CN220313200U - 飞机多轴万向节维护工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞机多轴万向节维护工具，包括：至少两个万向节，每个所述万向节的同一侧均设置有一个套筒以能将相邻的两个所述万向节连接为一体；多个伸缩杆，每个用于连接任意相邻的两个所述万向节的所述套筒内均收容有一个所述伸缩杆；维护属具，可拆卸连接在位于所述至少两个万向节的自由端的所述套筒处；摇柄，可拆卸连接在位于所述至少两个万向节的另一自由端处；Open MV型可编程摄像头，通过固定云台固定在靠近所述维护属具的所述套筒上；主控系统，分别与所述固定云台和所述Open MV型可编程摄像头电连接。本实用新型能在狭窄空间尽可能降低地勤人员的维护难度，缩小飞机快速出动准备时间。

Description

飞机多轴万向节维护工具

技术领域

本实用新型涉及飞机维护技术领域，尤其涉及一种飞机多轴万向节维护工具。

背景技术

由于飞机设备组成繁多、机械结构复杂、管路铺设重叠，易造成地勤人员在进行日常维修以及设备排故时操作空间狭小，维护难度增大。由于设备舱设备组件繁杂，电缆、馈线相互交织，在检查设备整体固定情况以及排故换件的情况时，地勤人员的可操作空间十分狭窄，传统解刀、扳手无法在不损伤其他设备、电缆的情况下轻松伸入到固定设备的托盘上，即使将解刀、扳手触碰到设备也无法轻松定位到待修机件，此类问题使飞机无法在较短时间内完成排故并滑出，严重影响了任务的进行。

传统保障工具基于刚性材料，无法改变力传输的角度，无法精准定位机件，这些问题不仅增加了地勤人员的维护难度还增长了飞机快速出动的准备时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞机多轴万向节维护工具，用以解决传统保障工具无法精准定位机件及维护时间长的难题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种飞机多轴万向节维护工具，包括：

