一种原型相机姿态调节装置的制作方法

1.本发明涉及航空相机姿态调节技术领域，具体为一种原型相机姿态调节装置。


背景技术：

2.目前应用于航空领域的相机都是以固定位置安装在机载平台上的，因此其能够侦察或拍摄到的区域取决于机载平台的航线和相机的视场角。如果想侦察偏离航线较远区域的目标，只能改变机载平台的航线，及时改变机载平台的航线是很困难的，需要较长的时间和空间。因此需要一种能对相机姿态进行调节的装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种原型相机姿态调节装置，能对相机的姿态进行调节，使相机具有较大的侦查和拍摄范围，其结构稳定可靠，使用灵活方便。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种原型相机姿态调节装置，包括外筒，所述外筒中空设置，其内部设置有姿态调节机构，所述姿态调节机构包括模组滑座、航向底座和俯仰底座，所述模组滑座滑动设置在所述外筒内，且模组底座的滑动方向平行于所述外筒的轴线，所述航向底座与所述模组滑座连接，所述航向底座上转动设置有航向工作台，所述俯仰底座安装在所述航向工作台上，所述俯仰底座上偏转设置有俯仰工作台，所述俯仰工作台上安装有相机安装座，所述相机安装座上安装有相机，其中，所述模组滑座的滑动方向、所述航向工作台的旋转轴线和俯仰工作台的偏转轴线中任意两组相互垂直。
5.采用上述技术方案的效果为，通过模组滑座的移动带动相机伸出至外筒的外部进行侦查和拍摄作业，航向工作台带动相机横滚，俯仰工作台带动相机俯仰，从而多方位的调节相机的姿态，增大相机的侦查覆盖区域，其结构稳定可靠，使用灵活方便。
6.进一步地，所述航向底座的底部固定有驱动安装板，所述俯仰底座的一侧设置有俯仰安装座，所述驱动安装板和俯仰安装座上均安装有变速箱，所述变速箱内上下设置有从动轴和主动轴，所述主动轴和从动轴均与所述变速箱转动连接，所述主动轴的一端通过联轴器连接有电机，所述主动轴上设置有滑移组合齿轮，所述从动轴上设置有小齿轮和大齿轮，当所述滑移组合齿轮位于中位时，所述小齿轮和大齿轮均不与所述滑移组合齿轮啮合，当所述滑移组合齿轮位于左位时，所述滑移组合齿轮仅与所述小齿轮啮合，当所述滑移组合齿轮位于右位时，所述滑移组合齿轮仅与所述大齿轮啮合，其中，所述驱动安装座上的从动轴用于驱动所述航向工作台偏转，所述俯仰安装座上的从动轴用于驱动所述俯仰工作台偏转。
7.进一步地，所述滑移组合齿轮包括左齿轮、右齿轮和滑筒，所述左齿轮和右齿轮分别固定设置在所述滑筒的两端，所述左齿轮和右齿轮均通过滑键滑动安装在所述主动轴上，当所述滑移组合齿轮位于左位时，所述左齿轮与所述小齿轮啮合，所述右齿轮与所述大齿轮分离，当所述滑移组合齿轮位于右位时，所述右齿轮与所述大齿轮啮合，所述左齿轮与
所述小齿轮分离。
8.进一步地，所述主动轴上活动套设有第一环形电磁铁和第二环形电磁铁，所述第一环形电磁铁和第二环形电磁铁分别设置在所述滑移组合齿轮的两端，所述滑移组合齿轮与第一环形电磁铁之间设置有第一磁性环，所述滑移组合齿轮与第二环形电磁铁之间设置有第二磁性环，所述第二磁性环和第一磁性环均活动套设在所述主动轴上，所述滑筒上通过轴承转动套设有滑动环，所述滑动环的外壁与所述变速箱的侧壁滑动连接，所述滑动环的一端通过第一拨杆与所述第一磁性环连接，所述滑动环的另一端通过第二拨杆与所述第二磁性环连接，所述第一拨杆和第二拨杆均未“凵”字形。
9.进一步地，所述第一环形电磁铁靠近第一磁性环的一端开设有第一环形槽，所述第一磁性环靠近第一环形电磁铁的一端开设有第二环形槽，所述主动轴上套设有弹簧，所述弹簧的一端设置在所述第一环形槽内，另一端设置在所述第二环形槽内。
10.进一步地，所述航向底座内转动设置有第一蜗杆，所述第一蜗杆的一端通过联轴器与所述驱动安装座上的从动轴连接，所述航向工作台的底部通过轴连接有蜗轮，所述蜗轮与所述第一蜗杆啮合。
11.进一步地，所述俯仰底座内转动设置有第二蜗杆，所述第二蜗杆的一端通过联轴器与所述俯仰安装座上的从动轴连接，所述俯仰工作台的底部呈圆弧形且设置有蜗轮齿，所述蜗轮齿与所述第二蜗轮啮合。
12.进一步地，所述外筒的内壁沿自身轴向安装有无轨气缸，所述模组滑座滑动设置在所述无轨气缸的导轨上。
13.进一步地，所述外筒远离所述相机的一端设置有后盖，所述后端上设置有风扇，所述外筒靠近相机的一端设置有前盖，所述前盖上开设有供所述相机伸出的通孔。
14.本发明的有益效果是：
15.通过模组滑座的移动带动相机伸出至外筒的外部进行侦查和拍摄作业，航向工作台带动相机横滚，俯仰工作台带动相机俯仰，从而多方位的调节相机的姿态，增大相机的侦查覆盖区域，其结构稳定可靠，使用灵活方便。
附图说明
16.图1为本发明一种原型相机姿态调节装置的局部立体图；
17.图2为本发明一种原型相机姿态调节装置的外部结构示意图；
