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光学目标运动模拟器

阅读:935发布:2022-03-08

专利汇可以提供光学目标运动模拟器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种光学目标运动 模拟器 ,包括:小车、安装架、光学 反射器 ;所述小车,为安装架提供安装平台,并能够按照设定轨迹来实现空间运动,从而带动光学反射器按照空间设定轨迹运动;安装架,安装在小车上,采用内部为中空结构的型 钢 焊接 而成,在满足 刚度 强度的前提下,降低安装架的 质量 ,为光学反射器提供安装 位置 ;光学反射器,模拟被测追踪目标的光学反射面积;本实用新型不仅可以模拟被测追踪目标的光学特性,还可以模拟被测追踪目标的机动运动特性,包括移动、转动、自旋转等,具有开放性、柔性设计、 精度 高等诸多优点,在实际生产中有很高的应用价值,为光学追踪模拟奠定良好的 基础 。,下面是光学目标运动模拟器专利的具体信息内容。

1.一种光学目标运动模拟器,其特征在于,包括:小车、安装架、光学反射器;小车包括:
安装平板、电机A、旋转盘、车体外壳、车体框架、急停按钮、开关按钮、控制器电池、旋转轴安装套、旋转轴圆柱滚子轴承、电机B、小齿轮、电机安装板、旋转轴端盖、圆螺母、大齿轮、驱动轴A安装套、驱动轴A、接触球轴承A、轴套、推球轴承、驱动轴B、电机C、角接触球轴承B、驱动轴B安装套、驱动轴B安装端盖、车轮;所述小车,能够按照设定轨迹运动,并能带动安装架和安装架上的光学反射器按照设定转速转动;安装架,安装在小车上,采用内部为中空结构的型焊接而成,在满足刚度强度的前提下,降低安装架的质量,为光学反射器提供安装位置;光学反射器,模拟被测追踪目标的光学反射面积。
2.根据权利要求1所述的光学目标运动模拟器,其特征在于,安装平板,位于小车顶部,为车轮驱动机构和旋转机构提供安装接口;车体框架,位于安装平板下方,与安装平板螺栓连接,车体框架采用中空型钢焊接而成,在满足刚度强度的前提下,降低车体框架的质量,车体框架上设计有安装孔,用于固定车体外壳;车体外壳,采用薄壁合金板,与安装平板形成一个安装空间,用于放置小车控制器、电源和旋转部件;旋转盘,位于安装平板上方的中心位置,提供安装架的机械安装接口,旋转盘与旋转轴螺栓连接;旋转轴,上端与旋转盘螺栓连接,并设计有安装止口,保证旋转轴与旋转盘之间的同轴度,旋转轴下端与大齿轮螺栓连接,大齿轮设计有安装止口,保证大齿轮与旋转轴之间的同轴度;大齿轮与小齿轮啮合,小齿轮与大齿轮的传动比是1:10,小齿轮安装在电机B的输出轴上,并通过紧定螺钉固定,电机B提供小齿轮的旋转动力,并通过大齿轮带动旋转轴转动;电机B,固定在电机安装板上,电机安装板固定在旋转轴安装套上;旋转轴通过一对圆柱滚子轴承固定在旋转轴安装套,圆柱滚子轴承采用双圆螺母固定方式,双圆螺母固定方式既能够防止螺母松动,保证轴承侧隙在运行过程中不变,又能够调整轴承侧隙,使得轴系在最佳轴承侧隙下运行;旋转轴安装套固定在安装平台上;电机B输出转动通过小齿轮和大齿轮带动旋转轴转动,旋转轴通过旋转盘带动安装架和光学反射器转动。
3.根据权利要求1所述的光学目标运动模拟器,其特征在于,电机A,位于安装平板的四个角上,为驱动轴A提供动力,带动车轮转动,进而控制小车的前进方向;驱动轴A,位于电机A的下方,与电机A的输出轴采用键连接,驱动轴A底部与驱动轴B安装套螺栓连接;驱动轴A通过一对角接触球轴承A和一个推力球轴承实现对驱动轴A可靠支撑的同时,实现驱动轴A的自由转动,轴承安装在驱动轴A安装套上,驱动轴A安装套安装在安装平板上;驱动轴B,位于驱动轴B安装套内,并通过一对角接触球轴承B实现对驱动轴B支撑,电机C和驱动轴B相连接,电机C带动驱动轴B转动,驱动轴B与车轮相连接,电机C通过驱动轴B带动车轮转动。
4.根据权利要求1所述的光学目标运动模拟器,其特征在于,急停按钮,位于车体外壳的侧面上,并将控制信号传递给控制器,用于紧急情况的制动;开关按钮,与急停按钮位于车体外壳的同侧,用于设备的起停;控制器,位于车体外壳所形成的封闭安装空间内,固定于安装平板下方左侧,操作人员能够设定运行轨迹和光学反射器的转动速度,控制器根据运行轨迹向电机发出控制指令,进而控制车轮的转速和转向,从而实现对小车空间运动轨迹的控制,控制器根据设定的光学反射器的转动速度,控制电机B转速从而带动光学反射器按照设定的转动速度转动;电池,固定于安装平板下方右侧,提供小车运行所需电能

