CN111314666A - 一种低功耗微型布控球 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低功耗微型布控球，包括主体支架、底座和成像机芯组件，底座的顶端安装有转动盘，转动盘上安装有主体支架，主体支架的内部上方通过垂直轴承与垂直主轴的一端连接，成像机芯组件安装在垂直主轴上，垂直主轴的另一端安装有垂直传动蜗轮，垂直传动蜗轮啮合垂直蜗杆组件，转动盘上还安装有水平主轴，水平主轴通过水平蜗轮啮合水平蜗杆组件；本发明的低功耗微型布控球靠蜗杆组件实现不转动时的自锁，即在不转动时可不消耗电机电能，使用的微型步进电机，本身在电压电流上需要很小的电流驱动，功耗很低，可以实现低功耗的目的，靠齿轮组实现力矩放大、缩小，节能又可靠，且整个组件占用空间小，使得整机结构很好布局摆放。
Description
技术领域
本发明涉及一种微型布控球，特别涉及一种低功耗微型布控球，属于监控设备技术领域。
背景技术
无线应急布控球是一款功能全面、携带方便的无线视频应急指挥一体化产品，为用户提供高清、流畅、稳定的视频效果，能实现定位、应急、视频、云台操作、双向对讲等功能。是针对突发紧急事件的一整套应急指挥设备，为实现应急指挥的“通信畅通、现场及时、数据完备、指挥到位”提供技术保障，可广泛应用于应急指挥、公安、刑侦、交巡警、消防、人防应急、边防、城管、电力、路政等领域。
现在市面上的应急布控球产品的传动结构多为皮带传动结构，主要依靠电机加电产生锁定力矩进行传动，很浪费电，而且转动时，布控球内的成型机芯易晃动，进而使拍摄的图像抖动不清晰，而且警示能力差，无法采集声音，在实际使用的过程中存在很大的缺陷。
发明内容
本发明提出了一种低功耗微型布控球，解决了现有技术中布控球功耗大、电池巡航时间短、图像拍摄不清、警示能力差以及无法采集声音的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种低功耗微型布控球，包括主体支架、底座和成像机芯组件，所述底座内安装有电池，所述底座的顶端安装有转动盘，所述电池和转动盘之前设置有4G网络通信板，所述转动盘上安装有主体支架，所述主体支架的内部上方通过垂直轴承与垂直主轴的一端连接，所述成像机芯组件安装在垂直主轴上，所述垂直轴承与垂直主轴之间还设置有垂直油封，所述垂直主轴的另一端安装有垂直传动蜗轮，所述垂直传动蜗轮啮合垂直蜗杆组件，所述转动盘上还安装有水平主轴，所述水平主轴内安装有电刷，所述水平主轴还通过其上固定的水平蜗轮啮合水平蜗杆组件，所述水平蜗杆组件安装在转动盘上，所述水平蜗杆组件和成像机芯组件之间还放置有电机驱动板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述成像机芯组件包括机芯仓前盖、机芯仓后盖和成像机芯，所述机芯仓前盖和机芯仓后盖组成一个机芯仓，所述成像机芯通过其底端的机芯支架固定在机芯仓中，所述机芯仓还在成像机芯的上方安装有激光灯。
作为本发明的一种优选技术方案，所述机芯仓前盖的底端设置有机芯支撑前臂，所述机芯支撑前臂与成像机芯之间设置有EVA减震前层，所述机芯仓后盖的底端设置有机芯支撑后臂，所述机芯支撑后臂与成像机芯之间设置有EVA减震后层，所述机芯仓前盖的正面内置有光敏传感器和麦克风组件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述激光灯、成像机芯、垂直蜗杆组件、水平蜗杆组件、电机驱动板、4G网络通信板、光敏传感器和麦克风组件分别电连接电池，所述电机驱动板电连接垂直蜗杆组件和水平蜗杆组件，所述激光灯、成像机芯、电机驱动板、光敏传感器和麦克风组件通过电刷分别连接4G网络通信板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述水平主轴通过螺丝固定在底座上，所述水平主轴还通过第一水平轴承和第二水平轴承连接转动盘，所述第一水平轴承和第二水平轴承之间还设置有水平油封。
