一種實時主動自動校準的云臺控制裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實時主動自動校準的云臺控制裝置和方法，屬于機械自動化控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，云臺控制裝置常作為改善視野的重要裝置，而廣泛應(yīng)用于視頻監(jiān)控、機器視覺和智能交通等行業(yè)的高速球型攝像機上。
[0003]云臺的轉(zhuǎn)動分別由水平、垂直兩路電機來控制，長時間運行會因丟步或傳動機構(gòu)遇阻而產(chǎn)生累積誤差。對于此問題，目前業(yè)界傳統(tǒng)解決方案如圖1所示，該方案在水平方向和垂直方向各部署一個光電開關(guān)，當(dāng)設(shè)備加電啟動自檢時，水平電機旋轉(zhuǎn)360度，當(dāng)水平轉(zhuǎn)子連接的擋板經(jīng)過水平光電開關(guān)時，光線被遮擋，觸發(fā)位置記錄，作為水平基準位置；同理，垂直電機0?90度擺動，垂直擋板經(jīng)過垂直光電開關(guān)時，光線被遮擋，觸發(fā)位置記錄，作為垂直基準位置；此水平與垂直基準位置為實現(xiàn)自動校準提供了重要保證。當(dāng)云臺裝置實際運行時，擋板每經(jīng)過一次光電開關(guān)均觸發(fā)記錄實際位置，當(dāng)實際位置與基準位置出現(xiàn)一定偏差時，根據(jù)這個偏差值，將電機的累積誤差通過預(yù)定程序進行自動校準。
[0004]上述解決方案雖能夠?qū)崿F(xiàn)自動校準，但是同時還存在如下問題，包括:
[0005]1)實時性差。在水平0?360度位置上僅僅部署了一個光電開關(guān)，裝置實際運行時，水平擋板會存在較長時間內(nèi)不經(jīng)過水平光電開關(guān)位置，而無法及時實現(xiàn)自動校準。
[0006]2)主動性低。只有水平擋板、垂直擋板經(jīng)過光電開關(guān)時，才能夠自動校準，而擋板是否經(jīng)過光電開關(guān)，受限于用戶實際操作，因此自動校準受外界因素影響，屬于被動的方式。而本發(fā)明能夠很好地解決上面的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供了一種實時主動自動校準的云臺控制裝置和方法，該方法解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，并且該方法實時性好、主動性高、實施成本低。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種實時主動自動校準的云臺控制裝置，該裝置包括水平電機、垂直電機、水平光電開關(guān)、垂直光電開關(guān)、水平轉(zhuǎn)子、擋板、垂直轉(zhuǎn)子和擋板、主控板、軟件控制模塊；所述的水平電機、水平轉(zhuǎn)子和擋板、水平光電開關(guān)組成水平光電檢測部件，垂直電機、垂直轉(zhuǎn)子和擋板、垂直光電開關(guān)組成垂直檢測部件，水平光電檢測部件、垂直光電檢測部件通過信號線向主控板傳送檢測信號；所述的軟件控制模塊運行在主控板，通過主控板發(fā)送控制信號控制水平電機、垂直電機；所述的軟件控制模塊是通過操作云臺時水平和垂直光電信號的觸發(fā)，實時校準位置，在設(shè)定時間段內(nèi)無觸發(fā)光電信號操作時，主動自動操作云臺運行，使得水平和垂直光電信號觸發(fā)，實時主動自動校準。
[0009]本發(fā)明裝置還包括機械結(jié)構(gòu)件；所述的機械結(jié)構(gòu)件連接和固定水平電機、垂直電機、水平光電開關(guān)、垂直光電開關(guān)、水平轉(zhuǎn)子、擋板、垂直轉(zhuǎn)子和擋板、主控板。
[0010]本發(fā)明裝置的四個水平光電開關(guān)在主控板上依次按0度、90度、180度、270度部署，水平光電開關(guān)的輸出端與主控板的輸入端相連，垂直光電開關(guān)的輸出端與主控板的輸入端相連，主控板的輸出端與水平電機的輸入端相連，主控板的輸出端與垂直電機的輸入端相連。
[0011]本發(fā)明的軟件控制模塊是通過操作云臺時水平和垂直光電信號的觸發(fā)，實時校準位置，在設(shè)定時間段內(nèi)無觸發(fā)光電信號操作時，主動自動操作云臺運行，使得水平和垂直光電信號觸發(fā)，實時主動自動校準。
[0012]本發(fā)明還提供了一種實時主動自動校準的云臺控制裝置的實現(xiàn)方法，該方法包括如下步驟:
[0013]步驟1:用戶轉(zhuǎn)動云臺，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，軟件程序自動檢測光電開關(guān)信號是否觸發(fā)，如果檢測存在，進入步驟2，如果檢測不存在，進入步驟3。
[0014]步驟2:復(fù)位計時器，同時軟件程序?qū)⒃婆_轉(zhuǎn)動的實際角度與理論角度比較，若存在誤差，則修正。
[0015]步驟3:開始計時，云臺在設(shè)定時間內(nèi)沒有被用戶轉(zhuǎn)動，當(dāng)超時后，軟件程序記錄當(dāng)前位置并主動轉(zhuǎn)動云臺，進入步驟4。
[0016]步驟4:復(fù)位計時器，同時軟件程序?qū)⒃婆_轉(zhuǎn)動的實際角度與理論角度比較，若存在誤差，則修正，進入步驟5。
[0017]步驟5:恢復(fù)云臺到轉(zhuǎn)動前的位置。
[0018]本發(fā)明的方法應(yīng)用于實時主動自動校準的云臺控制裝置。
[0019]有益效果:
[0020]1、本發(fā)明采用的實時主動自動校準方案在結(jié)構(gòu)方面無需改造，只需對電控部分進行改進，增加光電開關(guān)，同時對控制軟件增加定時主動校準程序，實施成本低，實現(xiàn)簡單，批量生產(chǎn)具備良好地一致性。
[0021]2、本發(fā)明可以快速消除云臺裝置轉(zhuǎn)動導(dǎo)致的累積誤差，大幅提高云臺裝置轉(zhuǎn)動控制的精度。
[0022]3、本發(fā)明提高了產(chǎn)率、質(zhì)量、精度和效率，節(jié)約了能耗、原材料、工序，實現(xiàn)了加工、操作、控制、使用的簡便，并且環(huán)境污染得到了有效地治理和根治。
【附圖說明】
[0023]圖1為傳統(tǒng)型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的改進型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明的改進型內(nèi)部總體效果圖。
[0026]圖4為本發(fā)明的水平光電開關(guān)安裝部署示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明創(chuàng)造作進一步的詳細說明。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明提供了一種實時主動自動校準的云臺控制裝置，該裝置包括水平電機、垂直電機、水平光電開關(guān)、垂直光電開關(guān)、水平轉(zhuǎn)子、擋板、垂直轉(zhuǎn)子和擋板、主控板、軟件控制模塊；所述的水平電機、水平轉(zhuǎn)子和擋板、水平光電開關(guān)組成水平光電檢測部件，垂直電機、垂直轉(zhuǎn)子和擋板、垂直光電開關(guān)組