说明书全文

光学目标运动模拟器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种光学目标运动模拟器。

背景技术

[0002] 随着现代科学技术的发展,目标追踪技术扮演着越来越重要的色,越来越多的科研工作人开始了深入研究,目标追踪技术包括红外追踪技术、雷达追踪技术和图像追踪技术等,目前主要依赖于理论研究(比如理论建模和仿真等手段)和实验测试,理论研究方式较实际工况而言过于理想化,其研究结果与实际工况下的运行结果存在一定的偏差,实验测试方式则需要提供真实的目标追踪景象,利用真实目标进行追踪实验,往往不仅存在实验费用昂贵、实验周期长的问题,还会出现由于实际情况限制,无法对不同目标、不同情况的测试,因此急切需要一种能够真实仿真目标追踪景象的半实物仿真技术,一方面能够真实模拟被测目标光学特性和运动特性,另一方面能够根据被测目标的变化以及实际工况的变化,灵活调整,大幅缩短实验成本以及实验周期。实用新型内容
[0003] 鉴于上述问题,本实用新型的目的是提供一种光学目标运动模拟器,其既能够模拟被测追踪目标的光学特性,也能够按照设定的空间轨迹来运动,模拟被测追踪目标的运动特性。
[0004] 本实用新型提供一种光学目标运动模拟器,包括:小车、安装架、光学反射器;小车包括:安装平板、电机A、旋转盘、车体外壳、车体框架、急停按钮、开关按钮、控制器电池、旋转轴安装套、旋转轴圆柱滚子轴承、电机B、小齿轮、电机安装板、旋转轴端盖、圆螺母、大齿轮、驱动轴A安装套、驱动轴A、角接触球轴承A、轴套、推球轴承、驱动轴B、电机C、角接触球轴承B、驱动轴B安装套、驱动轴B安装端盖、车轮;所述小车,能够按照设定轨迹运动,并能带动安装架和安装架上的光学反射器按照设定转速转动;安装架,安装在小车上,采用内部为中空结构的型焊接而成,在满足刚度强度的前提下,降低安装架的质量,为光学反射器提供安装位置;光学反射器,模拟被测追踪目标的光学反射面积。
[0005] 安装平板,位于小车顶部,为车轮驱动机构和旋转机构提供安装接口;车体框架,位于安装平板下方,与安装平板螺栓连接,车体框架采用中空型钢焊接而成,在满足刚度强度的前提下,降低车体框架的质量,车体框架上设计有安装孔,用于固定车体外壳;车体外壳,采用薄壁合金板,与安装平板形成一个安装空间,用于放置小车控制器、电源和旋转部件;旋转盘,位于安装平板上方的中心位置,提供安装架的机械安装接口,旋转盘与旋转轴螺栓连接;旋转轴,上端与旋转盘螺栓连接,并设计有安装止口,保证旋转轴与旋转盘之间的同轴度,旋转轴下端与大齿轮螺栓连接,大齿轮设计有安装止口,保证大齿轮与旋转轴之间的同轴度;大齿轮与小齿轮啮合,小齿轮与大齿轮的传动比是1:10,小齿轮安装在电机B的输出轴上,并通过紧定螺钉固定,电机B提供小齿轮的旋转动力,并通过大齿轮带动旋转轴转动;电机B,固定在电机安装板上,电机安装板固定在旋转轴安装套上;旋转轴通过一对圆柱滚子轴承固定在旋转轴安装套,圆柱滚子轴承采用双圆螺母固定方式,双圆螺母固定方式既能够防止螺母松动,保证轴承侧隙在运行过程中不变,又能够调整轴承侧隙,使得轴系在最佳轴承侧隙下运行;旋转轴安装套固定在安装平台上;电机B输出转动通过小齿轮和大齿轮带动旋转轴转动,旋转轴通过旋转盘带动安装架和光学反射器转动。
[0006] 电机A,位于安装平板的四个角上,为驱动轴A提供动力,带动车轮转动,进而控制小车的前进方向;驱动轴A,位于电机A的下方,与电机A的输出轴采用键连接,驱动轴A底部与驱动轴B安装套螺栓连接;驱动轴A通过一对角接触球轴承A和一个推力球轴承实现对驱动轴A可靠支撑的同时,实现驱动轴A的自由转动,轴承安装在驱动轴A安装套上,驱动轴A安装套安装在安装平板上;驱动轴B,位于驱动轴B安装套内,并通过一对角接触球轴承B 实现对驱动轴B支撑,电机C和驱动轴B相连接,电机C带动驱动轴B转动,驱动轴B与车轮相连接,电机C通过驱动轴B带动车轮转动。
