[发明专利]一种用于伺服跟踪系统的线阻释放机构及伺服跟踪系统

说明书

本发明提供了一种用于伺服跟踪系统的线阻释放机构，包括刚性段引线以及与所述刚性段引线连接的柔性段引线，所述柔性段引线盘绕在伺服跟踪系统的转轴上，所述柔性段引线呈螺旋状，所述刚性段引线呈折线状，所述刚性段引线为所述柔性段引线的拐点。本发明提供的用于伺服跟踪系统的线阻释放机构，引线变形应力低、不易变形并且阻尼小。同时，本发明还提供了一种包含本发明提供的线阻释放机构的伺服跟踪系统。

技术领域

本发明涉及各类伺服跟踪系统，尤其涉及一种用于伺服跟踪系统的线阻释放机构及伺服跟踪系统。

背景技术

各类光电成像探测器跟踪设备用的伺服跟踪系统，尤其适用于高速高控制精度的云台、导引头等设备。该机构主要解决的是在探测器尾部引线较粗的情况下，随伺服跟踪系统快速运动并跟踪目标所产生的引线运动阻尼较大的问题，一般具有以下特征：

1、探测器尾部引线较粗，弯曲变形应力较大；2、伺服跟踪系统随目标运动角速度及角加速度较大；3、伺服跟踪系统电机力矩受限。

伺服跟踪机构广泛应用于诸如经纬仪、吊舱、云台、导引头等各类光电成像跟踪设备中，其中各谱段成像探测器技术和伺服跟踪控制技术是这类产品及设备的核心技术。伺服跟踪的主要原理是通过成像探测器获得目标的图像并以此为反馈控制驱动伺服系统实现对动态目标的实时跟踪，而对于其中使用制冷型红外成像探测器及某些可见光探测器的伺服跟踪器，其探测器局部(一般是尾部)会伸出一段制冷气管或者导线(以下简称引线)，而这种引线往往较粗，且一端与探测器相连并跟随伺服系统运动，另一端与非运动部件(气瓶或电路板)相连，因此在伺服系统摆动过程中这部分引线会被拉伸变形从而产生较大的运动阻尼，对伺服机构的控制系统产生不利影响，尤其对于跟踪高速目标，角速度及角加速度较大的跟踪系统甚至会造成目标丢失。

传统的解决方案主要有：

1、探测器引线尽可能使用较细较软的柔性管、柔性线；

2、伺服跟踪系统选取输出力矩较大的电机，克服引线运动过程中的变形阻力；

3、研究适用于具体伺服跟踪系统的控制算法，针对不同类型的引线绕阻使用对应的控制算法加以克服。

上述传统的方法一般适用于速度不高的伺服跟踪系统，但对于需要捕获并跟踪高速运动目标的伺服跟踪系统往往效果不理想，主要具有如下弊端：

1、引线运动绕阻随角速度及角加速度变化影响较大，对电机负担较重；

2、引线运动绕阻具有一定不确定性和非线性，控制系统参数很难确定。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供一引线变形应力低、不易变形并且阻尼小的用于伺服跟踪系统的线阻释放机构及伺服跟踪系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种用于伺服跟踪系统的线阻释放机构，其中，包括刚性段引线以及与所述刚性段引线连接的柔性段引线，所述柔性段引线盘绕在伺服跟踪系统的转轴上，所述柔性段引线呈螺旋状，所述刚性段引线呈折线状，所述刚性段引线为所述柔性段引线的拐点。

一些实施例中，所述螺旋状柔性段引线与所述转轴同心设置。

一些实施例中，所述柔性段引线的半径由远离所述拐点的一端向所述拐点逐渐增大。

一些实施例中，所述柔性段引线的螺距由远离所述拐点的一端向所述拐点逐渐增大。

一些实施例中，所述刚性段引线的刚度大于所述柔性段引线的刚度。

一些实施例中，所述刚性段引线由与所述柔性段引线相同材料制成的线束经局部加强处理后制得。

一些实施例中，所述柔性段引线由线束经一次盘绕形成。