作为本发明的一种优选技术方案，所述垂直蜗杆组件、水平蜗杆组件均包括微型支架、微型步进电机、大齿轮、小齿轮和蜗杆，所述微型步进电机安装在微型支架上，所述大齿轮安装在微型步进电机的输出端上，所述蜗杆的尾端通过蜗杆转动轴承固定在微型支架上，所述蜗杆的首端通过力矩缓冲帽与传动轴连接，所述传动轴上还安装有小齿轮，所述传动轴上的小齿轮与大齿轮之间还啮合有一个小齿轮，所述垂直传动蜗轮和水平蜗轮均与蜗杆啮合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动盘上还设置有透声孔，所述透声孔上通过滴胶粘结有喇叭，所述喇叭还通过音腔盖固定在透声孔上，所述透声孔与喇叭之间还设置有一层透声防水膜。
作为本发明的一种优选技术方案，所述4G网络通信板上设置有多组RGB灯，每个所述RGB灯均通过导光柱连接透明发光件，所述透明发光件位于4G网络通信板与转动盘之间。
本发明所达到的有益效果是：本发明的一种低功耗微型布控球与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1、本发明的低功耗微型布控球靠水平蜗杆组件和垂直蜗杆组件实现不转动时的自锁，即在不转动时可不消耗电机电能，使用的微型步进电机，本身在电压电流上需要很小的电流驱动，功耗很低，可以实现低功耗的目的，靠齿轮组实现力矩放大、缩小，节能又可靠，且整个组件占用空间小，使得整机结构很好布局摆放。
2、本发明的低功耗微型布控球将成像机芯的机芯支架固定孔位移到机芯仓前后盖的中间位置处，在力矩上是一个平衡点，可以使成像机芯受力均匀，提高其稳定性，大大增加其使用寿命；而且设计的机芯支撑前臂和机芯支撑后臂，与机芯支架及机芯之间设有EVA减震层，可以对机芯的支撑起到减少震动，对机芯的重量支撑起到辅助作用，从而使机芯支架固定螺丝几乎不受力，避免成像机芯晃动，设置的EVA减震层，可以根据使用不同的机芯进行厚度调节，其他结构件不用调整，具有兼容性强、造价成本低的优点。
3、本发明的低功耗微型布控球将麦克风和光敏传感器与成像机芯的镜头放置在同一个位置，能够更灵敏的进行声音采集，且定向采集的音频更清晰，使成像机芯对感光更灵敏、准确，以减少误判。
4、本发明的低功耗微型布控球的喇叭采用隐藏式设计，整机装配完成后，看不到出声位置，隐藏在转动盘内，使喇叭随转动盘一起转动，出声均匀，喇叭隐藏在转动盘上，转动盘下又有底座遮挡，雨水不可能从下往上进入；在出声孔位置又设计有透声防水膜，该膜防护等级IP68，即使整个球机浸入水中，都不会进水，再通过音腔盖就可以使喇叭空间独立密封，具有IP68等级的防水性能。
5、本发明的低功耗微型布控球通过RGB灯组，可以让透明发光件，发出不同的光带，以达到夜间警示或提醒碰撞的目的，警示能力强。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提出的一种低功耗微型布控球的主观结构示意图；
图2是本发明提出的一种低功耗微型布控球的垂直蜗杆组件安装结构示意图；
图3是本发明提出的一种低功耗微型布控球的成像机芯组件爆炸图；
图4是本发明提出的一种低功耗微型布控球的麦克风组件安装结构示意图；
图5是本发明提出的一种低功耗微型布控球的水平蜗杆组件结构示意图；
图6是本发明提出的一种低功耗微型布控球蜗杆组件爆炸图；
图7是本发明提出的一种低功耗微型布控球的喇叭爆炸图；
图8是本发明提出的一种低功耗微型布控球的喇叭安装结构示意图；
图9是本发明提出的一种低功耗微型布控球的透明发光件爆炸图；
