申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2020-01-08

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN111043485B

主分类号：F16M11/12

分类号：F16M11/12;F16M11/18;G05D3/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2020.05.15#实质审查的生效;2020.04.21#公开

摘要：本发明公开了一种两轴全自动跟踪云台及其跟踪方法，两轴全自动跟踪云台包含舱体、安装臂、安装板、第一电机、第二电机、支撑轴承、工业相机、陀螺仪和控制模块；安装臂包含第一侧板、第二侧板和底板；支撑轴承的外圈和第二侧板固连；第一电机固定在安装板上，其输出轴和底板的下端面垂直固连；舱体一侧旋转柱、另一侧固定第二电机；第二电机的输出轴和第一侧板的内壁垂直固连，旋转柱和支撑轴承的内圈同轴固连；控制模块根据工业相机拍摄的图像和陀螺仪的感应信息控制第一电机、第二电机工作。本发明能够在控制系统及反馈信息下做到实时跟随，其运动过程响应迅速，超调可忽略不计，能够准确识别跟随目标物。

主权项：1.一种两轴全自动跟踪云台的跟踪方法，所述两轴全自动跟踪云台包含舱体、安装臂、安装板、第一电机、第二电机、支撑轴承、工业相机、陀螺仪和控制模块；所述安装臂呈U字型，包含第一侧板、第二侧板和底板，其中，所述底板的两端分别和第一侧板的下端、第二侧板的下端固连；所述第二侧板上设有用于安装所述支撑轴承的通孔；所述支撑轴承设置在所述第二侧板的通孔中，其外圈和所述第二侧板固连；所述第一电机固定在所述安装板上，其输出轴朝上、且输出轴和所述底板的下端面垂直固连，用于带动安装臂相对于安装板转动；所述第二电机固定在所述舱体的一侧，且第二电机的输出轴所在直线垂直于第一电机输出轴所在直线；所述舱体的另一侧对应于第二电机设有旋转柱，所述旋转柱和第二电机的输出轴同轴；所述第二电机的输出轴和所述第一侧板的内壁垂直固连，所述旋转柱和所述支撑轴承的内圈同轴固连，使得第二电机能够带动所述舱体相对于所述安装臂绕第二电机的输出轴和旋转柱转动；所述工业相机、陀螺仪、控制模块均设置在所述舱体上，所述工业相机用于拍摄目标的图像并将其传递给所述控制模块；所述陀螺仪用于获得舱体的俯仰角度、偏航角度和滚转角度，并将其传递给所述控制模块；所述控制模块分别和工业相机、陀螺仪、第一电机、第二电机电气相连，用于根据工业相机拍摄的图像和陀螺仪的感应信息控制第一电机、第二电机工作，使得工业相机能够持续跟踪拍摄目标；其特征在于，所述两轴全自动跟踪云台的跟踪方法包含以下步骤：步骤1），工业相机拍摄目标的图像并将其传递给所述控制模块，陀螺仪获得舱体和工业相机的俯仰角度、偏航角度和滚转角度，并将其传递给所述控制模块；步骤2），控制模块接收图像，将图像内容划为三个分别存以RGB三个通道的颜色信息的二维矩阵，调用ROS框架系统，开启多线程运算；步骤3），对图像信息做矩阵变换，根据预设的工业相机的内参数据还原图像失真内容，并做色彩空间转化，对像素点信息初步处理；步骤4），对像素点信息初步处理后的图像信息做阈值化分析，初步筛选背景信息，去除大片干扰物，并做图像腐蚀膨胀操作，减少噪声点干扰，得到筛选出的前景信息；步骤5），对筛选出的前景信息做主成分分析，通过坐标空间转化，找到主成分信息所在的空间位置；步骤6），根据目标的长度、宽度、形状信息，筛选符合比例条件的成分，得到目标在图片内的坐标位置；步骤7），控制模块计算目标在图片内的坐标位置与图像中心的误差值；步骤8），根据工业相机的俯仰角度、偏航角度、滚转角度、以及当前目标在图片内的坐标位置与图像中心的误差值进行姿态解算和PID调节，计算第一电机、第二电机的转动占空比信号，并根据第一电机、第二电机的转动占空比信号控制第一电机、第二电机转动以实现目标跟随。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种两轴全自动跟踪云台及其跟踪方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD