CN113636113B - 多角度自拍系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多角度自拍系统，包括连接关节、加热装置、连接杆、拍摄装置以及拉伸调节装置，连接关节用于连接安装基座和连接杆，或者是连接关节用于连接相邻的两个连接杆，连接关节由形状记忆聚合物材料制成，连接关节在加热后能够发生形变；加热装置设置在连接杆的端部，加热装置与连接关节呈对应设置，拍摄装置安装在连接杆上，拉伸调节装置用于对拍摄装置的位置进行微调。通过加热后能够发生形变的连接关节、连接杆以及加热装置配合，实现了在探测器飞行过程中，可根据活动节点的位置以及展开时间，设计装置相应的展开顺序及角度，有助于实现拍摄装置在空间内展开进行多角度拍摄，进而有助于提高自拍系统的适用性。

Description

多角度自拍系统
技术领域
本发明涉及拍摄技术领域，尤其是涉及深空探测技术领域，具体地，涉及一种多角度自拍系统。
背景技术
深空探测是航天强国建设重要的一环，但是由于地球与各大行星之间距离比较远，经常需要通过多次行星借力等方式，导致了探测器飞行到目标行星的时间较长。且探测器上的活动部件经受长时间的辐射等，可能导致其无法在预定时间节点进行展开、分离等动作。目前，为了保障探测器的安全飞行，通常采用自拍等形式监视相关活动部件的运动情况。
现有公开号为CN111071484B的中国专利，其公开了一种基于形状记忆聚合物复合材料的空间展开机构及展开方法，展开机构包括合金底座、45°铰链和杆件系统，杆件系统包括多个180°铰链和多根复合材料空心杆件，相邻的两根所述的复合材料空心杆件之间通过一个180°铰链连接，折叠状态下的空间展开机构的多根复合材料空心杆件从下到上平行设置，45°铰链和多个180°铰链均包括合金转换头和由形状记忆聚合物复合材料制成的片层，由形状记忆聚合物复合材料制成的所述片层的两端各通过一个合金转接头与相应位置处的结构连接。
发明人认为现有技术中的拍摄系统仅支持单角度的拍摄，且仅支持一个平面内展开，适用性差，存在待改进之处。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多角度自拍系统。
根据本发明提供的一种多角度自拍系统,包括连接关节、加热装置、连接杆、拍摄装置以及拉伸调节装置，所述连接关节用于连接安装基座和连接杆，或者是所述连接关节用于连接相邻的两个连接杆，所述连接关节由形状记忆聚合物材料制成，且所述连接关节在加热后能够发生形变；所述加热装置设置在连接杆的端部，所述加热装置与连接关节呈对应设置，所述拍摄装置安装在连接杆上，且所述拉伸调节装置用于对拍摄装置的位置进行微调。
优选地，所述连接杆的内部设置有金属导线，所述连接杆的两端均设置有电接口，所述连接关节内部设置有导线，所述连接关节内部的导线与连接杆上的电接口相连并形成通路。
优选地，所述加热装置安装在与之对应的连接关节的内部，且所述加热装置与对应的电接口电连接。
优选地，所述拉伸调节装置由压电材料制成，且所述拉伸调节装置的两端分别与连接杆内的金属导线电连接。
优选地，所述拉伸调节装置的两端均设置有开关。
优选地，所述连接关节包括第一关节和/或第二关节，所述第一关节加热后，所述第一关节在其所在的平面内转动展开；所述第二关节加热后，所述第二关节绕其平行于连接杆的轴线展开。
优选地，所述拍摄装置安装在远离安装基座的连接杆的一端，所述拍摄装置与探测器信号连接，且所述拍摄装置获得的图像能够传输至探测器内。
优选地，所述拍摄装置包括光学相机。
优选地，所述拍摄装置与探测器本体进行图像指令等信息传输。
优选地，所述拉伸调节装置包括多根展开杆，任一相邻两所述展开杆均铰接连接，所述拉伸调节装置的一端与安装有拍摄装置的连接杆铰接连接，所述拉伸调节装置的另一端与安装有拍摄装置的连接杆相邻的一根连接杆铰接连接。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过加热后能够发生形变的连接关节、连接杆以及加热装置配合，实现了在探测器飞行过程中，可根据活动节点的位置以及展开时间，设计装置相应的展开顺序及角度，有助于实现拍摄装置在空间内展开进行多角度拍摄，进而有助于提高自拍系统的适用性；
2、本发明通过两根展开杆组成的拉伸调节装置，且拉伸调节装置由压电材料制成，具备通电后收缩的性能，通过控压电材料通断电电流的大小来控制拉伸调节装置的收缩量，从而控制两个展开杆之间的夹角，有助于提高观测角度的稳定性，且具有二次微调的作用；
3、本发明通过第一关节和第二关节的配合，有助于提高自拍系统在空间内展开程度，进而有助于扩大拍摄装置的拍摄角度，进而有助于提高自拍系统的适用性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明主要体现多角度自拍系统整体结构的示意图；
图2为本发明主要体现具有第一关节和第二关节的自拍系统整体结构的示意图；
图3为本发明主要体现具有第一关节的自拍系统整体结构的展开示意图。
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1和图2所示，根据本发明提供的一种多角度自拍系统，包括连接关节1、加热装置2、连接杆3、拍摄装置4以及拉伸调节装置5，且该多角度自拍系统安装在探测器上。