图中：1、主体支架；2、底座；3、成像机芯组件；4、垂直油封；5、垂直轴承；6、垂直主轴；7、激光灯；8、垂直传动蜗轮；9、成像机芯；10、垂直蜗杆组件；11、水平蜗杆组件；110、微型支架；111、微型步进电机；112、大齿轮；113、小齿轮；114、传动轴；115、力矩缓冲帽；116、蜗杆；117、蜗杆转动轴承；12、水平蜗轮；13、电机驱动板；14、第一水平轴承；15、水平油封；16、第二水平轴承；17、电刷；18、水平主轴；19、4G网络通信板；20、电池；21、机芯仓前盖；22、机芯仓后盖；23、机芯支撑前臂；24、机芯支撑后臂；25、机芯支架；26、EVA减震前层；27、EVA减震后层；28、光敏传感器；29、麦克风组件；30、喇叭；31、转动盘；32、音腔盖；33、透声防水膜；34、透声孔；35、透明发光件；36、导光柱；37、RGB灯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-9所示，本发明提供了一种低功耗微型布控球，包括主体支架1、底座2和成像机芯组件3，底座2内安装有电池20，底座2的顶端安装有转动盘31，电池20和转动盘31之前设置有4G网络通信板19，转动盘31上安装有主体支架1，主体支架1的内部上方通过垂直轴承5与垂直主轴6的一端连接，成像机芯组件3安装在垂直主轴6上，垂直轴承5与垂直主轴6之间还设置有垂直油封4，垂直主轴6的另一端安装有垂直传动蜗轮8，垂直传动蜗轮8啮合垂直蜗杆组件10，转动盘31上还安装有水平主轴18，水平主轴18内安装有电刷17，水平主轴18还通过其上固定的水平蜗轮12啮合水平蜗杆组件11，水平蜗杆组件11安装在转动盘31上，水平蜗杆组件11和成像机芯组件3之间还放置有电机驱动板13。
如图3-4所示，成像机芯组件3包括机芯仓前盖21、机芯仓后盖22和成像机芯9，机芯仓前盖21和机芯仓后盖22组成一个机芯仓，成像机芯9通过其底端的机芯支架25固定在机芯仓中，机芯仓还在成像机芯9的上方安装有激光灯7。
机芯仓前盖21的底端设置有机芯支撑前臂23，机芯支撑前臂23与成像机芯9之间设置有EVA减震前层26，机芯仓后盖22的底端设置有机芯支撑后臂24，机芯支撑后臂24与成像机芯9之间设置有EVA减震后层27，机芯仓前盖21的正面内置有光敏传感器28和麦克风组件29。
激光灯7、成像机芯9、垂直蜗杆组件10、水平蜗杆组件11、电机驱动板13、4G网络通信板19、光敏传感器28和麦克风组件29分别电连接电池20，电池20可以为整机的工作提供电力，电机驱动板13电连接垂直蜗杆组件10和水平蜗杆组件11，电机驱动板13驱动垂直蜗杆组件10和水平蜗杆组件11内的危险的微型步进电机111工作，从而使微型步进电机111带动整个垂直蜗杆组件10或水平蜗杆组件11工作，激光灯7、成像机芯9、电机驱动板13、光敏传感器28和麦克风组件29通过电刷17分别连接4G网络通信板19，4G网络通信板19可以传输信号控制激光灯7、成像机芯9、电机驱动板13、光敏传感器28和麦克风组件29工作，还可以接收成像机芯9、光敏传感器28和麦克风组件29传输的数据信息。
具体的，电池20提供动力，电机驱动板13驱动垂直蜗杆组件10工作，垂直蜗杆组件10通过垂直传动蜗轮8带动垂直主轴6工作，由于成像机芯组件3中的机芯仓前盖21和机芯仓后盖22固定在垂直主轴6上，即可通过垂直蜗杆组件10带动成像机芯组件3进行垂直方向上的转动，同时，将成像机芯9的机芯支架25固定孔位移到机芯仓前后盖的中间位置处，在力矩上是一个平衡点，可以使成像机芯9受力均匀，提高其稳定性，大大增加其使用寿命；
而且设计的机芯支撑前臂23和机芯支撑后臂24，与机芯支架25及成像机芯9之间设有EVA减震层，EVA减震层是由EVA减震前层26和EVA减震后层27组成，可以对成像机芯9的支撑起到减少震动，对成像机芯9的重量支撑起到辅助作用，从而使机芯支架25使用的固定螺丝几乎不受力，避免成像机芯9晃动，而且EVA减震层可以根据使用不同的成像机芯9进行厚度调节，其他结构件不用调整，具有兼容性强、造价成本低的优点；