至少两个万向节，每个所述万向节的同一侧均设置有一个套筒以能将相邻的两个所述万向节连接为一体；

多个伸缩杆，每个用于连接任意相邻的两个所述万向节的所述套筒内均收容有一个所述伸缩杆；

维护属具，可拆卸连接在位于所述至少两个万向节的自由端的所述套筒处；

摇柄，可拆卸连接在位于所述至少两个万向节的另一自由端处；

Open MV型可编程摄像头，通过固定云台固定在靠近所述维护属具的所述套筒上；

主控系统，分别与所述固定云台和所述Open MV型可编程摄像头电连接。

优选的，其中，每个所述伸缩杆的长度可调节。

优选的，其中，所述维护属具包括预设种类的剪刀扳手。

优选的，其中，所述固定云台包括：

尾夹，能夹设在靠近所述维护属具的所述套筒上；

安装台，具有安装腔和水平设置在所述安装腔内的俯仰旋转轴，所述Open MV型可编程摄像头通过所述俯仰旋转轴转动连接在所述安装腔内；

方位旋转轴，转动设置在所述尾夹与所述安装台之间以能使所述安装台绕着所述方位旋转轴的中心轴线进行旋转；

在工作状态下，通过转动所述俯仰旋转轴能调整安装在所述安装腔内所述OpenMV型可编程摄像头的俯仰角。

优选的，其中，所述尾夹包括两个圆弧状片体以能与所述套筒适配并抱紧在其外表面。

优选的，其中，每个所述万向节均包括：

两个扣合件，每个所述扣合件均形成有凹槽，凹槽相对的侧壁上开设有配合孔；

十字轴，具有四个自由端，四个自由端能分别插入扣合为一体的两个所述扣合件中对应的四个所述配合孔中并利用螺钉固定以连接为一体。

优选的，其中，所述万向节与所述套筒通过转动轴头与对应的所述万向节连接为一体。

优选的，其中，靠近所述维护属具的所述套筒内具有内螺纹以能与所述维护属具螺纹连接为一体。

优选的，其中，所述Open MV型可编程摄像头上设置有照明装置。

优选的，其中，所述摇柄为手摇木柄。

本实用新型至少具有以下特点及优点：

本实用新型利用万向节改变力的传输方向的特性，通过组装任意多个万向节使维护工具轻松伸入设备舱内部；对准待修机件并通过智能识别算法使摄像头辅助测量与待修件的距离，从而识别出待修机件的尺寸，以便定位到固定件。其能使机组人员在设备舱外部操控维护工具对设备进行检修，缩短维护时间，减少维护工具与其他设备之间的接触，从而避免碰伤其他设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型飞机多轴万向节维护工具的结构示意图；

图2为本实用新型飞机多轴万向节维护工具的使用状态图；

图3为本实用新型万向节的结构示意图；

图4为本实用新型固定云台的结构示意图；

图5为本实用新型Openmv模块的系统框图；

图6为本实用新型的工作原理流程框图。

附图标记与说明：

1、万向节；11、扣合件；12、十字轴；13、照明装置；2、套筒；3、伸缩杆；4、维护属具；5、摇柄；6、Open MV型可编程摄像头；7、固定云台；71、尾夹；72、安装台；73、俯仰旋转轴；74、方位旋转轴；8、转动轴头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下文所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种飞机多轴万向节维护工具，请参见图1至图6，包括至少两个万向节1、多个伸缩杆3、维护属具4、摇柄5、Open MV型可编程摄像头6、主控系统。

具体的，每个万向节1的同一侧均设置有一个套筒2以能将相邻的两个万向节1连接为一体；每个用于连接任意相邻的两个万向节1的套筒2内均收容有一个伸缩杆3；维护属具4可拆卸连接在位于至少两个万向节1的自由端的套筒2处；摇柄5可拆卸连接在位于至少两个万向节1的另一自由端处；Open MV型可编程摄像头6通过固定云台7固定在靠近维护属具4的套筒2上；主控系统分别与固定云台7和Open MV型可编程摄像头6电连接。

在一些实施例中，请参见图1和图2，每个伸缩杆3的长度可调节。进一步的，维护属具4包括预设种类的剪刀扳手。本领域的技术人员应当明白，维护属具4根据维护任务确定，只要对应位置的套筒2处设置有相应的维护属具4就应当在本发明的保护范围内。

在一些实施例中，请参见图4，固定云台7包括尾夹71、安装台72、俯仰旋转轴73和方位旋转轴74。

具体的，尾夹71能夹设在靠近维护属具4的套筒2上；安装台72具有安装腔和水平设置在安装腔内的俯仰旋转轴73，Open MV型可编程摄像头6通过俯仰旋转轴73转动连接在安装腔内；方位旋转轴74转动设置在尾夹71与安装台72之间以能使安装台72绕着方位旋转轴74的中心轴线进行旋转；在工作状态下，通过转动俯仰旋转轴73能调整安装在安装腔内Open MV型可编程摄像头6的俯仰角。

进一步的，请参见图4，尾夹71包括两个圆弧状片体以能与套筒2适配并抱紧在其外表面。

在一些实施例中，请参见图1至图3，每个万向节1均包括两个扣合件11和十字轴12。具体的，每个扣合件11均形成有凹槽(即每个扣合件11均包括依次连接为一体的三块板体，相邻板体之间的夹角为90°)，凹槽相对的侧壁上开设有配合孔；十字轴12具有四个自由端，四个自由端能分别插入扣合为一体的两个扣合件11中对应的四个配合孔中并利用螺钉固定以连接为一体。

在一些实施例中，请参见图3，万向节1与套筒2通过转动轴头8与对应的万向节1连接为一体。进一步的，靠近维护属具4的套筒2内具有内螺纹以能与维护属具4螺纹连接为一体。

在一些实施例中，Open MV型可编程摄像头6上设置有照明装置13。在一些实施例中，摇柄5为手摇木柄。

本实用新型的工作过程如下：

首先根据设备舱的结构、所需要维护设备的位置、固定件种类等，组装任意多个万向节1、伸缩杆3、套筒2、各种类解刀扳手、摄像头固定云台7、Open MV型可编程摄像头6。

其次调整各个万向节1的角度，伸缩杆3的长度使维护工具伸入到设备舱内部，再打开摄像头，通过openmv的主控系统操控摄像头固定云台7的方位和俯仰角度，使摄像头能精准拍摄到维护工具前方的画面，并将画面无线传输到外部手持式计算机上。摄像头和主控系统连接，主控系统和摄像头固定云台7连接，摄像头固定云台7将信息再反馈给摄像头。

最后地勤人员根据摄像头拍摄到的画面手动对准并基于智能识别算法精准定位待修机件的位置，并进行检修工作，以此确保维护工具不损伤其他机件，并缩短快速出动准备时间。

下面通过一个具体实施例来对本实用新型的使用过程及工作原理做进一步的介绍与说明：

步骤1.1组装基于智能摄像头的多轴万向节1维护工具

根据设备舱的结构、所需要维护设备的位置、固定件种类等，组装任意多个万向节1、十字轴12、伸缩杆3以及套筒2、各种类解刀扳手。其中，十字轴12通过其上4个螺钉固定于万向节1内部，套筒2通过内表面的螺纹连接各种类解刀扳手并通过转动轴头8连接万向节1，伸缩杆3通过两个转动轴头8连接相邻的两个万向节1，转动轴头8焊接在万向节1表面并通过其上的四个螺钉固定套筒2以及伸缩杆3，Open MV型可编程摄像头6通过俯仰旋转轴73固定在摄像头固定云台7上，摄像头固定云台7通过方位旋转轴74与圆弧状尾夹71相连，圆弧状尾夹71可夹在套筒2上，其中俯仰旋转轴73可控制Open MV型可编程摄像头6的俯仰调节角度，方位旋转轴74可控制Open MV型可编程摄像头6的方位调节角度。若需要检修的固定件体积大且所需作用力大，还可在最末端的万向节1处固定一个手摇木柄，如图4所示。

步骤1.2打开摄像头，调整伸缩杆3的长度、万向节1的角度、摄像头固定托架的角度。

首先打开Open MV型可编程摄像头6，使其拍摄的画面通过无线传输的方式传送到手持式显示设备上，然后根据所需检修的固定件所处的位置调整伸缩杆3的长度，多轴万向节1各自的角度以及摄像头固定托架的角度，确保维护工具能轻松伸入设备舱内部并能通过手持式显示设备清楚看到维护工具前方的画面。

步骤1.3通过摄像头传输画面手动对准并辅助于智能识别算法精准定位固定件并检修固定件

打开摄像头上方的照明装置13，并通过手持设备调整亮度，通过调整万向节1模块的角度、伸缩杆3的长度，使工具对准设备舱内部待修设备，并通过openmv摄像头的测距模块测量与待修机件的距离以便于进行待修机件尺寸的测量，从而使维修人员精准定位到待修机件。

摄像头模块将待修机件的位置信息发送到主控系统，经信息处理形成模拟信号，反馈给固定云台7，以便调整云台，最终使摄像头垂直朝向待修机件的正中心。此时对待修几件图像进行进一步处理，从而得到的待修机件的距离信息、尺寸信息。综上，系统达到准确识别目标物距离、尺寸的目的，具体如图5和图6所示。

本系统直接采用OpenMV摄像头对待修机件进行尺寸测量，测量方法如下：选取已知尺寸的图形作为参考物，由于参考物在不同距离下的像素点与参考物的实际面积是存在比例关系，经拟合可以得到参考物在不同距离下的像素点与参考物的实际面积的比例系数。该比例系数对其他物体的测量中同样适用。

