毕业答辩-摄像机随动跟踪系统设计

毕业设计俯仰回转机构

摄像机固定在上端支架上，通过俯仰机构可以实现前后±90°调节，俯仰机构通过蜗轮蜗杆机构实现，该机构能够实现自锁、能够很好的固定位置。在±90°的位置通过接近开关实现限位，同时采用机械限位的方式双重保护，防止过角度旋转损伤元器件。旋转机构通过齿轮啮合的方式驱动，电机输出轴直接固定小齿轮、小齿轮转动带动大齿轮同时可以增大输出扭矩，大齿轮连接着旋转工作台从而整个俯仰机构可以实现360°不间断旋转，采用24V直流马达、蓄电池供电。文中对机构进行了详细设计、强度校核等，通过SolidWorks进行了三维建模、并通过了仿真分析更加直观的展示了设计成果，通过分析得到机构受力均匀、载荷平稳、速度稳定的结论。通过对装置的运动仿真，得到俯仰机构和旋转机构共同构成的随动跟踪系统满足设计要求的结论。

摄像机广泛用于影视行业、工业监控、商场监控等各行各业，如果摄像机仅仅是固定就只能拍摄一个角度的视频，通过设计俯仰回转机构可以实现360度无死角拍摄，能够达到更好的效果，俯仰回转机构如同自动化结构自动化程度很高、定位精度准确。普通的自动化结构的发展是在多种社会因素和科学发展的基础上发展起来的，纵观改造自然的历史过程中，人类为了省时省力而不断创造各种工具，从工具的材质上看，从木质工具发展为金属工具，发展为机械工具，都是在不算的发展和改变的，通过不断的优化和改革，使得生产效率不断的提升，更加促进了经济的发展和不断对科学的探索。

根据使用情况初选型号为东方马达AZ系列DC电源输入内藏定位型AZM46MK-HP9+AZD-KD+CC020VZFB2电机

装置使用可以用蓄电池供电、使用更随机可以不用考虑现场电源的问题，很方便。为满足装置在室内外均能使用的要求，为了实现自主供电，需要在装置上安装电池，本设计中的电源为可充电池。在选择电池时需要充分考虑成本价格、使用寿命、电压大小、电池容量等要素。电池成本随着锂液提纯技术的提高也能够接受。因此，本装置选用高效环保的锂电池作为供电能源。电源采用24V充电式电源，充满一次电可连续24个小时使用。

俯仰机构采用蜗轮蜗杆传动方式，该机构能够实现自锁，能够很好的锁定位置、保证精度。

Solidworks是目前机械行业的主流软件，相比较于平面二维设计软件，Solidworks更加直观。工程师使用Solidworks进行机械结构设计时，操作简单便捷，因为在Solidworks中自带一些模型和结构，可以在设计的时候直接调用，也可以通过简单的数字修改使其变更自己需要的模型，同时用户还可以将自己平时经常使用的模型等保存在数据库中，备平时的调用[10]。设计出的零部件，在加工的过程中就不会因为结构的不良，反复反复不断的回去确认产品的设计，提高零部件的加工效率。零件设计生产的符合要求，也会在很大程度上方便产品的组装和加工，使得产品的设计和生产周期大大的缩短。

Animator是SolidWorks软件中自带的一个插件，是需要在SolidWorks环境中应用的，用来进行运动仿真的一种插件。使用Animator做出的动画效果，可以将设计的机构动态的展示出，让三维的模型动态的展示出，使机构可视化，可以在模型出来未投产的时候给客户展示产品的性能与产品的外观，对于客户端非技术的人员也可以很直观的看到产品的使用效果，并可以直接与设计人员进行交流。同时此插件还可以将模拟出来的装配及拆卸过程录制下来，发给客户及相关的人员进行了解，可以与相关的设计人员交流设计的思路，组装的要点等。通过旋转机构和俯仰机构的仿真，对整个装置的随动跟踪系统进行了校验，结论是设备能够完成360度无死角式转动，满足设计要求，后续可通过生产加工出实物进行实验。

毕业设计是一次系统地对大学所学专业知识的梳理和检测的过程，在平时的学习过程中一些学科的知识是相对分散的，很多知识我们学习了，但在实际的设计活动中需要在什么阶段使用什么样的方法进行分析，我们经验不是很足。通过毕业设计可以更系统地将所学的相关知识联系起来，可以锻炼我们遇到问题时，对问题的分析和解决的能力。毕业设计是大学阶段的最后一次考试，也是我们以后工作的开始，通过毕业设计可以锻炼我们独立思考及将所学知识进行输出的能力，这也会使我们对即将开启的工作更有方法也更有信心。因为没有一些机会对一些大型机械及设备的原理及功能等进行现场的学习和分析，在选择毕业设计的题目时，我选择了日常生活中比较常见的洗衣机作为着手点，对洗衣机中使用的行星轮减速器的原理及结构进行分析，通过专业课所学的知识及查找相关的资料等，对行星轮减速机进行设计。在设计的过程中，机械的相关参数和标准都是非常关键的，对判定设计是否合格，是否能够满足使用起着非常关键的作用，同时也使我意识到，严谨认真对于一个设计人员来讲是非常宝贵的一种素养。

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