将光敏传感器28和麦克风组件29内置在机芯仓前盖21的正面中，机芯仓前盖21内对应社会设置有光敏孔位和麦克风孔位，可以将光敏传感器28和麦克风组件29隐藏式从机芯仓前盖21内部推入到对应的孔位中滴胶封死，然后通过引线连接到相应的4G网络通信板19上，即可使麦克风组件29和光敏传感器28与成像机芯9的镜头放置在同一个位置，能够更灵敏的进行声音采集，且定向采集的音频更清晰，使成像机芯9对感光更灵敏、准确，以减少误判。
实施例2
如图1和图5-6所示，水平主轴18通过螺丝固定在底座2上，水平主轴18还通过第一水平轴承14和第二水平轴承16连接转动盘31，第一水平轴承14和第二水平轴承16之间还设置有水平油封15，水平油封15为T型油封，当有气压或水压时该位置的橡胶会顶死在缺口处，以防止水气进一步的进入。
垂直蜗杆组件10、水平蜗杆组件11均包括微型支架110、微型步进电机111、大齿轮112、小齿轮113和蜗杆116，微型步进电机111安装在微型支架110上，大齿轮112安装在微型步进电机111的输出端上，蜗杆116的尾端通过蜗杆转动轴承117固定在微型支架110上，蜗杆116的首端通过力矩缓冲帽115与传动轴114连接，传动轴114上还安装有小齿轮113，传动轴114上的小齿轮113与大齿轮112之间还啮合有一个小齿轮113，垂直传动蜗轮8和水平蜗轮12均与蜗杆116啮合。
电机驱动板13通过电刷17即可驱动微型步进电机111工作，微型步进电机111通过大齿轮112和两个小齿轮113即可带动蜗杆116同步转动，蜗杆116即可带动与其啮合的垂直传动蜗轮8或水平蜗轮12转动，从而使垂直传动蜗轮8带动带动垂直主轴6工作，由于成像机芯组件3中的机芯仓前盖21和机芯仓后盖22固定在垂直主轴6上，即可带动成像机芯组件3进行垂直方向上的转动，水平蜗轮12即可带动转动盘31进行水平反方向上的转动，进而实现整机水平方向转动；
其中，微型步进电机111内置1:25倍的力矩放大，即1:25倍的齿轮组，同时外接大齿轮112后，再外接两个小齿轮113，大齿轮112是36齿轮，小齿轮113是12齿轮，在转动速度上可以放大3倍，而且用两个12齿轮目的在于微型步进电机111正转时，输出齿轮的方向也是正转，带动的蜗杆116也是同向转动；
而且蜗杆116在启动时，受作用力作用会有向上或向下的冲击力，冲击力会使蜗杆116横向会发生水平移动，如果是一个整体蜗杆无法移动，力会硬拔蜗杆116，长期使用，蜗杆116的寿命会降低，本发明的这种设计，可以使蜗杆116在启动受作用力作用时，通过力矩缓冲帽115与蜗杆116的缝隙，使蜗杆116有个移动缓冲的作用，而且还不影响力矩传动，进而使蜗杆116的使用寿命加长；
在传动部分能降低90％的功耗，不转动的时候不需要锁定力矩，也就不耗电，转动的时候靠的是齿轮比放大力矩，在转动的时候消耗的电能也比较低，到达低功耗的目的。
实施例3
如图7-9所示，转动盘31上还设置有透声孔34，透声孔34上通过滴胶粘结有喇叭30，喇叭30还通过音腔盖32固定在透声孔34上，透声孔34与喇叭30之间还设置有一层透声防水膜33。
喇叭30采用隐藏式设计，装配时，将透声防水膜33贴好后，将喇叭30扣入，喇叭30边缘及出线位置进行滴胶处理，最后用音腔盖32压合喇叭30边缘及喇叭行位，使喇叭30的空间独立密封，整机装配完成后，看不到出声位置，隐藏在转动盘31内，使喇叭30随转动盘31一起转动，出声均匀，喇叭30隐藏在转动盘31上，转动盘31下又有底座2遮挡，雨水不可能从下往上进入；在出声孔位置又设计有透声防水膜33，该膜防护等级IP68，即使整个球机浸入水中，都不会进水，具有IP68等级的防水性能；
