[发明专利]基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法

权利要求书

1.基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道（1），其特征在于，所述横向轨道（1）上设置有可移动的云台（2），所述云台（2）底部安装有定向机构（3），所述定向机构（3）包括主轴（31）、定向杆（32）、滑动块（33）、丝杠（34）和驱动轮（35），所述主轴（31）贯穿转动连接在云台（2）上，所述主轴（31）顶部安装有跟踪机构且底部沿径向固定连接有滑动管（311），所述滑动管（311）内贯穿同轴滑动连接有定向杆（32），所述定向杆（32）远离滑动管（311）一端转动连接有滑动块（33），所述滑动块（33）内部连接有丝杠（34）且滑动连接在云台（2）底面上，所述丝杠（34）一端同轴固定连接有驱动轮（35），所述驱动轮（35）滚动连接在横向轨道（1）底部；

跟踪方法如下：

S1、标记被跟踪目标点为O点，横向轨道（1）两端为A、B两点，主轴（31）为P点，丝杠（34）螺纹部两端为C、D两点，△OAB∽△PCD，且相似比为n；

S2、初始状态云台（2）位于A点，跟踪机构定位方向沿AO方向，滑动块（33）位于C点，定向杆（32）在滑动块（33）和滑动管（311）的限制下指向CP方向；

S3、云台（2）自横向轨道（1）上A点移动至A、B两点间任意一点M点，移动距离为L_AM=X，其中驱动轮（35）周长与丝杠（34）导程之比等于相似三角形的相似比即n，此时滑动块（33）沿丝杠（34）上移动距离为X/n，即滑动块（33）沿丝杠（34）由C点移动至N点，移动距离L_CN=X/n，即L_AM/L_CN=n，由△OAB∽△PCD得L_AO/L_CP=n，∠OAB=∠PCD，因此△OAM∽△PCN，即∠AOM=∠CPN，即云台（2）沿横向轨道（1）移动后主轴（31）的转动角度等于跟踪机构跟踪被跟踪目标点需要转动的角度，达到云台（2）在横向轨道（1）上任意位置跟踪机构定位方向始终指向被跟踪目标点的目的。

2.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述横向轨道（1）上设置有多个云台（2），位于多个云台（2）上的所述跟踪机构初始定位方向均指向被跟踪目标点，其中跟踪机构为激光定位领域中的激光头、军事领域中的火控系统中的炮体及枪体、视频拍摄领域中的摄像机或自动化设备领域中的跟踪机械爪。

3.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述驱动轮（35）连接有防滑架（5），所述防滑架（5）包括支撑块（51）、拉伸弹簧（52）、滑动架（53），所述支撑块（51）与驱动轮（35）同轴转动连接且内部均滑动连接有滑动架（53），其中支撑块（51）与滑动架（53）之间固定连接有拉伸弹簧（52），所述滑动架（53）远离支撑块（51）一端沿横向轨道（1）轴向滑动，并连接在横向轨道（1）上，其中拉伸弹簧（52）初始状态呈收缩状态。

4.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述定向杆（32）长度大于微缩三角形的主轴（31）与丝杠（34）两端构成的两边的边长，所述定向杆（32）远离滑动管（311）一端通过沿其竖直径向的转动轴转动连接在滑动块（33）上。

5.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述丝杠（34）采用高精度滚珠丝杠，其中滑动块（33）为丝杠（34）上的螺母，其中丝杠（34）中的螺杆与主轴（31）异面垂直。

6.根据权利要求1所述的基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，其特征在于，所述横向轨道（1）上设置有标记点，其中横向轨道（1）上的标记点与主轴（31）在丝杠（34）上的垂足成对应关系，且标记点在横向轨道（1）上的位置与垂足在丝杠（34）上的位置成对应比例。