越來越多的應(yīng)用需要穩(wěn)定移動物體上的視頻或攝影,或者在導(dǎo)航應(yīng)用中跟蹤衛(wèi)星或物體,這導(dǎo)致了在軍事、航空航天、工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中對多軸萬向節(jié)的需求。萬向架充當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺,允許物體相對于安裝的運(yùn)載工具在多個軸(俯仰、偏航和滾動)上旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)試圖在移動的車輛上獲得可用的圖像時,主動圖像和視頻穩(wěn)定變得必要。由交通工具(直升機(jī)、飛機(jī)、無人駕駛飛機(jī)、船只或汽車)產(chǎn)生的振動會引起攝像機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動,這會導(dǎo)致模糊或抖動的視頻,從而導(dǎo)致不期望的結(jié)果。
動力萬向節(jié)在航空航天和國防應(yīng)用中的另一個主要用途是通過衛(wèi)星跟蹤確保正常通信。這些馬達(dá)通過算法編程來控制自己對準(zhǔn)衛(wèi)星。有了動力萬向架,跟蹤軟件可以消除由于難以預(yù)測的湍流或振動而進(jìn)行調(diào)整的需要。
傳感器跟蹤也是動力萬向架系統(tǒng)的一個典型應(yīng)用。許多系統(tǒng)需要將激光保持在物體上;因此,萬向節(jié)保持這種系統(tǒng)的激光器的精確位置,以保持信號和適當(dāng)?shù)男?zhǔn),即使在存在由粗糙地形或振動引起的振動的情況下。
傳統(tǒng)上,這種運(yùn)動是由帶有齒輪或皮帶的旋轉(zhuǎn)電機(jī)完成的。這種方法允許高扭矩能力,但電機(jī)的反沖會使快速運(yùn)動成為不可能。因此,已經(jīng)集成了使用旋轉(zhuǎn)音圈致動器的直接驅(qū)動方法,以消除許多連接,并允許方向的快速改變和萬向節(jié)運(yùn)動的更高速度。這使得它們可以在大量存在高加速度振動的設(shè)備上使用。
旋轉(zhuǎn)音圈致動器基于載流導(dǎo)體在永久磁場中的相互作用產(chǎn)生力。音圈產(chǎn)生的力與流過線圈的電流和永久磁場中的磁通量成正比,如下式所示洛倫茲力方程式。
動圈設(shè)計確保無磁滯運(yùn)動,因為線圈是濕繞和自支撐的,非換向線圈允許無紋波運(yùn)動和無齒槽效應(yīng)。旋轉(zhuǎn)音圈致動器在磁體和線圈組件中設(shè)計有安裝裝置。這允許集成到萬向節(jié)中,同時保持線圈和永久磁場組件之間的間隙。旋轉(zhuǎn)音圈致動器是需要高扭矩和高速應(yīng)用的理想選擇。