CN109253358A - 一种太空可自动展开的自拍支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太空可自动展开的自拍支架,包括固定装置、电磁锁紧装置及自动展开装置;其中固定装置包括固定座及依次垂直设置在固定座上的第一固定杆、第二固定杆及第三固定杆;自动展开装置包括第一关节、第一移动杆、第二关节、第二移动杆及相机安装座,第一关节和第二关节中均设置有扭簧。本发明的太空可自动展开的自拍支架,采用电磁锁紧及扭簧驱动的原理,在电磁锁紧装置通电解锁的情况下,自拍支架在扭簧的驱动下完成自动展开,解决了现有采用电机驱动的展开装置成本高、体积较大且可靠性较差的问题,同时也解决现有采用火工品爆炸螺栓的太空锁紧机构成本高昂、影响飞行器安全性和可靠性的技术问题。

Description

一种太空可自动展开的自拍支架
技术领域
本发明涉及一种可自动展开的自拍支架,具体涉及一种用于对太空飞行器进行自拍的可自动展开的自拍支架机构。
背景技术
近年来,商业航天和民用航天迅速崛起,各种类型的微纳卫星及其它微小太空飞行器层出不穷,对于小型太空飞行器在轨工作状态的监控及影像信息的获取变得日益迫切。
在获取小型太空飞行器在轨工作状态影像信息的手段上,与传统大型型号任务太空飞行器有较大不同。传统大型型号任务太空飞行器,动辄上吨,体格庞大,可使用多个相机直接安装在大型太空飞行器外表面的不同位置,即可完成对大型太空飞行器多个部位的监控和影像信息获取。对于小型太空飞行器,由于体积和重量的限制,不可能采用多个相机同时进行在轨工作状态影像信息的获取,而将单个相机直接安装于小型飞行器外表面,视场只能覆盖小型飞行器的很小一部分。如果采用单个相机从一定距离外对小型飞行器进行拍摄,即可获得较大的视场覆盖范围。
采用自拍支架即可实现相机从一定距离外对小型飞行器的拍摄。自拍支架一般为长杆结构,为了使得小型飞行器有较小的外形尺寸,同时为了保证发射阶段自拍支架有较好的刚性,在小型飞行器入轨之前自拍支架需要收缩或者折叠起来,入轨后自拍支架完成自动展开。
对于一次性收缩展开,采用电机驱动成本较高、体积较大且可靠性较差。在收缩状态时锁紧的可靠性极为重要,传统的太空锁紧机构多采用火工品爆炸螺栓,而对于小型太空飞行器,爆炸螺栓较大的冲击性将大大降低小型飞行器在轨正常运行的安全性和可靠性。火工品成本高昂,也不适合低成本的具有商业航天背景的小型太空飞行器。
发明内容
针对上述小型飞行器自拍的新需求及传统收缩展开技术的不足,本发明提供了一种太空可自动展开的自拍支架,适用于小型太空飞行器,且具有较高的可靠性和安全性。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案是:
一种太空可自动展开的自拍支架,其特殊之处在于:包括固定装置、电磁锁紧装置及自动展开装置;
所述固定装置包括固定座11及依次垂直设置在固定座11上的第一固定杆1、第二固定杆2及第三固定杆3,第二固定杆2位于第一固定杆1与第三固定杆3之间;
所述电磁锁紧装置包括第一电磁锁紧机构8及第二电磁锁紧机构9;
所述自动展开装置包括第一关节6、第一移动杆4、第二关节7、第二移动杆5及相机安装座10;
所述第一关节6包括第一关节架6-1、第一铰接轴6-2、扭簧组一及挡板组一;
所述第一关节架6-1与第一固定杆1固定连接,所述第一关节架6-1上设置有至少一个第一扭簧安装槽6-6;
所述扭簧组一包括至少一个第一扭簧6-4,各第一扭簧6-4套装在第一铰接轴6-2上并位于第一扭簧安装槽6-6中,每一第一扭簧安装槽6-6对应安装一个第一扭簧6-4,每个第一扭簧6-4的两端分别有一个固定端,中部具有一个扭转端,两个固定端分别固定在第一扭簧安装槽6-6的槽壁上,中部的扭转端用于与第一移动杆4一端的一个连接臂配合;
所述挡板组一与第一关节架6-1固定连接,用于对第一扭簧6-4弹力释放时第一移动杆4的转动角度进行限位;
所述第一移动杆4一端的连接臂位于第一扭簧6-4的扭转端处并与第一铰接轴6-2铰接,第一移动杆4的另一端扭转第一扭簧6-4后与第二关节7固定连接;
所述第二关节7通过第一电磁锁紧机构8与第三固定杆3锁紧,
所述第二关节7包括第二关节架7-1、第二铰接轴7-2、扭簧组二及挡板组二;
所述第二关节7通过第二关节架7-1与第一移动杆4的另一端固定连接,所述第二关节架7-1上设置有至少一个第二扭簧安装槽7-6;
所述扭簧组二包括至少一个第二扭簧7-4,各第二扭簧7-4套装在第二铰接轴7-2上并位于第二扭簧安装槽7-6中,每一第二扭簧安装槽7-6对应安装一个第二扭簧7-4,每个第二扭簧7-4的两端分别有一个固定端,中部具有一个扭转端,两个固定端分别固定在第二扭簧安装槽7-6的槽壁上,中部的扭转端处用于与第二移动杆5一端的一个连接臂配合;
所述挡板组二与第二关节架7-1固定连接,用于对第二扭簧7-4弹力释放时第二移动杆5的转动角度进行限位;
所述第二移动杆5的一端位于第二扭簧7-4扭转端处并与第二铰接轴7-2铰接;第二移动杆5的另一端与相机安装座10固定连接,并扭转第二扭簧7-4使相机安装座10位于第二固定杆2处;相机安装座10通过第二电磁锁紧机构9与第二固定杆2锁紧。
进一步地,所述第一电磁锁紧机构8包括第一拉环8-6、第一卡座8-4、第一销子8-5及第一电磁拉销组件;
所述第一拉环8-6固定设置在第二关节架7-1上;
所述第一卡座8-4与第三固定杆3固定连接,且第一卡座8-4通过第一销子8-5与第一拉环8-6锁紧;
所述第一电磁拉销组件设置在第一卡座8-4的旁侧,所述第一电磁拉销组件包括第一铁芯8-2、第一电磁铁8-1,所述第一铁芯8-2伸出第一电磁铁8-1与第一销子8-5固定连接,在第一电磁铁8-1通电的情况下,第一铁芯8-2与第一电磁铁8-1吸合产生移动从而将第一销子8-5拉出。
进一步地,所述第二电磁锁紧机构9包括第二拉环9-6、第二卡座9-4、第二销子9-5及第二电磁拉销组件;
所述第二拉环9-6固定设置在相机安装座10上;
所述第二卡座9-4与第二固定杆2固定连接,且第二卡座9-4通过第二销子9-5与第二拉环9-6锁紧;
所述第二电磁拉销组件设置在第二卡座9-4的旁侧,所述第二电磁拉销组件包括第二铁芯9-2、第二电磁铁9-1,所述第二铁芯9-2伸出第二电磁铁9-1与第二销子9-5固定连接,在第二电磁铁9-1通电的情况下,第二铁芯9-2与第二电磁铁9-1吸合产生移动从将第二销子9-5拉出。
进一步地,所述第一电磁锁紧机构8还包括第一压簧8-3;
所述第一铁芯8-2与第一销子8-5固定连接的一端的外侧还固定设置有第一挡环8-8;
所述第一压簧8-3设置在第一挡环8-8与第一电磁铁8-1之间。
进一步地,所述第二电磁锁紧机构9还包括第二压簧9-3;
所述第二铁芯9-2与第二销子9-5固定连接的一端的外侧还固定设置有第二挡环9-8;
所述第二压簧9-3设置在第二挡环9-8与第二电磁铁9-1之间。
进一步地,所述第一关节架6-1包括两个第一扭簧安装槽6-6,
所述扭簧组一包括两个第一扭簧6-4,两个第一扭簧6-4分别位于两个第一扭簧安装槽6-6内;
所述第一移动杆4与第一关节6连接的一端设置有两个连接臂,两个连接臂对应设置在两个第一扭簧6-4的扭转端处。
进一步地,所述第二关节架7-1包括两个第二扭簧安装槽7-6,
所述扭簧组二包括两个第二扭簧7-4,两个第二扭簧7-4分别位于两个第二扭簧安装槽7-6内;
所述第二移动杆5与第二关节7连接的一端设置有两个连接臂,两个连接臂对应设置在两个第二扭簧7-4的扭转端处。
进一步地,所述第一电磁锁紧机构8中的第一销子8-5与第一卡座8-4及第一拉环8-6的配合为间隙配合;
所述第二电磁锁紧机构9中的第二销子9-5、第二卡座9-4及第二拉环9-6的配合为间隙配合。
进一步地,所述第一固定杆1、第二固定杆2、第三固定杆3、第一移动杆4、第二移动杆5均为空心杆;
所述第一关节6处设置有第一光电开关6-5;
所述第二关节7处设置有第二光电开关7-5。
进一步地,所述第一电磁锁紧机构8中的第一销子8-5采用H62铜材料,第一卡座8-4采用304不锈钢材料,第一拉环8-6采用TC4钛合金材料;
所述第二电磁锁紧机构9中的第二销子9-5采用H62铜材料,第二卡座9-4采用304不锈钢材料,第二拉环9-6采用TC4钛合金材料。
本发明与现有技术相比,有益效果是:
1、本发明的太空可自动展开的自拍支架,采用电磁锁紧及扭簧驱动的原理,在电磁锁紧装置通电解锁的情况下,自拍支架在扭簧的驱动下完成自动展开,无需任何电子学驱动和控制组件,结构简单,体积小,可靠性较高。
2、本发明的太空可自动展开的自拍支架,自拍支架的锁紧机构采用电磁铁完成解锁时的驱动,相对传统火工品解锁形式,对飞行器和自拍支架的冲击较小,对相机镜头无污染,有较高的安全性和可靠性。
3、本发明的太空可自动展开的自拍支架,第一电磁锁紧机构及第二电磁锁紧机构中铁芯与电磁铁之间设置了压簧,压簧通过铁芯将销子紧紧的压在卡座和拉环的内孔中,该结构能够防止在发射阶段恶劣的力学环境下,铁芯和销子沿轴向窜动从而导致锁紧失效而提前解锁,保证了恶劣力学环境下锁紧机构的可靠性和安全性。
4、本发明的太空可自动展开的自拍支架,第一电磁锁紧机构及第二电磁锁紧机构中,销子、卡座和拉环分别采用不同的材料,防止在反复变化的极端高低温后发生冷焊,从而导致锁紧机构无法解锁。
5、本发明的太空可自动展开的自拍支架,自拍支架采用空心杆状结构形式,收缩方式为三根空心杆的折叠,达到了较好的轻量化和小型化目的。
6、本发明的太空可自动展开的自拍支架,移动杆采用两个连接臂的结构形式,增加了移动杆与铰接轴的轴孔配合面的长度,从而提高了由移动杆与关节架通过铰接轴所组成的铰接机构的强度和稳定性,保证展开后移动杆相对关节架不会因轴孔配合间隙而产生摆动。
另外,移动杆采用两个连接臂的结构形式,可以使得关节中起驱动作用的扭簧组使用两个扭簧,当其中一个扭簧失效或者弹性力减弱时,另一个扭簧依然能够保证关节的正常自动展开,增加了关节的驱动功能的可靠性和安全性,同时也使得关节的驱动功能有足够的动力。
7、本发明的太空可自动展开的自拍支架,自拍支架的关节处设计了光电开关,当展开到位后,光电开关就会得到触发信号,实时向系统返回自拍支架已展开的状态信息。
附图说明
图1是本发明实施例自拍支架收缩时的结构示意图;
图2是实施例自拍支架第一步展开后的结构示意图;
图3是实施例自拍支架第二步展开后(完全展开后)的结构示意图;
图4是实施例中第一关节的结构示意图;
图5是实施例中第一电磁锁紧机构的结构示意图;
图6是实施例中第二关节的结构示意图;
图7是实施例中第二电磁锁紧机构的结构示意图。
其中附图标记为:1-第一固定杆、2-第二固定杆、3-第三固定杆、4-第一移动杆、5-第二移动杆、6-第一关节、6-1-第一关节架、6-2-第一铰接轴、6-3-第一挡板、6-4-第一扭簧、6-5-第一光电开关、6-6-第一扭簧安装槽、7-第二关节、7-1-第二关节架、7-2-第二铰接轴、7-3-第二挡板、7-4-第二扭簧、7-5-第二光电开关、7-6-第二扭簧安装槽、8-第一电磁锁紧机构、8-1-第一电磁铁、8-2-第一铁芯、8-3-第一压簧、8-4-第一卡座、8-5-第一销子、8-6-第一拉环、8-7-第一电磁铁座、8-8-第一挡环、9-第二电磁锁紧机构、9-1-第二电磁铁、9-2-第二铁芯、9-3-第二压簧、9-4-第二卡座、9-5-第二销子、9-6-第二拉环、9-7-第二电磁铁座、9-8-第二挡环、10-相机安装座、11-固定座、12-相机。
具体实施方式
本发明太空可自动展开的自拍支架的原理及展开过程如下:
原理:第一移动杆4通过第一关节6与第一固定杆1固定连接,在第一关节6内部的第一扭簧6-4的作用下,第一移动杆4可以相对第一固定杆1转动。在第一移动杆4的另一头固定着的第二关节7与第三固定杆3之间有第一电磁锁紧机构8,第一电磁锁紧机构8将第一移动杆4锁定在第三固定杆3的一端上。
第二移动杆5的一端通过第二关节7与第一移动杆4连接,在第二关节7内部扭簧的推动下,第二移动杆5可以相对第一移动杆4转动。在第二移动杆5的另一头固定着相机安装座10与第二固定杆2之间有第二电磁锁紧机构9,第二电磁锁紧机构9可将第二移动杆5锁定在第二固定杆2的一端上。
第一电磁锁紧机构8和第二电磁锁紧机构9的构成与原理相同,皆由销子、卡座、拉环及电磁拉销组件构成。电磁拉销组件包括铁芯、电磁铁,铁芯的一端与销子固定连接。在锁紧时,拉环伸进卡座内,销子依次穿过所述卡座和所述拉环的内孔,拉环被固定在卡座内。在解锁时,电磁铁通电,铁芯缩进电磁铁内,销子被铁芯从卡座和拉环的内孔内拉出来,拉环相对卡座处于自由可移动状态,从而完成解锁。
展开过程:
展开第一步:结合图1和图7,第二电磁铁9-1通电,第二电磁锁紧机构9解锁,第二扭簧7-4弹性释放,第二移动杆5绕轴二7-2相对第一移动杆4旋转到展开后的位置,第二光电开关7-5得到触发信号,向系统返回第二移动杆5已展开的状态信息。如图2所示为第一步展开后的自拍支架。
展开第二步,结合图2和图5,电磁一8-1通电,第一电磁锁紧机构8解锁,第一扭簧6-4弹性释放,第一移动杆4绕轴一6-2相对第一固定杆1旋转到展开后的位置,第一光电开关6-5得到触发信号,向系统返回第一移动杆4已展开的状态信息。如图3所示为第二步展开后(最终展开后)的自拍支架。
以下结合附图对本发明的一个优选实施例进行详细说明。
结合图1,太空可自动展开的自拍支架结构组成主要有:第一固定杆1、第二固定杆2、第三固定杆3、第一移动杆4、第二移动杆5、第一关节6、第二关节7、第一电磁锁紧机构8、第二电磁锁紧机构9及相机安装座10,相机安装座10用于安装相机12。
本发明实施例中的固定座11为飞行器舱板。
本发明实施例中同一功能的构件尽量采用同一结构形式,部分采用相同的零件,此种结构形式降低了系统组成的复杂性,减少了零件种类,降低了零件的加工成本。
基于轻量化、高强度和高可靠性设计的目的,自拍支架中的第一固定杆1、第二固定杆2、第三固定杆3、第一移动杆4、第二移动杆5都选用航天设备常用材料—硬铝合金2A12-T4,皆为空心杆件结构形式。
结合图4,第一移动杆4通过第一关节6与第一固定杆1连接。第一关节6由第一关节架6-1、轴一6-2、两个第一挡板6-3、两个第一扭簧6-4、第一光电开关6-5组成。第一关节架6-1包括两个第一扭簧安装槽6-6,扭簧组一包括两个第一扭簧6-4,两个第一扭簧6-4分别位于两个第一扭簧安装槽6-6内;在两个第一扭簧6-4的推动下,第一移动杆4可以以轴一6-2为转轴相对第一固定杆1转动。结合图2和图3,当转动角度大约为80°时,这时两个第一挡板6-3会挡住第一移动杆4,阻止第一移动杆4的继续转动。此时,两个第一扭簧6-4仍有较大弹性力未释放,将第一移动杆4紧紧压在两个第一挡板6-3上,使得第一移动杆4相对第一固定杆1保持相对静止状态。在第一挡板6-3上装有第一光电开关6-5,当第一移动杆4碰到第一挡板6-3时,第一光电开关6-5就会得到触发信号,向系统返回第一移动杆4已展开的状态信息。
结合图2和图5,在第一移动杆4的一头固定着第二关节7,第二关节7与第三固定杆3之间有第一电磁锁紧机构8,将第一移动杆4锁定在第三固定杆3上。第一电磁锁紧机构8由第一电磁铁8-1、第一铁芯8-2、第一压簧8-3、第一卡座8-4、第一销子8-5、第一拉环8-6、第一电磁铁座8-7、第一挡环8-8组成。第一销子8-5与第一电磁铁8-1伸出来的第一铁芯8-2固联。第一卡座8-4与第三固定杆3固连,第一拉环8-6与第二关节7固连。在锁紧时,第一拉环8-6伸进第一卡座8-4内,第一销子8-5依次穿过第一卡座8-4和第一拉环8-6的内孔,第一拉环8-6就被固定在第一卡座8-4内。在解锁时,第一电磁铁8-1通电,第一铁芯8-2缩进第一电磁铁8-1内,第一销子8-5被第一铁芯8-2从第一卡座8-4和第一拉环8-6的内孔中拉出来,第一拉环8-6相对第一卡座8-4处于自由可移动状态,从而完成解锁。
结合图5,在发射阶段恶劣的力学环境下,第一铁芯8-2和第一销子8-5可能会沿轴向窜动,从而导致锁紧失效而提前解锁。因此,第一铁芯8-2与第一销子8-5固定连接的一端的外侧还固定设置有第一挡环8-8;在第一挡环8-8与第一电磁铁8-1之间设计了第一压簧8-3,第一压簧8-3通过第一铁芯8-2将第一销子8-5紧紧的压在第一卡座8-4和第一拉环8-6的内孔中,保证了恶劣力学环境下第一电磁锁紧机构8的可靠性和安全性。
结合图5,当经历发射阶段恶劣的力学环境后,第一卡座8-4的内孔和第一拉环8-6的内孔可能会发生略微的错位,第一销子8-5因受到较大剪切力而被夹住,从而可能导致第一电磁锁紧机构8后续无法解锁。为了防止此类情况发生,第一销子8-5的外圆与第一卡座8-4和第一拉环8-6的内孔的配合采用很松的间隙配合形式,使得第一销子8-5不会受到较大的剪切力作用,保证第一电磁锁紧机构8后续能够正常解锁。
当自拍支架进入太空后,会经历极端的高低温反复变化,在结构件之间的相互接触面上可能会发生冷焊。结合图5,第一销子8-5、第一卡座8-4、第一拉环8-6三者中任意两者的相互接触面上都有可能发生冷焊,从而导致无法解锁。根据冷焊的机理可知,不同材料之间的冷焊程度远远小于同种材料之间的冷焊。因此,为了防止冷焊导致解锁失效的情况发生,第一销子8-5采用H62铜材料,第一卡座8-4采用304不锈钢材料,第一拉环8-6采用TC4钛合金材料。
结合图6,第二移动杆5通过第二关节7与第一移动杆4连接。第二关节7由第二关节架7-1、轴二7-2、两个第二挡板7-3、两个第二扭簧7-4、第二光电开关7-5组成。第二关节架7-1包括两个第二扭簧安装槽7-6,扭簧组二包括两个第二扭簧7-4,两个第二扭簧7-4分别位于两个第二扭簧安装槽7-6内。在两个第二扭簧7-4的推动下,第二移动杆5可以以轴二7-2为转轴相对第一移动杆4转动。结合图1和图2,当转动角度大约为160°时,这时两个第二挡板7-3会挡住第二移动杆5,阻止第二移动杆5的继续转动。此时,两个第二扭簧7-4仍有较大弹性力未释放,将第二移动杆5紧紧压在两个第二挡板7-3上,使得第二移动杆5相对第一移动杆4保持相对静止状态。在第二挡板7-3上装有第二光电开关7-5,当第二移动杆5碰到第二挡板7-3时,第二光电开关7-5就会得到触发信号,向系统返回第二移动杆5已展开的状态信息。
结合图1和图7,在第二移动杆5的另一头固定着相机安装座10,相机安装座10与第二固定杆2之间有第二电磁锁紧机构9,将第二移动杆5锁定在第二固定杆2上。第二电磁锁紧机构9由第二电磁铁9-1、第二铁芯9-2、第二压簧9-3、第二卡座9-4、第二销子9-5、第二拉环9-6、第二电磁铁座9-7、第二挡环9-8组成。第二销子9-5与第二电磁铁9-1伸出来的第二铁芯9-2固联。第二卡座9-4与第二固定杆2固连,第二拉环9-6与相机安装座10固连。在锁紧时,第二拉环9-6伸进第二卡座9-4内,第二销子9-5依次穿过第二卡座9-4和第二拉环9-6的内孔,第二拉环9-6就被固定在第二卡座9-4内。在解锁时,第二电磁铁9-1通电,第二铁芯9-2缩进第二电磁铁9-1内,第二销子9-5被第二铁芯9-2从第二卡座9-4和第二拉环9-6的内孔中拉出来,第二拉环9-6相对第二卡座9-4处于自由可移动状态,从而完成解锁。
结合图7,在发射阶段恶劣的力学环境下,第二铁芯9-2和第二销子9-5可能会沿轴向窜动,从而导致锁紧失效而提前解锁。因此,在第二铁芯9-2与第二销子9-5固定连接的一端的外侧还固定设置有第二挡环9-8;在第二挡环9-8与第二电磁铁9-1之间设计了第二压簧9-3,第二压簧9-3通过第二铁芯9-2将第二销子9-5紧紧的压在第二卡座9-4和第二拉环9-6的内孔中,保证了恶劣力学环境下第二电磁锁紧机构9的可靠性和安全性。
结合图7,当经历发射阶段恶劣的力学环境后,第二卡座9-4的内孔和第二拉环9-6的内孔可能会发生略微的错位,第二销子9-5因受到较大剪切力而被夹住,从而可能导致第二电磁锁紧机构9后续无法解锁。为了防止此类情况发生,第二销子9-5的外圆与第二卡座9-4和第二拉环9-6的内孔的配合采用很松的间隙配合形式,使得第二销子9-5不会受到较大的剪切力作用,保证第二电磁锁紧机构9后续能够正常解锁。
当自拍支架进入太空后,会经历极端的高低温反复变化,在结构件之间的相互接触面上可能会发生冷焊。结合图7,第二销子9-5、第二卡座9-4、第二拉环9-6三者中任意两者的相互接触面上都有可能发生冷焊,从而导致无法解锁。根据冷焊的机理可知,不同材料之间的冷焊程度远远小于同种材料之间的冷焊。因此,为了防止冷焊导致解锁失效的情况发生,第二销子9-5采用H62铜材料,第二卡座9-4采用304不锈钢材料,第二拉环9-6采用TC4钛合金材料。
根据自拍支架的结构组成特点,自拍相机、光电开关的线缆需要沿着三段杆(第二移动杆5、第一移动杆4、第一固定杆1)到达飞行器舱板上,在杆件及关节处,在不影响展开运动的情况下,分小段将线缆绑扎在杆和关节上,绑扎处点环氧胶防松。在关节处留出较大的线绕余量,保证自拍支架在展开和收缩的状态下,线缆不会被拉扯。
本发明实施例的自拍支架在收缩状态下,有较好的刚性,可以满足航天产品在发射阶段恶劣的力学环境要求。自拍支架在安装0.8Kg自拍相机后的收缩状态下,第一阶固有频率为146Hz,第二阶固有频率为177Hz。
本发明实施例的自拍支架有较大的展开收缩比。自拍支架与自拍相机组合体在收缩时高度不大于200mm,在展开后高度大于650mm,其中相机前端到飞行器舱板的距离大于500mm。

Claims (10)

1.一种太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:包括固定装置、电磁锁紧装置及自动展开装置;
所述固定装置包括固定座(11)及依次垂直设置在固定座(11)上的第一固定杆(1)、第二固定杆(2)及第三固定杆(3),第二固定杆(2)位于第一固定杆(1)与第三固定杆(3)之间;
所述电磁锁紧装置包括第一电磁锁紧机构(8)及第二电磁锁紧机构(9);
所述自动展开装置包括第一关节(6)、第一移动杆(4)、第二关节(7)、第二移动杆(5)及相机安装座(10);
所述第一关节(6)包括第一关节架(6-1)、第一铰接轴(6-2)、扭簧组一及挡板组一;
所述第一关节架(6-1)与第一固定杆(1)固定连接,所述第一关节架(6-1)上设置有至少一个第一扭簧安装槽(6-6);
所述扭簧组一包括至少一个第一扭簧(6-4),各第一扭簧(6-4)套装在第一铰接轴(6-2)上并位于第一扭簧安装槽(6-6)中,每一第一扭簧安装槽(6-6)对应安装一个第一扭簧(6-4),每个第一扭簧(6-4)的两端分别有一个固定端,中部具有一个扭转端,两个固定端分别固定在第一扭簧安装槽(6-6)的槽壁上,中部的扭转端用于与第一移动杆(4)一端的一个连接臂配合;
所述挡板组一与第一关节架(6-1)固定连接,用于对第一扭簧(6-4)弹力释放时第一移动杆(4)的转动角度进行限位;
所述第一移动杆(4)一端的连接臂位于第一扭簧(6-4)的扭转端处并与第一铰接轴(6-2)铰接,第一移动杆(4)的另一端扭转第一扭簧(6-4)后与第二关节(7)固定连接;
所述第二关节(7)通过第一电磁锁紧机构(8)与第三固定杆(3)锁紧,
所述第二关节(7)包括第二关节架(7-1)、第二铰接轴(7-2)、扭簧组二及挡板组二;
所述第二关节(7)通过第二关节架(7-1)与第一移动杆(4)的另一端固定连接,所述第二关节架(7-1)上设置有至少一个第二扭簧安装槽(7-6);
所述扭簧组二包括至少一个第二扭簧(7-4),各第二扭簧(7-4)套装在第二铰接轴(7-2)上并位于第二扭簧安装槽(7-6)中,每一第二扭簧安装槽(7-6)对应安装一个第二扭簧(7-4),每个第二扭簧(7-4)的两端分别有一个固定端,中部具有一个扭转端,两个固定端分别固定在第二扭簧安装槽(7-6)的槽壁上,中部的扭转端处用于与第二移动杆(5)一端的一个连接臂配合;
所述挡板组二与第二关节架(7-1)固定连接,用于对第二扭簧(7-4)弹力释放时第二移动杆(5)的转动角度进行限位;
所述第二移动杆(5)的一端位于第二扭簧(7-4)扭转端处并与第二铰接轴(7-2)铰接;第二移动杆(5)的另一端与相机安装座(10)固定连接,并扭转第二扭簧(7-4)使相机安装座(10)位于第二固定杆(2)处;相机安装座(10)通过第二电磁锁紧机构(9)与第二固定杆(2)锁紧。
2.根据权利要求1所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第一电磁锁紧机构(8)包括第一拉环(8-6)、第一卡座(8-4)、第一销子(8-5)及第一电磁拉销组件;
所述第一拉环(8-6)固定设置在第二关节架(7-1)上;
所述第一卡座(8-4)与第三固定杆(3)固定连接,且第一卡座(8-4)通过第一销子(8-5)与第一拉环(8-6)锁紧;
所述第一电磁拉销组件设置在第一卡座(8-4)的旁侧,所述第一电磁拉销组件包括第一铁芯(8-2)、第一电磁铁(8-1),所述第一铁芯(8-2)伸出第一电磁铁(8-1)与第一销子(8-5)固定连接,在第一电磁铁(8-1)通电的情况下,第一铁芯(8-2)与第一电磁铁(8-1)吸合产生移动从而将第一销子(8-5)拉出。
3.根据权利要求1所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第二电磁锁紧机构(9)包括第二拉环(9-6)、第二卡座(9-4)、第二销子(9-5)及第二电磁拉销组件;
所述第二拉环(9-6)固定设置在相机安装座(10)上;
所述第二卡座(9-4)与第二固定杆(2)固定连接,且第二卡座(9-4)通过第二销子(9-5)与第二拉环(9-6)锁紧;
所述第二电磁拉销组件设置在第二卡座(9-4)的旁侧,所述第二电磁拉销组件包括第二铁芯(9-2)、第二电磁铁(9-1),所述第二铁芯(9-2)伸出第二电磁铁(9-1)与第二销子(9-5)固定连接,在第二电磁铁(9-1)通电的情况下,第二铁芯(9-2)与第二电磁铁(9-1)吸合产生移动从将第二销子(9-5)拉出。
4.根据权利要求2所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第一电磁锁紧机构(8)还包括第一压簧(8-3);
所述第一铁芯(8-2)与第一销子(8-5)固定连接的一端的外侧还固定设置有第一挡环(8-8);
所述第一压簧(8-3)设置在第一挡环(8-8)与第一电磁铁(8-1)之间。
5.根据权利要求3所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第二电磁锁紧机构(9)还包括第二压簧(9-3);
所述第二铁芯(9-2)与第二销子(9-5)固定连接的一端的外侧还固定设置有第二挡环(9-8);
所述第二压簧(9-3)设置在第二挡环(9-8)与第二电磁铁(9-1)之间。
6.根据权利要求1至5任一所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第一关节架(6-1)包括两个第一扭簧安装槽(6-6),
所述扭簧组一包括两个第一扭簧(6-4),两个第一扭簧(6-4)分别位于两个第一扭簧安装槽(6-6)内;
所述第一移动杆(4)与第一关节(6)连接的一端设置有两个连接臂,两个连接臂对应设置在两个第一扭簧(6-4)的扭转端处。
7.根据权利要求6所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第二关节架(7-1)包括两个第二扭簧安装槽(7-6),
所述扭簧组二包括两个第二扭簧(7-4),两个第二扭簧(7-4)分别位于两个第二扭簧安装槽(7-6)内;
所述第二移动杆(5)与第二关节(7)连接的一端设置有两个连接臂,两个连接臂对应设置在两个第二扭簧(7-4)的扭转端处。
8.根据权利要求1所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第一固定杆(1)、第二固定杆(2)、第三固定杆(3)、第一移动杆(4)、第二移动杆(5)均为空心杆;
所述第一关节(6)处设置有第一光电开关(6-5);
所述第二关节(7)处设置有第二光电开关(7-5)。
9.根据权利要求2所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第一电磁锁紧机构(8)中的第一销子(8-5)与第一卡座(8-4)及第一拉环(8-6)的配合为间隙配合;
所述第一电磁锁紧机构(8)中的第一销子(8-5)采用H62铜材料,第一卡座(8-4)采用304不锈钢材料,第一拉环(8-6)采用TC4钛合金材料。
10.根据权利要求3所述的太空可自动展开的自拍支架,其特征在于:
所述第二电磁锁紧机构(9)中的第二销子(9-5)、第二卡座(9-4)及第二拉环(9-6)的配合为间隙配合;
所述第二电磁锁紧机构(9)中的第二销子(9-5)采用H62铜材料,第二卡座(9-4)采用304不锈钢材料,第二拉环(9-6)采用TC4钛合金材料。
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