基于步进电机的小型两轴转台

摘要

本发明涉及一种基于步进电机的小型两轴转台，属于运动仿真，惯导设备检测领域。主要包括底座、下部支撑结构、下层电机及U型外框、上层电机及上轴系、安装架及电气系统。下层电机垂直放置，上层电机水平放置。DSP分别发送脉冲控制信号给两个驱动器来驱动上下两个步进电机。安装架上可放置陀螺仪和加速度计等惯导检测组合，并通过DSP的串口读入数据，经处理再上传给上位机。本发明的小型两轴转台误差小、精度高，能够模拟两轮机器人的摇摆姿态，并作为检验姿态信息算法优劣的试验平台，并可作为类似相关运动仿真的试验平台。

主权项

一种基于步进电机的小型两轴转台，其特征在于：包括固定转台的底座(1)、下电机支撑架(2)、下层电机(3)、U型外框(4)、上层电机(5)、上轴系、安装架(9)、下层电机驱动器(10)、上层电机驱动器(11)、DSP控制器(12)、24V开关电源(13)以及电源分配器(14)；其中，下电机支撑架(2)、下层电机驱动器(10)、上层电机驱动器(11)、DSP控制器(12)、24V开关电源(13)以及电源分配器(14)均直接固定连接在底座(1)上，下电机支撑架(2)顶部固定连接有下层电机(3)，下层电机(3)上固定连接有U型外框(4)，U型外框(4)上设置有上轴系以及上层电机(5)；下层电机(3)垂直放置，带动U型外框(4)转动，模拟航向角，上层电机(5)水平放置，与下层电机(3)正交姿态，上层电机(5)带动安装架(9)绕水平线旋转，模拟俯仰角；DSP控制器(12)分别控制上层电机驱动器(11)和下层电机驱动器(10)来驱动上层电机(5)和下层电机(3)；所述U型外框(4)由底板、支撑端侧板(18)、电机端侧板(20)组成；底板上加工有槽，支撑端侧板(18)和电机端侧板(20)底部卡在槽中，再由螺钉固定；底板与下层电机(3)固定相连，底板中部有孔，与下层电机(3)的中空孔同轴，便于上层电机的布线；支撑端侧板(18)和电机端侧板(20)上均设置有同轴孔用于固定轴(6)；所述上轴系包括电机端轴系(7)、支撑端轴系(8)和安装架(9)，所述电机端轴系(7)两侧分别固定连接支撑端轴(17)和上层电机(5)，所述支撑端轴系(8)固定连接另一支撑端轴(17)，所述安装架(9)包括一对安装架侧板(25)和安装面板(26)，安装架侧板(25)分别与两侧的支撑端轴(17)相连，传感器安装于安装面板(26)上，安装架侧板(25)上下端均设置有四个孔，从而使转台成为分体式结构I型转台；或者所述上轴系包括电机端轴系(7)、支撑端轴系(8)，所述电机端轴系(7)两侧分别固定连接轴(6)和上层电机(5)，所述支撑端轴系(8) 固定连接轴(6)另一端，所述轴(6)中间部分切除一半，露出一个平面，传感器安装上面板(27)后通过预留的螺纹孔固定在轴(6)上，从而使转台成为一体式结构II型转台。