一种云台吊舱校准装置及其校准方法与流程

1.本发明涉及云台设备技术领域，尤其涉及一种云台吊舱校准装置及其校准方法。


背景技术：

2.云台吊舱是将云台的稳定姿态和平稳变换姿态功能与光电吊舱的拍摄功能相结合，能实现稳定、流畅、可控的移动、旋转拍摄，应用范围广泛。其出厂前的初始位置是否一致，会影响之后执行拍摄任务的准确性和可靠性。传统的校准方法采用目测、人工手动确定初始位置，缺乏精确性，无法保证同一批云台吊舱的基准位置的一致性，控制组件的参数初始化工作也难以保证精确度。
3.现有技术中，如专利公开号cn110471459a给出的一种全自动的机械校准方案，利用多轴机械臂模拟工作情景，利用图像采集装置采集被测云台位置特征并与预置的位置校准特征对比，来校准参数。虽能实现自动进行校准，但依赖于多轴机械臂转动精度和图像采集对比装置的性能，校准耗时且精度要求高，结构复杂，设备成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种云台吊舱校准装置及其校准方法，以解决现有云台吊舱校准装置依赖于多轴机械臂转动精度和图像采集对比装置的性能，校准耗时且精度要求高，结构复杂，设备成本高的技术问题。
5.为达此目的，本发明第一方面公开了一种云台吊舱校准装置，包括支架、基准面板和滑动连接座；所述基准面板上下可调地竖直设置在所述支架的内部；所述滑动连接座水平滑动地设置在所述支架的顶部，所述滑动连接座的滑动方向垂直于所述基准面板的上下运动方向；所述基准面板设有校准面，所述校准面用于与云台吊舱的校准特征面相抵定位；所述滑动连接座用于将云台吊舱悬吊在所述支架的内部，并用于水平移动云台吊舱，使云台吊舱的校准特征面水平靠近和水平远离所述基准面板的校准面。
6.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述支架的顶部具有两个在同一水平面上相平行的第一边梁；所述滑动连接座包括第一导轨、第二导轨和连接条，所述第一导轨和所述第二导轨分别设有沿其长度方向滑动的滑座；所述第一导轨和所述第二导轨设置在两个所述第一边梁的顶部，所述第二导轨与所述第一导轨在同一水平面上相平行，所述第一导轨垂直于所述基准面板；所述连接条的一端与所述第一导轨的滑座固定连接，所述连接条的另一端与所述第二导轨的滑座固定连接，所述连接条平行于所述第一导轨和所述第二导轨所在的平面，且所述连接条垂直于所述第一导轨。
7.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述支架的顶部还具有两个在同一水平面上相平行的第二边梁，两个所述第一边梁和两个所述第二边梁构成方形边框；所述第一边梁的顶部两端分别设有定位底座；所述滑动连接座还包括导轨支座；所述定位底座与所述第一边梁可拆卸连接；所述导轨支座安装于所述定位底座的顶端面。
8.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述第一边梁的顶端面开设有
定位槽，所述定位槽从所述第一边梁的一端延伸至所述第一边梁的另一端；所述定位槽嵌设有沿其延伸方向滑动的第一滑块连接件，所述第一滑块连接件用于将所述定位底座紧固在所述第一边梁。
9.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述支架还具有竖直设置的支柱；所述支柱沿其长度方向设有滑槽，所述滑槽从所述支柱的一端延伸至所述支柱的另一端，所述滑槽内设有沿其延伸方向滑动的第二滑动连接件，所述基准面板与所述第二滑动连接件螺纹连接，所述第二滑动连接件用于将所述基准面板紧固在所述立柱。
10.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述支柱的侧壁设有边梁连接件，所述支柱的顶部与所述第二边梁固定连接，所述第一边梁的端部与所述边梁连接件固定连接。
11.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述连接条设有条形连接孔，所述条形连接孔从所述连接条的一端延伸至所述连接条的另一端，所述滑座与所述连接条之间通过连接螺柱与连接螺母连接固定，所述连接螺柱的螺纹部在竖直方向穿过所述滑座和所述条形连接孔后与所述连接螺母螺纹配合。
12.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述导轨支座具有用于夹持导轨的夹孔。
13.作为一种可选的实施例，在本发明的第一方面中，所述滑座具有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉与所述滑座的本体螺纹配合，所述锁紧螺钉穿过所述滑座的本体后相抵在所述滑座所在的导轨表面。
14.本发明第二方面公开了一种云台吊舱校准装置的校准方法，应用在本发明第一方面任意一项实施例所述的一种云台吊舱校准装置，包括以下步骤：
15.s1：通过滑动连接座将云台吊舱悬吊在支架的内部，并测出云台吊舱校准特征面的中心高度；
16.s2：根据云台吊舱校准特征面的中心高度，对应调整基准面板的高度；
17.s3：通过滑动连接座滑动云台吊舱，使云台吊舱的校准特征面与基准面板的校准面相抵定位；
18.s4：锁紧滑动连接座，利用校准软件设定云台吊舱的基准位置参数，完成基准位置校准。
19.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
20.在本发明的实施例中，利用滑动连接座将云台吊舱悬吊在支架的内部，通过滑动连接座带动云台吊舱线性滑动，使云台吊舱的校准特征面与基准面板相抵定位，完成俯仰轴和方位轴位置的校准，实现机械校准，结构简单，操作方便，能保证不同批次、不同型号的云台吊舱的基准零位一致。其中，值得说明的是，在本实施例中，基准面板在竖直方向上下可调地设置在所述支架的内部，实现可根据不同批次、不同型号的云台吊舱的校准需求调节基准面板的高度，进一步利于基准面板与不同批次、不同型号的云台吊舱相配合校准。
附图说明
21.图1是本发明其中一个实施例的结构示意图；
22.图2是本发明其中一个实施例的滑动连接座的结构示意图；
23.图3是本发明其中一个实施例的支架的结构示意图；
24.图4是本发明其中一个实施例的定位底座与第一边梁的连接示意图；
25.图5是本发明其中一个实施例的基准面板与立柱的连接示意图；
26.图6是本发明其中一个实施例的安装云台吊舱的结构示意图；
27.图7是本发明其中一个实施例的云台吊舱与基准面板分离的结构示意图；
28.图8是本发明其中一个实施例的滑座与连接条的连接示意图；
29.附图中：100
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支架、110
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第一边梁、111
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定位底座、112
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定位槽、113
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第一滑块连接件、120
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第二边梁、130
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支柱、131
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滑槽、132
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第二滑动连接件、133
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边梁连接件、200
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基准面板、210
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校准面、300
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滑动连接座、310
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第一导轨、320
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第二导轨、330
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连接条、331