连接关节1可以连接探测器上的安装基座6和连接杆3，连接关节1也可以连接相邻的两个连接杆3，且连接关节1采用形状记忆聚合物材料制成。连接关节1未展开时为收拢状态，加热后，能够缓慢展开并保持一定的角度。
加热装置2能够通过控制模块控制加热器发热，加热装置2在任意连接杆3的两端均安装有一个，且加热装置2安装在连接关节1的内部，加热装置2通电，控制模块控制加热器发热将连接关节1加热到预定温度，从而使连接关节1展开。
连接杆3采用轻质的碳纤维材料制成，具有一定的工作强度，能够起到连接支撑的作用。连接杆3的内部嵌入金属导线，并在连接杆3的两端安装有电接口，连接关节1内安装有导线，连接关节1内部的导线与连接杆3上的电接口相连并形成通路。加热装置2与对应的连接杆3端部的电接口电连接，且通过金属导线形成的通路能够将探测器上的电力输送至加热装置2。
拍摄装置4为光学自拍相机，拍摄装置4与探测器通过信号连接，且拍摄装置4可以将获得的图像传输至探测器内。初始状态下，拍摄装置4的镜头指向探测器。
拉伸调节装置5采用压电陶瓷等压电材料制成，拉伸调节装置5包括两根展开杆51,其一展开杆51的一端与安装有拍摄装置4的连接杆3的中部铰接连接，另一展开杆51的一端与安装有拍摄装置4的连接杆3相邻的连接杆3的中部铰接连接，且两根展开杆51的另一端相互铰接连接。两根展开杆51初始状态为固定角度折叠，且两根展开杆51能够展开成一百八十度，并处于受拉状态。
两根展开杆51与连接杆3铰接连接的一端均安装有通断电开关并与连接杆3内部的金属导线相连。由于展开杆51采用压电陶瓷等压电材料制成，具备通电后收缩的性能，通过控制展开杆51压电材料通断电电流的大小来控制收缩量，从而达到控制两展开杆51之间的夹角，起到对观测角度的稳定以及二次微调的作用。
如图2和图3所示，连接杆3在安装基座6上安装有四根，连接关节1包括第一关节11和第二关节12，第一关节11的形状呈U形，第二关节12的形状呈异U形，且四根连接杆3在四个连接关节1的作用下呈平行设置。
任意第一关节11在加热器通电将其加热时，都能在其所在的平面内转动展开至九十度并保持。任意第二关节12在加热器通电将其加热时，能够绕其平行于连接杆3的轴线展开九十度并保持。且任意第一关节11和第二关节12均能够单独展开，也能够序列展开。
当位于最外侧的两根连接杆3的连接关节1展开后，两个展开杆51上的开关打开使其通电，从而使两根展开杆51展开至夹角为一百八十度，并处于受拉状态，起到对观测角度的稳定以及二次微调的作用。
变化例
如图3所示，连接杆3和连接关节1的数量可以根据需要增加或减少，且一组多角度自拍系统内的连接关节1可以均为第一关节11，也可以均为第二关节12。
工作原理
使用时，加热装置2的控制模块控制加热块对连接关节1进行加热，当第一关节11被加热时，第一关节11在其所在的平面内转动展开至九十度并保持；第二关节12被加热时，第二关节12能够绕其平行于连接杆3的轴线展开九十度并保持，从而实现多角度自拍系统能够缓慢展开无冲击，且具备多角度调节功能，且通过两根展开杆51配合，实现二次角度微调功能。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种多角度自拍系统，其特征在于，包括连接关节（1）、加热装置（2）、连接杆（3）、拍摄装置（4）以及拉伸调节装置（5），所述连接关节（1）用于连接安装基座（6）和连接杆（3），或者是所述连接关节（1）用于连接相邻的两个连接杆（3），所述连接关节（1）由形状记忆聚合物材料制成，且所述连接关节（1）在加热后能够发生形变；
所述加热装置（2）设置在连接杆（3）的端部，所述加热装置（2）与连接关节（1）呈对应设置，所述拍摄装置（4）安装在连接杆（3）上，且所述拉伸调节装置（5）用于对拍摄装置（4）的位置进行微调；
所述连接杆（3）的内部设置有金属导线，所述连接杆（3）的两端均设置有电接口，所述连接关节（1）内部设置有导线，所述连接关节（1）内部的导线与连接杆（3）上的电接口相连并形成通路；
所述拉伸调节装置（5）由压电材料制成，且所述拉伸调节装置（5）的两端分别与连接杆（3）内的金属导线电连接；
所述连接关节（1）包括第一关节和第二关节（12），所述第一关节加热后，所述第一关节在其所在的平面内转动展开；所述第二关节（12）加热后，所述第二关节（12）绕其平行于连接杆（3）的轴线展开；
所述拉伸调节装置（5）包括多根展开杆（51），任一相邻两所述展开杆（51）均铰接连接，所述拉伸调节装置（5）的一端与安装有拍摄装置（4）的连接杆（3）铰接连接，所述拉伸调节装置（5）的另一端与安装有拍摄装置（4）的连接杆（3）相邻的一根连接杆（3）铰接连接。
2.如权利要求1所述的多角度自拍系统，其特征在于，所述加热装置（2）安装在与之对应的连接关节（1）的内部，且所述加热装置（2）与对应的电接口电连接。
3.如权利要求1所述的多角度自拍系统，其特征在于，所述拉伸调节装置（5）的两端均设置有开关。
4.如权利要求1所述的多角度自拍系统，其特征在于，所述拍摄装置（4）安装在远离安装基座（6）的连接杆（3）的一端，所述拍摄装置（4）与探测器信号连接，且所述拍摄装置（4）获得的图像能够传输至探测器内。
5.如权利要求1所述的多角度自拍系统，其特征在于，所述拍摄装置（4）包括光学相机。
6.如权利要求1所述的多角度自拍系统，其特征在于，所述拍摄装置（4）与探测器本体进行图像指令等信息传输。
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