刘 伟 峰

(杭州电子科技大学 自动化学院,杭州 310018)

0 引 言

二轴转台广泛应用于工业生产诸多部门，例如，工业机器人中普遍采用的多自由度机械臂[1-2]就是基于二轴转台的原理，其中一个轴控制机械臂的方位运行，另一个轴控制机械臂的俯仰运动，可以实现物品抓取、切削[3]。在医用方面，手术机械臂[4-5]可以开展更为精细的手术。卫星导航方面，需要解决转台控制的激光发射，通讯天线指向问题[6-7]。工程吊车和吊塔上的吊装设备，智能车辆平衡也属于典型的二轴转台，需要在水平方位和俯仰两个方向进行控制[8-9]。这类二轴运动对于运动速度和位置的要求，主要受限于工作对象自身的限制，例如，机械臂抓取物品，吊装物品本身硬度、大小、材质等的要求。在视频监控方面，监视平台需要完成大范围的视频检测[10-11]。针对红外、视频摄像成像的要求[12]以及存在的问题，本文设计了一种满足间歇运动的二轴转台。

由于视频传感器的视场较小，对指定的区域视场进行监视时，需要依据某种规则顺序进行扫视。通常，把该视场区域划分为若干个互不相交的矩形网格小区，逐块扫视。转台摄像头扫视时，首先，二轴转台的俯仰角固定在一定的角度，完成水平方位扫视，完成一个水平周期；然后调整俯仰角度，再完成下一次水平方位的往复扫视。由于视频传感器的观测需要积累光源能量，必须达到一定的凝视时间才能稳定成像。因此，这类转台的扫视属于一种间歇式运动模式，即运动-停止-运动-停止，本文重点考虑这种间歇式运动的实验设计问题。……