CN102563317A

CN102563317A - 适用于交通调查的数码影像设备自动升降机构

Info

Publication number: CN102563317A
Application number: CN2011104422935A
Authority: CN
Inventors: 徐洪峰; 朱杨力; 邵文洋; 陈思南
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN102563317B

Abstract

一种适用于交通调查的数码影像设备自动升降机构，其支架采用等边八角形的半开合结构，主动臂和从动臂固定在支架下方，自锁装置固定在支架内侧，机械臂云台和平衡臂固定在支架上方，电控装置和电池固定在机械臂云台下方；主动臂、从动臂和平衡臂上安装有弹性部件、滚轮和橡胶花纹轮胎，滚轮与导杆紧密贴合；主动臂带动机构沿导杆做连续直线运动；从动臂辅助主动臂；自锁装置将机构紧固在导杆上的任意位置；机械臂云台上固定数码影像设备，能够调节拍摄角度；平衡臂抵消机械臂云台产生的力矩；电控装置由电池供电，遥控器通过电控装置远程控制主动臂、自锁装置和机械臂。本发明结构简单，操作方便，便于携带，能在交通调查工作中得到广泛应用。

Description

适用于交通调查的数码影像设备自动升降机构

技术领域

本发明属于交通工程技术领域，涉及一种适用于交通调查的数码影像设备自动升降机构。

技术背景

交通调查是交通工程技术领域的基础性工作，旨在准确地采集各类交通数据，为科学地进行交通规划、设计、管理和控制等工作提供数据支撑。常见的交通调查工作包括交通量调查、车速调查、通行能力调查、行车延误调查、公交客流调查、行人交通特性调查、交通冲突调查等。常用的交通调查方法包括现场计数法和现场录像法。

现场计数法要求在指定位置安排一定数量且具有明确观测任务的调查人员，由其借助必要的仪器人工记录现场观测数据，后期通过对现场观测数据的简单整理，形成交通调查结果。此种方法具有机动灵活、易于掌握、内业工作量小等优点，但是，往往需要耗费大量的人力，外业劳动强度大，数据精度难以校核，一旦出现局部数据缺失或错误，很可能导致整项调查工作的失败。

现场录像法要求在视角较佳的位置固定数码影像设备，由其连续拍摄现场影像，后期通过对现场影像资料的认真分析和整理，形成交通调查结果。此种方法具有数据资源丰富且可以长期留存、耗费人力少、外业劳动强度小、数据精度易校核等优点，但是，往往难以找到理想的拍摄位置，内业工作量大。尽管如此，数据精度高这一明显优势，使得现场录像法具备了广泛的应用前景。

为了解决无适合拍摄位置或拍摄位置不佳这一制约现场录像法推广应用的关键问题，本申请人设想利用道路两侧随处可见的杆状物(如路灯杆、信号灯杆等)作为导杆，将数码影像设备固定在一个能够沿导杆运动的便携式自动升降机构上，由其将数码影像设备举升并固定在导杆上的目标位置后，开始连续拍摄现场影像，拍摄结束后，自动升降机构和数码影像设备下降至导杆的下部，完成外业工作。

发明内容

本发明提供了一种适用于交通调查的数码影像设备自动升降机构。

本发明解决技术问题采用的方案是：

支架采用等边八角形的半开合结构，主动臂和从动臂固定在支架下方，自锁装置固定在支架内侧，机械臂云台和平衡臂固定在支架上方，电控装置和电池固定在机械臂云台下方；主动臂带动机构沿导杆做连续直线运动；从动臂辅助主动臂，保持机构动作姿态的稳定性；自锁装置将机构紧固在导杆上的任意位置；机械臂云台上固定数码影像设备，能够在水平和垂直方向调节拍摄角度；平衡臂抵消机械臂云台产生的力矩；电控装置控制主动臂、自锁装置和机械臂云台的动作过程。

