檢測范圍內(nèi)。

其效果在于：利用基準(zhǔn)遮光片確定基礎(chǔ)位置，通過設(shè)置多個(gè)普多遮光片可以提高探測精確度。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)為無刷直流電機(jī)，采用無刷直流電機(jī)可以降低功耗。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水平基準(zhǔn)遮光片和相鄰水平普通遮光片的間距與相鄰兩水平普通遮光片的間距不相等；所述垂直基準(zhǔn)遮光片和相鄰垂直普通遮光片的間距與相鄰兩垂直普通遮光片的間距不相等。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水平基準(zhǔn)遮光片和相鄰水平普通遮光片的間距大于相鄰兩水平普通遮光片的間距；所述垂直基準(zhǔn)遮光片和相鄰垂直普通遮光片的間距大于相鄰兩垂直普通遮光片的間距。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水平普通遮光片均勻設(shè)置在水平遮光片圓盤圓周，所述垂直普通遮光片均勻設(shè)置在垂直遮光片圓盤圓周。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述垂直光電開關(guān)包括垂直下俯定位光電開關(guān)和垂直上仰定位光電開關(guān)，所述垂直下俯定位光電開關(guān)和垂直上仰定位光電開關(guān)分別安裝在垂直遮光片圓盤的兩側(cè)。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的垂直遮光片圓盤是角度大于180°的扇形

本發(fā)明的有益效果是：1）采用無刷直流電機(jī)，極大降低云臺的功耗，同時(shí)提升了云臺在低速狀態(tài)下的狀態(tài)平穩(wěn)性；

2）采用多遮光片配合光電開關(guān)的定位方式，提升了云臺的定位精度，減小了累積誤差消除的間隔時(shí)間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明水平多遮光片光電開關(guān)定位裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明垂直多遮光片光電開關(guān)定位裝置結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1、圖2所示，

一種低功耗高精度云臺，包括云臺本體，所述云臺本體包括相機(jī)、支撐底座8以及用于計(jì)算云臺當(dāng)前水平角度和垂直角度的遮光片和光電開關(guān)，所述相機(jī)與支撐底座8之間配置有水平轉(zhuǎn)軸3和垂直轉(zhuǎn)軸6，所述水平轉(zhuǎn)軸3和垂直轉(zhuǎn)軸6由電機(jī)驅(qū)動，所述電機(jī)配置有霍爾傳感器，所述光電開關(guān)包括水平光電開關(guān)2和垂直光電開關(guān)，還包括分別安裝在水平轉(zhuǎn)軸3和垂直轉(zhuǎn)軸6上的水平遮光片圓盤1和垂直遮光片圓盤7。

所述水平遮光片圓盤1沿圓周設(shè)置一個(gè)水平基準(zhǔn)遮光片101和至少兩個(gè)水平普通遮光片102，所述水平基準(zhǔn)遮光片101和水平普通遮光片102位于水平光電開關(guān)2檢測范圍內(nèi)。

所述垂直遮光片圓盤7沿圓周設(shè)置一個(gè)垂直基準(zhǔn)遮光片701和至少兩個(gè)垂直普通遮光片702，所述垂直基準(zhǔn)遮光片701和垂直普通遮光片702位于垂直光電開關(guān)檢測范圍內(nèi)。

水平轉(zhuǎn)動時(shí)工作原理：

水平遮光片圓盤1固定在水平轉(zhuǎn)軸3上，水平光電開關(guān)2固定在支撐底座8上，在云臺水平轉(zhuǎn)動過程中，水平遮光片圓盤1固定不動，水平光電開關(guān)2隨支撐底座8轉(zhuǎn)動，當(dāng)水平光電開關(guān)2檢測到每一個(gè)遮光片邊緣時(shí)，水平光電開關(guān)2返回一個(gè)高電平脈沖信號，每一個(gè)遮光片邊緣都對應(yīng)一個(gè)絕對位置，通過當(dāng)前絕對位置消除云臺水平定位累積誤差。

由于水平具有多個(gè)遮光片，因此云臺水平軸每轉(zhuǎn)動固定角度就可以消除一次累積誤差，從而減少云臺水平角度累積誤差消除的間隔時(shí)間，提升云臺水平定位精度。

垂直方向工作原理：

垂直遮光片圓盤7固定在垂直轉(zhuǎn)軸6上，垂直光電開關(guān)固定在支撐底座8上，在云臺垂直轉(zhuǎn)動過程中，垂直遮光片圓盤7轉(zhuǎn)動，垂直光電開關(guān)固定不動，當(dāng)檢測到每一個(gè)遮光片邊緣時(shí)，垂直光電開關(guān)返回一個(gè)高電平脈沖信號，每一個(gè)遮光片邊緣都對應(yīng)一個(gè)絕對位置，從而消除云臺垂直定位累積誤差。

由于垂直具有多個(gè)遮光片，因此云臺垂直軸每轉(zhuǎn)動固定角度就可以消除一次累積誤差，從而減少云臺垂直角度累積誤差消除的間隔時(shí)間，提升云臺垂直定位精度。

上述遮光圓盤上的每一個(gè)遮光片的邊緣都是云臺的基準(zhǔn)位置，云臺轉(zhuǎn)動時(shí)通過光電開關(guān)檢測遮光片邊緣獲取當(dāng)前的絕對位置，清除當(dāng)前位置的累積誤差。

上述的霍爾傳感器是指無刷直流電機(jī)自帶的霍爾傳感器，電機(jī)每轉(zhuǎn)動固定角度就會返回一個(gè)霍爾脈沖。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)為無刷直流電機(jī)，采用無刷直流電機(jī)可以降低功耗。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水平基準(zhǔn)遮光片101和水平普通遮光片102的間距與相鄰兩水平普通遮光片102的間距不相等；所述垂直基準(zhǔn)遮光片701和垂直普通遮光片702的間距與相鄰兩垂直普通遮光片702的間距不相等。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水平基準(zhǔn)遮光片101和相鄰水平普通遮光片102的間距大于相鄰兩水平普通遮光片102的間距；所述垂直基準(zhǔn)遮光片701和相鄰垂直普通遮光片702的間距大于相鄰兩垂直普通遮光片702的間距。

基準(zhǔn)遮光片與相鄰普通遮光片兩個(gè)之間的間隙，和相鄰兩個(gè)普通遮光片之間的間隙是不相同的，通過間隙之間的差別就可以區(qū)分基準(zhǔn)遮光片和普通遮光片，確定基準(zhǔn)遮光片后就可以實(shí)現(xiàn)對各個(gè)基準(zhǔn)遮光片進(jìn)行編號，實(shí)現(xiàn)對各個(gè)基準(zhǔn)遮光片的區(qū)分。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水平普通遮光片102均勻設(shè)置在水平遮光片圓盤1圓周，所述垂直普通遮光片702均勻設(shè)置在垂直遮光片圓盤7圓周。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述垂直光電開關(guān)包括垂直下俯定位光電開關(guān)4和垂直上仰定位光電開關(guān)5，所述垂直下俯定位光電開關(guān)4和垂直上仰定位光電開關(guān)5分別安裝在垂直遮光片圓盤7的兩側(cè)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。