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条形连接孔、340
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滑座、341
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连接螺柱、342
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连接螺母、343
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锁紧螺钉、350
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导轨支座、351
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夹孔、400
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云台吊舱、410
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校准特征面。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
32.下面结合图1至图8，描述本发明实施例的一种云台吊舱校准装置，包括支架100、基准面板200和滑动连接座300。所述基准面板200上下可调地竖直设置在所述支架100的内部。所述滑动连接座300水平滑动地设置在所述支架100的顶部，所述滑动连接座300的滑动方向垂直于所述基准面板200的上下运动方向。所述基准面板200设有校准面210，所述校准面210用于与云台吊舱400的校准特征面410相抵定位。具体地，一些实施例中，基准面板200的校准面210是竖直平面，云台吊舱400的校准特征面410也是竖直平面。在另一些实施例中，基准面板200的校准面210可以是凹面，云台吊舱400的校准特征面410是与校准面210凹凸配合的凸面。所述滑动连接座300用于将云台吊舱400悬吊在所述支架100的内部，并用于水平移动云台吊舱400，使云台吊舱400的校准特征面410水平靠近和水平远离所述基准面板200的校准面210。
33.在本发明的实施例中，利用滑动连接座300将云台吊舱400悬吊在支架100的内部，通过滑动连接座300带动云台吊舱400线性滑动，使云台吊舱400的校准特征面410与基准面板200相抵定位，完成俯仰轴和方位轴位置的校准，实现机械校准，结构简单，操作方便，能保证不同批次、不同型号的云台吊舱400的基准零位一致。
34.其中，值得说明的是，在本实施例中，基准面板200在竖直方向上下可调地设置在所述支架100的内部，实现可根据不同批次、不同型号的云台吊舱400的校准需求调节基准面板200的高度，进一步利于基准面板200与不同批次、不同型号的云台吊舱400相配合校
准。
35.作为一种可选的实施例，所述支架100的顶部具有两个在同一水平面上相平行的第一边梁110。所述滑动连接座300包括第一导轨310、第二导轨320和连接条330，所述第一导轨310和所述第二导轨320分别设有沿其长度方向滑动的滑座340。所述第一导轨310和所述第二导轨320设置在两个所述第一边梁110的顶部，所述第二导轨320与所述第一导轨310在同一水平面上相平行，所述第一导轨310垂直于所述基准面板200。所述连接条330的一端与所述第一导轨310的滑座340固定连接，所述连接条330的另一端与所述第二导轨320的滑座340固定连接，所述连接条330平行于所述第一导轨310和所述第二导轨320所在的平面，且所述连接条330垂直于所述第一导轨310。值得说明的是，第一导轨310的滑座340数量和第二导轨320的滑座340数量根据连接条330数量设定，连接条330的数量根据实际需求设定。具体地，如图2所示的优选实施例中，连接条330的数量为2个，第一导轨310和第二导轨320分别设有两个滑座340，其中一个连接条330的一端与第一导轨310的滑座340固定连接，另一端与第二导轨320的滑座340固定连接。另一个连接条330的一端与第一导轨310的另一滑座340固定连接，另一端与第二导轨320的另一滑座340固定连接。如此，可实现根据实际需求调整连接条330的之间的间距，以方便连接条330共同配合安装不同批次、不同型号的云台吊舱400。当安装好云台吊舱400后，连接条330再利用滑座340相对于支架100线性滑动，从而带动云台吊舱400线性移动，直至云台吊舱400的校准特征面410与基准面板200相抵定位，以完成云台吊舱400校准。在本实施例中，通过第一导轨310、第二导轨320、滑座340和连接条330构成滑动连接座300，通过滑动连接座300带动云台吊舱400线性滑动，使云台吊舱400的校准特征面410与基准面板200相抵定位，实现机械校准，能保证不同批次、不同型号的云台吊舱400的基准零位一致，具有结构简单、操作方便和生产成本低的优点。