具体方法如下：

使用摄像头读出该参考物在不同距离L下的像素点个数N。将像素点个数N与参考物真实面积W做除法，得到不同距离下的比例系数R；进行多组测试后将所得的多组比例系数R与距离L进行曲线拟合，得到比例系数R与L之间的关系R＝f(L),则在已知距离L的情况下，待测几何物体的真实面积＝摄像头读出像素点个数/比例系数；最后根据待修机件的边长与面积的关系，得到待测物体的真实尺寸。

综上，维护人员可根据open mv实时回传的图像以及维护工具与待修机件的距离和尺寸，从而精准定位到待修件，以便进行待修件的拆卸。

本实用新型设计了基于Open MV型可编程摄像头6(即Open MV摄像头)的不同角度多轴万向节1维护工具，编写了基于Open MV型可编程摄像头6的智能识别算法。首先根据设备舱的结构、所需要维护设备的位置、固定件种类等组装维护工具，然后在摄像头传回的画面的基础上通过智能识别算法辅助维护人员精准定位待修机件并进行检修，本实用新型解决了在狭窄空间可操作难度大、无法精准定位固定件等问题，缩短了飞机快速出动准备的时间，提升了战斗力。

本实用新型的OpenMV模块(其为一个视觉模块，包含了OpenMV摄像头)是一个开源、低成本、功能强大的机器视觉模块，上面集成了STM32F427微处理器和OV7725摄像头模组，在小巧的硬件模块基础上，高效地实现了核心机器视觉算法，并提供Python编程接口，具体如图5所示。本实用新型的摄像头固定云台7可以使OpenMV模块能在更大空间范围里搜索待修设备并通过ATK-MS53L1M激光测距模块测量与待修机件的距离，以便于测量待修机件的尺寸从而更精确地定位待修机件。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，包括：

至少两个万向节，每个所述万向节的同一侧均设置有一个套筒以能将相邻的两个所述万向节连接为一体；

多个伸缩杆，每个用于连接任意相邻的两个所述万向节的所述套筒内均收容有一个所述伸缩杆；

维护属具，可拆卸连接在位于所述至少两个万向节的自由端的所述套筒处；

摇柄，可拆卸连接在位于所述至少两个万向节的另一自由端处；

Open MV型可编程摄像头，通过固定云台固定在靠近所述维护属具的所述套筒上；

主控系统，分别与所述固定云台和所述Open MV型可编程摄像头电连接。

2.根据权利要求1所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，每个所述伸缩杆的长度可调节。

3.根据权利要求2所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，所述维护属具包括预设种类的剪刀扳手。

4.根据权利要求1所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，所述固定云台包括：

尾夹，能夹设在靠近所述维护属具的所述套筒上；

安装台，具有安装腔和水平设置在所述安装腔内的俯仰旋转轴，所述Open MV型可编程摄像头通过所述俯仰旋转轴转动连接在所述安装腔内；

方位旋转轴，转动设置在所述尾夹与所述安装台之间以能使所述安装台绕着所述方位旋转轴的中心轴线进行旋转；

在工作状态下，通过转动所述俯仰旋转轴能调整安装在所述安装腔内所述Open MV型可编程摄像头的俯仰角。

5.根据权利要求4所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，所述尾夹包括两个圆弧状片体以能与所述套筒适配并抱紧在其外表面。

6.根据权利要求5所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，每个所述万向节均包括：

两个扣合件，每个所述扣合件均形成有凹槽，凹槽相对的侧壁上开设有配合孔；

十字轴，具有四个自由端，四个自由端能分别插入扣合为一体的两个所述扣合件中对应的四个所述配合孔中并利用螺钉固定以连接为一体。

7.根据权利要求6所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，所述万向节与所述套筒通过转动轴头与对应的所述万向节连接为一体。

8.根据权利要求7所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，靠近所述维护属具的所述套筒内具有内螺纹以能与所述维护属具螺纹连接为一体。

9.根据权利要求8所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，所述Open MV型可编程摄像头上设置有照明装置。

10.根据权利要求9中所述的飞机多轴万向节维护工具，其特征在于，所述摇柄为手摇木柄。