所述主动臂以导杆轴线为中心对称固定在支架下方，数量为两个或四个。

所述从动臂以导杆轴线为中心对称固定在支架下方，数量与主动臂相对应；主动臂为两个时，从动臂为两个；主动臂为四个时，从动臂为零个；

所述自锁装置以导杆轴线为中心对称固定在支架内侧，数量不少于两个。

所述机械臂云台和平衡臂以导杆轴线为中心对称固定在支架上方。

所述主动臂、从动臂和平衡臂的一端安装有弹性部件，另一端安装有滚轮和橡胶花纹轮胎，滚轮与橡胶花纹轮胎之间安装有磁性部件，在弹性部件的作用下，滚轮通过橡胶花纹轮胎与圆形或多边形的导杆紧密贴合，能够根据导杆轴向尺寸的变化自动改变贴合角度。

所述主动臂上安装有蜗轮蜗杆减速电机，驱动滚轮和橡胶花纹轮胎转动，蜗轮蜗杆减速电机由电控装置控制。

所述自锁装置是由支架、自锁臂、伸缩后臂、伸缩前臂构成的四连杆机构，自锁臂的一端固定在支架内侧偏上的位置，另一端安装有橡胶自锁头；伸缩后臂的一端固定在支架内侧偏下的位置并与一台垂直转动舵机连接；伸缩前臂为弹性部件，一端与伸缩后臂的一端铰接，另一端与自锁臂上的某一位置铰接；舵机驱动伸缩后臂转动，使其改变与伸缩前臂的夹角，伸缩前臂带动自锁臂转动，使其改变与支架的夹角，从而完成自锁和解锁动作，舵机由电控装置控制。

所述机械臂云台的上方安装有一台水平转动舵机，在其上方安装有一台垂直转动舵机，在其上方安装有一个数码影像设备固定平台，两台舵机由电控装置控制。

所述平衡臂上可以安装不同质量的配重块。

所述电控装置由遥控器进行远程控制。

本发明的有益效果是结构简单，操作方便，便于携带，可以在交通调查工作中得到广泛应用。

附图说明

图1为本发明的主体结构示意图。

图2为本发明的支架结构示意图。

图3为本发明的主动臂结构示意图。

图4为本发明的自锁装置结构示意图。

图5为本发明的工作状态示意图。

图中：1为支架；2为主动臂；3为从动臂；4为自锁装置；5为机械臂云台；6为平衡臂；7为电控装置和电池组合体；8为伸缩棒；9为支架连接板；10为驱动部件连接板；11为弹簧；12为驱动部件底板；13为蜗轮蜗杆减速电机；14为安装有橡胶花纹轮胎的滚轮；15为合页；16为导杆；17为自锁臂；18为伸缩前臂；19为伸缩后臂与垂直转动舵机组合体；20为橡胶自锁头。小孔处安装螺钉螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，本发明的主体结构由支架1、主动臂2、从动臂3、自锁装置4、机械臂云台5、平衡臂6、电控装置和电池组合体7组成。

如图2所示，支架采用等边八角形的半开合结构；从八角形任意一边的中心线位置，将八角形分为两个对称的独立部件，一端采用合页铰接，另一端采用活动锁销式连接。

如图3所示，主动臂由弹性部件和驱动部件组成；伸缩棒8、支架连接板9、驱动部件连接板10、弹簧11构成弹性部件；驱动部件底板12、蜗轮蜗杆减速电机13、安装有橡胶花纹轮胎的滚轮14构成驱动部件；合页15将弹性部件和驱动部件铰接在一起。从动臂和平衡臂上没有安装蜗轮蜗杆减速电机，其余结构与主动臂相同。

如图4所示，自锁装置由导杆16、支架1、自锁臂17、伸缩前臂18、伸缩后臂与垂直转动舵机组合体19、橡胶自锁头20组成。其工作原理为：机构做上升运动时，19控制与18形成的夹角使18收缩，17处于下垂状态，20与16脱离；机构到达目标位置后，19控制与18形成的夹角使18伸长，17被抬起，20与16紧密贴合，形成自锁；机构受到外部干扰而出现下落趋势时，由于20与16形成的夹角在自锁角范围内，橡胶自锁头与导杆的摩擦力增大，确保机构保持足够的稳定性；机构做下降运动前，19控制与18形成的夹角使18收缩，17处于下垂状态，20与16脱离，解除自锁。