36.作为一种可选的实施例，所述支架100的顶部还具有两个在同一水平面上相平行的第二边梁120，两个所述第一边梁110和两个所述第二边梁120构成方形边框。所述第一边梁110的顶部两端分别设有定位底座111。所述滑动连接座300还包括导轨支座350。所述定位底座111与所述第一边梁110可拆卸连接。所述导轨支座350安装于所述定位底座111的顶端面。在本实施例中，安装导轨支座350时，先将规格相同的四个定位底座111一一设置在两个第一边梁110的两端，并使定位底座111靠近第一边梁110端部的侧壁与第二边梁120相贴，再与对应的第一滑块连接件113固定连接，使定位底座111紧固在第一边梁110之上，最后再将导轨支座350安装固定在定位底座111的顶端面。如此，利用方形边框的第二边梁120作为基准安装点，使定位底座111靠近第一边梁110端部的侧壁与第二边梁120相贴，以实现在两个第一边梁110上的定位底座111两两相对，进而实现安装在定位底座111之上的导轨支座350两两相对，以方便第一导轨310和第二导轨320安装时平行第二边梁120，即方便第一导轨310和第二导轨320垂直于第一边梁110，具有组装方便，精准度高的优点。值得说明的是，当需要更改第一导轨310和第二导轨320之间的间隔时，采用不同大小规格的定位底座111，就能在保持平行状态下变更第一导轨310和第二导轨320之间的间隔。例如，采用较长的定位底座111，则第一导轨310和第二导轨320将会向中央靠拢，第一导轨310和第二导轨320之间的间隔则会变小。采用较短的定位底座111时，则第一导轨310和第二导轨320之间的间隔则会变大。具有调整方便且精准的优点。
37.作为一种可选的实施例，所述第一边梁110的顶端面开设有定位槽112，所述定位
槽112从所述第一边梁110的一端延伸至所述第一边梁110的另一端。所述定位槽112嵌设有沿其延伸方向滑动的第一滑块连接件113，所述第一滑块连接件113用于将所述定位底座111紧固在所述第一边梁110。具体地，在本实施例中，第一滑块连接件113为滑块螺母，定位底座111通过螺柱或螺栓与第一滑块连接件113时，定位底座111由于螺纹配合向下压在第一边梁110的顶端面，第一滑块连接件113由于螺纹配合向上抬起相抵在定位槽112的内侧顶壁，使定位底座111和第一滑块连接件113夹紧第一边梁110，进而实现紧固定位底座111。如此，第一滑块连接件113，以利于不同尺寸规格的定位底座111紧固在第一边梁110上。当然，在另一些实施例中，第一滑块连接件113还可以是t型螺柱。
38.作为一种可选的实施例，所述支架100还具有竖直设置的支柱130。所述支柱130设置在所述方形边框的的边角处，所述支柱130用于支承所述第一边梁110和所述第二边梁120。具体地，如图1所示的优选实施例中，所述支架100为由铝型材搭建而成的正方体支架或长方体支架，具有质量轻，搭建方便的优点。所述支柱130沿其长度方向设有滑槽131，所述滑槽131从所述支柱130的一端延伸至所述支柱130的另一端，所述滑槽131内设有沿其延伸方向滑动的第二滑动连接件132，所述基准面板200与所述第二滑动连接件132螺纹连接，所述第二滑动连接件132用于将所述基准面板200紧固在所述立柱。具体地，在本实施例中，第二滑块连接件为滑块螺母，基准面板200通过螺柱或螺栓与第二滑块连接件时，基准面板200由于螺纹配合压在支柱130的表面，第二滑块连接件由于螺纹配合向上抬起相抵在滑槽131的内壁，使基准面板200和第二滑块连接件夹紧立柱，进而实现紧固基准面板200。如此，当螺钉或螺栓不锁紧时，基准面板200可以竖直上下滑移，实现可根据不同批次、不同型号的云台吊舱400的校准需求调节基准面板200的高度，以利于基准面板200与不同批次、不同型号的云台吊舱400相配合校准，结构简单。当然，在另一些实施例中，第二滑块连接件还可以是t型螺柱。