[0007] 急停按钮,位于车体外壳的侧面上,并将控制信号传递给控制器,用于紧急情况的制动;开关按钮,与急停按钮位于车体外壳的同侧,用于设备的起停;控制器,位于车体外壳所形成的封闭安装空间内,固定于安装平板下方左侧,操作人员能够设定运行轨迹和光学反射器的转动速度,控制器根据运行轨迹向电机发出控制指令,进而控制车轮的转速和转向,从而实现对小车空间运动轨迹的控制,控制器根据设定的光学反射器的转动速度,控制电机B转速从而带动光学反射器按照设定的转动速度转动;电池,固定于安装平板下方右侧,提供小车运行所需电能
[0008] 本实用新型不仅可以模拟被测追踪目标的光学特性,还可以模拟被测追踪目标的机动运动特性,包括小车移动、小车转动、光学反射器自旋转,具有开放性、柔性设计、精度高等诸多优点,在实际生产中有很高的应用价值,为光学追踪模拟奠定良好的基础附图说明
[0009] 图1是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器轴测图;
[0010] 图2是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器小车轴测图A;
[0011] 图3是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器小车轴测图B;
[0012] 图4是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器除去车体外壳的小车轴测图A;
[0013] 图5是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器除去车体外壳的小车轴测图B;
[0014] 图6是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器除去车体外壳的小车左视图;
[0015] 图7是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器除去车体外壳和车体框架的小车轴测图A;
[0016] 图8是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器除去车体外壳和车体框架的小车轴测图B;
[0017] 图9是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器旋转机构剖视图;
[0018] 图10是根据本实用新型的一个实施方式的光学目标运动模拟器车轮驱动机构剖视图;
[0019] 图中:1、小车;2、安装架;3、光学反射器;4、安装平板;5、电机 A;6、旋转盘;7、车体外壳;8、车体框架;9、急停按钮;10、开关按钮; 11、控制器;12、电池;13、旋转轴安装套;14、旋转轴;15、圆柱滚子轴承;16、电机B;17、小齿轮;18、电机安装板;19、旋转轴端盖;20、圆螺母;21、大齿轮;22、驱动轴A安装套;23、驱动轴A;24、角接触球轴承A;25、轴套;26、推力球轴承;27、驱动轴B;28、电机C;29、角接触球轴承B;30、驱动轴B安装套;31、驱动轴B安装端盖;32、车轮。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图详细说明根据本实用新型的实施方式。
[0021] 如图1所示,光学目标运动模拟器包括:小车1、安装架2、光学反射器3;小车1包括:安装平板4、电机A5、旋转盘6、车体外壳7、车体框架8、急停按钮9、开关按钮10、控制器11、电池12、旋转轴安装套13、旋转轴14、圆柱滚子轴承15、电机B16、小齿轮17、电机安装板18、旋转轴端盖19、圆螺母20、大齿轮21、驱动轴A安装套22、驱动轴A23、角接触球轴承A24、轴套 