4G网络通信板19上设置有多组RGB灯37，每个RGB灯37均通过导光柱36连接透明发光件35，透明发光件35位于4G网络通信板19与转动盘31之间。
可以从底座2上方往下扣入透明发光件35，底座2和透明发光件35之间设有密封圈，扣入后，从底座2内部打螺丝即可固定住透明发光件35；4G网络通信板19设置多组RGB灯37，RGB灯37与导光柱36接触，可以让透明发光件35发出不同的光带，如公安警用时，可以显示警灯红蓝闪烁，做单色、多色呼吸灯以达到夜间警示或提醒碰撞的目的，警示能力强。
本发明的低功耗微型布控球靠水平蜗杆组件11和垂直蜗杆组件10实现不转动时的自锁，即在不转动时可不消耗电机电能，使用的微型步进电机111，本身在电压电流上需要很小的电流驱动，功耗很低，可以实现低功耗的目的，靠齿轮组实现力矩放大、缩小，节能又可靠，且整个组件占用空间小，使得整机结构很好布局摆放；将成像机芯9的机芯支架25固定孔位移到机芯仓前后盖的中间位置处，在力矩上是一个平衡点，可以使成像机芯9受力均匀，提高其稳定性，大大增加其使用寿命；而且设计的机芯支撑前臂23和机芯支撑后臂24，与机芯支架25及机芯之间设有EVA减震层，可以对机芯的支撑起到减少震动，对机芯的重量支撑起到辅助作用，从而使机芯支架25的固定螺丝几乎不受力，避免成像机芯9晃动，设置的EVA减震层，可以根据使用不同的机芯进行厚度调节，其他结构件不用调整，具有兼容性强、造价成本低的优点。
本发明的低功耗微型布控球还将麦克风组件29和光敏传感器28与成像机芯9的镜头放置在同一个位置，能够更灵敏的进行声音采集，且定向采集的音频更清晰，使成像机芯9对感光更灵敏、准确，以减少误判；喇叭30采用隐藏式设计，整机装配完成后，看不到出声位置，隐藏在转动盘31内，使喇叭30随转动盘31一起转动，出声均匀，喇叭30隐藏在转动盘31上，转动盘31下又有底座2遮挡，雨水不可能从下往上进入；在出声孔位置又设计有透声防水膜33，该膜防护等级IP68，即使整个球机浸入水中，都不会进水，再通过音腔盖32就可以使喇叭30的空间独立密封，具有IP68等级的防水性能；通过RGB灯37可以让透明发光件35发出不同的光带，以达到夜间警示或提醒碰撞的目的，警示能力强。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低功耗微型布控球，包括主体支架(1)、底座(2)和成像机芯组件(3)，其特征在于，所述底座(2)内安装有电池(20)，所述底座(2)的顶端安装有转动盘(31)，所述电池(20)和转动盘(31)之前设置有4G网络通信板(19)，所述转动盘(31)上安装有主体支架(1)，所述主体支架(1)的内部上方通过垂直轴承(5)与垂直主轴(6)的一端连接，所述成像机芯组件(3)安装在垂直主轴(6)上，所述垂直轴承(5)与垂直主轴(6)之间还设置有垂直油封(4)，所述垂直主轴(6)的另一端安装有垂直传动蜗轮(8)，所述垂直传动蜗轮(8)啮合垂直蜗杆组件(10)，所述转动盘(31)上还安装有水平主轴(18)，所述水平主轴(18)内安装有电刷(17)，所述水平主轴(18)还通过其上固定的水平蜗轮(12)啮合水平蜗杆组件(11)，所述水平蜗杆组件(11)安装在转动盘(31)上，所述水平蜗杆组件(11)和成像机芯组件(3)之间还放置有电机驱动板(13)。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述成像机芯组件(3)包括机芯仓前盖(21)、机芯仓后盖(22)和成像机芯(9)，所述机芯仓前盖(21)和机芯仓后盖(22)组成一个机芯仓，所述成像机芯(9)通过其底端的机芯支架(25)固定在机芯仓中，所述机芯仓还在成像机芯(9)的上方安装有激光灯(7)。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述机芯仓前盖(21)的底端设置有机芯支撑前臂(23)，所述机芯支撑前臂(23)与成像机芯(9)之间设置有EVA减震前层(26)，所述机芯仓后盖(22)的底端设置有机芯支撑后臂(24)，所述机芯支撑后臂(24)与成像机芯(9)之间设置有EVA减震后层(27)，所述机芯仓前盖(21)的正面内置有光敏传感器(28)和麦克风组件(29)。