39.作为一种可选的实施例，所述支柱130的侧壁设有边梁连接件133，所述支柱130的顶部与所述第二边梁120固定连接，所述第一边梁110的端部与所述边梁连接件133固定连接。具体地，在本实施例中所述边梁连接件133为直角角码，直角角码的一直边与所述支柱130的侧边固定连接，直角角码的另一直边与所述第一边梁110的底面固定连接，实现支柱130支承第一边梁110和第二边梁120，利于设置在第一边梁110的定位底座111相贴在所述第二边梁120。当然，在另一些实施例中，边梁连接件133还可以是肘板。
40.作为一种可选的实施例，所述连接条330设有条形连接孔331，所述条形连接孔331从所述连接条330的一端延伸至所述连接条330的另一端，所述滑座340与所述连接条330之间通过连接螺柱341与连接螺母342连接固定，所述连接螺柱341的螺纹部在竖直方向穿过所述滑座340和所述条形连接孔331后与所述连接螺母342螺纹配合。在本实施例中，连接条330与云台吊舱400之间通过螺柱或螺钉等螺纹紧固件进行装配，具体地，螺纹紧固件的螺纹部从上往下穿过条形连接孔331后与云台吊舱400螺纹配合，进而实现滑动连接座300悬挂云台吊舱400。当需要调整云台吊舱400的位置时，旋松螺纹紧固件，解除云台吊舱400与连接条330之间的紧固关系，推动云台吊舱400沿条形连接孔331的长度方向移动，调整完毕后，重新旋紧螺纹固定件，使云台吊舱400与连接条330紧固连接。方便调整云台吊舱400的紧固位置，以利于云台吊舱400的校准特征面410与基准面板200相配合定位。值得说明的是，当需要调整第一导轨310与第二导轨320之间的间隔时，先旋松连接螺母342，使滑座340
与连接条330之间解除固定，再调整第一导轨310与第二导轨320之间的间隔，使滑座340能沿条形连接孔331的长度方向移动。调整完毕后，再重新旋紧连接螺母342，使连接条330与滑座340紧固连接。如此，调整第一导轨310与第二导轨320之间的间隔时，无需拆装连接条330，利于根据实际需求进行调整滑动连接座300，以方便滑动连接座300悬吊不同型号、批次的云台吊舱400。
41.作为一种可选的实施例，所述导轨支座350具有用于夹持导轨的夹孔351。具体地，如图2所示的一个实施例中，第一导轨310和第二导轨320均为光杆，第一导轨310和第二导轨320的两端分别穿入对应导轨支座350的夹孔351后，通过收紧夹孔351以夹紧导轨，从而使第一导轨310和第二导轨320安装在第一边梁110的顶部，具有结构简单，拆装方便的优点。
42.作为一种可选的实施例，所述滑座340具有锁紧螺钉343，所述锁紧螺钉343与所述滑座340的本体螺纹配合，所述锁紧螺钉343穿过所述滑座340的本体后相抵在所述滑座340所在的导轨表面。如此，移动滑动连接座300使云台吊舱400的校准特征面410与基座面板相抵定位后，通过旋紧锁紧螺钉343，使锁紧螺钉343相抵在所述滑座340所在的导轨表面，实现将滑座340锁紧在滑轨上，以避免云台吊舱400在校准的过程中移位，从而影响云台吊舱400校准精度。
43.本发明还提供一种云台吊舱校准装置的校准方法，应用在上述任意一实施例所述的一种云台吊舱校准装置，包括以下步骤：
44.s1：通过滑动连接座将云台吊舱悬吊在支架的内部，并测出云台吊舱校准特征面的中心高度。
45.s2：根据云台吊舱校准特征面的中心高度，对应调整基准面板的高度。
46.s3：通过滑动连接座滑动云台吊舱，使云台吊舱的校准特征面与基准面板200的校准面相抵定位。
47.s4：锁紧滑动连接座，利用校准软件设定云台吊舱的基准位置参数，完成基准位置校准。其中，校准软件为现有技术，是本领域技术人员可获知的技术手段，为此不再一一列举介绍。
48.具体地，利用滑动连接座悬吊云台吊舱，根据云台吊舱的悬吊高度，调整基准面板的高度，接着移动滑动连接座，带动云台吊舱线性滑动，使云台吊舱的校准特征面与基准面板相抵定位，完成俯仰轴和方位轴位置的校准，实现机械校准，结构简单，操作方便，能保证不同批次、不同型号的云台吊舱的基准零位一致，实现校准装置对不同批次、型号的云台吊舱进行校准。
49.根据本发明实施例的一种云台吊舱校准装置及其校准方法的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
50.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。