25、推力球轴承26、驱动轴B27、电机C28、角接触球轴承B29、驱动轴B安装套30、驱动轴B安装端盖31、车轮32;所述小车1,能够按照设定轨迹运动,并能带动安装架2和安装架上的光学反射器3按照设定转速转动;安装架2,安装在小车1上,采用内部为中空结构的型钢焊接而成,在满足刚度强度的前提下,降低安装架2的质量,为光学反射器3提供安装位置;光学反射器3,模拟被测追踪目标的光学反射面积。
[0022] 安装平板4,位于小车1顶部,为车轮32驱动机构和旋转机构提供安装接口;车体框架8,位于安装平板4下方,采用中空型钢焊接而成,在满足刚度强度的前提下,降低车体框架8的质量,车体框架8上设计有安装孔,用于固定车体外壳7;车体外壳7,采用薄壁铝合金板,与安装平板4形成一个安装空间,用于放置小车控制器11、电源12和旋转部件;旋转盘6,位于安装平板4上方的中心位置,提供安装架2的机械安装接口,旋转盘6与旋转轴14螺栓连接;旋转轴14,上端与旋转盘6螺栓连接,并设计有安装止口,保证旋转轴14与旋转盘6之间的同轴度,旋转轴14下端与大齿轮21螺栓连接,大齿轮21设计有安装止口,保证大齿轮21与旋转轴14之间的同轴度;大齿轮21与小齿轮17啮合,小齿轮17安装在电机B16的输出轴上,并通过紧定螺钉固定,电机B16提供小齿轮17的旋转动力,并通过大齿轮21带动旋转轴14转动;电机B16,固定在电机安装板18上,电机安装板18固定在旋转轴安装套13上;旋转轴14通过一对圆柱滚子轴承15固定在旋转轴安装套13,圆柱滚子轴承15采用双圆螺母20固定方式,双圆螺母20固定方式既能够防止螺母松动,保证轴承侧隙在运行过程中不变,又能够调整轴承侧隙,使得轴系在最佳轴承侧隙下运行;旋转轴安装套13固定在安装平台上;电机B16输出转动通过小齿轮 17和大齿轮21带动旋转轴14转动,旋转轴14通过旋转盘6带动安装架2和光学反射器3转动。
[0023] 电机A5,位于安装平板4的四个角上,为驱动轴A23提供动力,带动车轮32转动,进而控制小车的前进方向;驱动轴A23,位于电机A5的下方,与电机A5的输出轴采用键连接,驱动轴A23底部与驱动轴B安装套30螺栓连接;驱动轴A23通过一对角接触球轴承A24和一个推力球轴承26实现对驱动轴 A23可靠支撑的同时,实现驱动轴A23的自由转动,轴承安装在驱动轴A安装套22上,驱动轴A安装套22安装在安装平板4上;驱动轴B27,位于驱动轴B 安装套30内,并通过一对角接触球轴承B29实现对驱动轴B27支撑,电机C28 和驱动轴B27相连接,电机C28带动驱动轴B27转动,驱动轴B27与车轮32相连接,电机C28通过驱动轴B27带动车轮
32转动。
[0024] 急停按钮9,位于车体外壳7的侧面上,并将控制信号传递给控制器11,用于紧急情况的制动;开关按钮10,与急停按钮9位于车体外壳7的同侧,用于设备的起停;控制器11,位于车体外壳7所形成的封闭安装空间内,固定于安装平板4下方左侧,操作人员能够设定运行轨迹和光学反射器3的转动速度,控制器11根据运行轨迹向电机发出控制指令,进而控制车轮32的转速和转向,从而实现对小车空间运动轨迹的控制,控制器11根据设定的光学反射器3的转动速度,控制电机B转速从而带动光学反射器3按照设定的转动速度转动;电池12,固定于安装平板4下方右侧,提供小车1运动所需电能。
[0025] 光学目标运动模拟器的一个示例性实施方式的工作方式如下,也可以其他方式工作。
[0026] 根据被测光学目标的光学特性,选择光学反射器3的种类和数量,理论2 计算光学反射器3的空间位姿,按照计算结果将其安装在安装架2上,操作人员根据被测光学目标的机动路径,设定小车1的运行轨迹,将轨迹指令输入控制器11,通过控制器11对小车运动进行解耦,并发出控制指令,控制四台电机A5、四台电机C28和电机B16进行协同运动,从而实现控制小车1的前进、后退、转弯、调速以及光学目标的自旋转,进而真实模拟被测光学目标的光学特性以及运动特性。
[0027] 以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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