4.根据权利要求3所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述激光灯(7)、成像机芯(9)、垂直蜗杆组件(10)、水平蜗杆组件(11)、电机驱动板(13)、4G网络通信板(19)、光敏传感器(28)和麦克风组件(29)分别电连接电池(20)，所述电机驱动板(13)电连接垂直蜗杆组件(10)和水平蜗杆组件(11)，所述激光灯(7)、成像机芯(9)、电机驱动板(13)、光敏传感器(28)和麦克风组件(29)通过电刷(17)分别连接4G网络通信板(19)。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述水平主轴(18)通过螺丝固定在底座(2)上，所述水平主轴(18)还通过第一水平轴承(14)和第二水平轴承(16)连接转动盘(31)，所述第一水平轴承(14)和第二水平轴承(16)之间还设置有水平油封(15)。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述垂直蜗杆组件(10)、水平蜗杆组件(11)均包括微型支架(110)、微型步进电机(111)、大齿轮(112)、小齿轮(113)和蜗杆(116)，所述微型步进电机(111)安装在微型支架(110)上，所述大齿轮(112)安装在微型步进电机(111)的输出端上，所述蜗杆(116)的尾端通过蜗杆转动轴承(117)固定在微型支架(110)上，所述蜗杆(116)的首端通过力矩缓冲帽(115)与传动轴(114)连接，所述传动轴(114)上还安装有小齿轮(113)，所述传动轴(114)上的小齿轮(113)与大齿轮(112)之间还啮合有一个小齿轮(113)，所述垂直传动蜗轮(8)和水平蜗轮(12)均与蜗杆(116)啮合。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述转动盘(31)上还设置有透声孔(34)，所述透声孔(34)上通过滴胶粘结有喇叭(30)，所述喇叭(30)还通过音腔盖(32)固定在透声孔(34)上，所述透声孔(34)与喇叭(30)之间还设置有一层透声防水膜(33)。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗微型布控球，其特征在于，所述4G网络通信板(19)上设置有多组RGB灯(37)，每个所述RGB灯(37)均通过导光柱(36)连接透明发光件(35)，所述透明发光件(35)位于4G网络通信板(19)与转动盘(31)之间。
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| CN202010175480.0A CN111314666A (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种低功耗微型布控球 |
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- 2020-03-13 CN CN202010175480.0A patent/CN111314666A/zh active Pending
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