如图5所示，本发明的工作状态示意图。

本发明的使用步骤如下：

1.将数码影像设备固定在机械臂云台上的指定位置，进入连续拍摄模式；

2.拔出支架的活动销钉，打开支架，将导杆环抱其中，扣上销钉，微调主动臂、从动臂和平衡臂的位置，使其与导杆紧密贴合，增减平衡臂的配重，使机构保持稳定姿态；

3.利用遥控器启动蜗轮蜗杆减速电机，驱动主动臂的滚轮和橡胶花纹轮胎转动，带动机构沿导杆向上做连续直线运动；

4.机构到达目标位置后，利用遥控器停止蜗轮蜗杆减速电机工作，启动自锁装置，使机构紧固在导杆上；

5.打开手机或笔记本电脑，利用无线视频传输技术实现数码影像设备与手机或笔记本电脑的视频图像同步显示；

6.根据手机或笔记本电脑呈现的视频图像，利用遥控器调节机械臂云台上的数码影像设备固定平台的水平或垂直角度，获得较为理想的拍摄角度；

7.拍摄结束后，利用遥控器解除机构自锁，启动蜗轮蜗杆减速电机，驱动主动臂的滚轮和橡胶花纹轮胎转动，带动机构沿导杆向下做连续直线运动；

8.机构到达目标位置后，利用遥控器停止蜗轮蜗杆减速电机工作，拔出支架的活动销钉，打开支架，将机构与导杆分离；

9.从机械臂云台上取下数码影像设备，停止拍摄。

Claims

1.一种适用于交通调查的数码影像设备自动升降机构，其特征在于：支架采用等边八角形的半开合结构，主动臂和从动臂固定在支架下方，自锁装置固定在支架内侧，机械臂云台和平衡臂固定在支架上方，电控装置和电池固定在机械臂云台下方；主动臂带动机构沿导杆做连续直线运动；从动臂辅助主动臂，保持机构动作姿态的稳定性；自锁装置将机构紧固在导杆上的任意位置；机械臂云台上固定数码影像设备，能够在水平和垂直方向调节拍摄角度；平衡臂抵消机械臂云台产生的力矩；电控装置控制主动臂、自锁装置和机械臂云台的动作过程；

所述主动臂以导杆轴线为中心对称固定在支架下方，数量为两个或四个；

所述自锁装置以导杆轴线为中心对称固定在支架内侧，数量不少于两个；

所述机械臂云台和平衡臂以导杆轴线为中心对称固定在支架上方；

所述主动臂、从动臂和平衡臂的一端安装有弹性部件，另一端安装有滚轮和橡胶花纹轮胎，滚轮与橡胶花纹轮胎之间安装有磁性部件，在弹性部件的作用下，滚轮通过橡胶花纹轮胎与圆形或多边形的导杆紧密贴合，能够根据导杆轴向尺寸的变化自动改变贴合角度；

所述主动臂上安装有蜗轮蜗杆减速电机，驱动滚轮和橡胶花纹轮胎转动，蜗轮蜗杆减速电机由电控装置控制；

所述自锁装置是由支架、自锁臂、伸缩后臂、伸缩前臂构成的四连杆机构，自锁臂的一端固定在支架内侧偏上的位置，另一端安装有橡胶自锁头；伸缩后臂的一端固定在支架内侧偏下的位置并与一台垂直转动舵机连接；伸缩前臂为弹性部件，一端与伸缩后臂的一端铰接，另一端与自锁臂上的某一位置铰接；舵机驱动伸缩后臂转动，使其改变与伸缩前臂的夹角，伸缩前臂带动自锁臂转动，使其改变与支架的夹角，从而完成自锁和解锁动作，舵机由电控装置控制；

所述机械臂云台的上方安装有一台水平转动舵机，在其上方安装有一台垂直转动舵机，在其上方安装有一个数码影像设备固定平台，两台舵机由电控装置控制；

所述平衡臂上安装有配重块；

所述电控装置由遥控器进行远程控制。