18.图3为本发明一种原型相机姿态调节装置航向底座的内部结构示意图；
19.图4为本发明一种原型相机姿态调节装置俯仰底座的内部结构示意图；
20.图中，1-外筒，2-模组滑座，3-航向底座，4-俯仰底座，5-俯仰工作台，6-相机安装座，7-相机，8-驱动安装板，9-变速箱，10-电机，11-主动轴，12-从动轴，13-小齿轮，14-滑移组合齿轮，15-大齿轮，19-左齿轮，20-右齿轮，21-滑筒，22-第一环形电磁铁，23-第二环形电磁铁，24-第一磁性环，25-第二磁性环，26-滑动环，27-第一拨杆，28-第二拨杆，31-弹簧，32-第一蜗杆，33-蜗轮，34-第二蜗杆，35-无轨气缸，36-后端，37-风扇，38-前盖，39-航向工作台，40-俯仰安装座。
具体实施方式
21.下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
22.如图1至图4所示，一种原型相机姿态调节装置，包括外筒1，外筒1中空设置，其内部设置有姿态调节机构，姿态调节机构包括模组滑座2、航向底座3、俯仰底座4和相机7，模组滑座2滑动设置在外筒1内，且模组底座2的滑动方向平行于外筒1的轴线，通过模组底座2的滑动将相机7从外筒1内伸出，使相机7呈工作状态进行侦查拍摄，不需侦查拍摄时，通过模组滑座2将相机7移至外筒1内，从而对相机7进行保护，航向底座3与模组滑座2连接，航向底座3上转动设置有航向工作台39，俯仰底座4安装在航向工作台39上，俯仰底座4上偏转设置有俯仰工作台5，俯仰工作台5上安装有相机安装座6，相机安装座6上安装有相机7，其中，模组滑座2的滑动方向、航向工作台39的旋转轴线和俯仰工作台5的偏转轴线中任意两组相互垂直，航向工作台39带动相机7横滚，俯仰工作台5带动相机7俯仰，从而多方位的调节相机7的姿态，增大相机7的侦查覆盖区域，其结构稳定可靠，使用灵活方便，
23.进一步地，如图3和图4所示，航向底座3的底部固定有驱动安装板8，俯仰底座3的一侧设置有俯仰安装座40，驱动安装板8和俯仰安装座40上均安装有变速箱9，变速箱9内上下设置有从动轴12和主动轴11，主动轴11和从动轴12均与变速箱9转动连接，主动轴11的一端通过联轴器连接有电机10，主动轴11上设置有滑移组合齿轮14，从动轴12上设置有小齿轮13和大齿轮15，当滑移组合齿轮14位于中位时，小齿轮13和大齿轮15均不与滑移组合齿轮14啮合，当滑移组合齿轮14位于左位时，滑移组合齿轮14仅与小齿轮13啮合，当滑移组合齿轮14位于右位时，滑移组合齿轮14仅与大齿轮15啮合，其中，驱动安装座8上的从动轴12用于驱动航向工作台39偏转，俯仰安装座40上的从动轴用于驱动俯仰工作台5偏转，滑移组合齿轮14包括左齿轮19、右齿轮20和滑筒21，左齿轮19和右齿轮20分别固定设置在滑筒21的两端，左齿轮19和右齿轮20均通过滑键滑动安装在主动轴11上，当滑移组合齿轮14位于左位时，左齿轮19与小齿轮13啮合，右齿轮20与大齿轮15分离，当滑移组合齿轮14位于右位时，右齿轮20与大齿轮15啮合，左齿轮19与小齿轮13分离；通过滑动滑移组合齿轮14改变滑移组合齿轮14的啮合状态，当滑移组合齿轮14处于中位时，此时滑移组合齿轮14即不与大齿轮15啮合，也不与小齿轮13啮合，此时即使电机10非正常启动也不会改变相机7的姿态，从而使相机7的姿态得以锁定，避免人工误操作造成相机7姿态的改变而影响侦查效果；以下描述驱动安装板8上变速箱9的工作过程：当驱动安装板8上变速箱9内的滑移组合齿轮14滑动至左位时，此变速箱9内的左齿轮19与小齿轮13啮合，根据齿轮传动比原理，此时，从动轴12输出较大的转速，从而驱动航向工作台39快速转动，以将相机7的位置快速调整到目标位置附近，然后滑动滑移组合齿轮14至右位，使右齿轮20与大齿轮15啮合，此时，从动轴12输出相对较小的转速，从而驱动航向工作台39缓慢偏转，从而在目标位置附近对相机7进行微调，使相机7的位置更接近目标位置，提高了相机7横滚的调节精度。以下描述俯仰安装座40上变速箱9的工作过程：同样由电机10驱动主动轴11转动，调整时，先将滑移组合齿轮14滑动至左位时，此变速箱9内的左齿轮19与小齿轮13啮合，根据齿轮传动比原理，此时，从动轴12输出较大的转速，从而驱动俯仰工作台5快速偏转，使相机7俯仰偏转，以将相机7的位置快速调整到目标位置附近，然后滑动滑移组合齿轮14至右位，使右齿轮20与大齿轮15啮合，此时，从动轴12输出相对较小的转速，从而驱动俯仰工作台5缓慢偏转，从而在目标位置
附近对相机7进行微调，使相机7的位置更接近目标位置，提高了相机7俯仰的调节精度。通过上述变速箱9的设置一方面降低电机10的传送速度，结合电机10的正反转，使相机7能够在一定范围内偏转，以进行姿态调整，另一方面使相机7的调整具有快慢两个速度，避免精度调整，提高了相机7的调整精度，以获得更好的侦查视野。
24.进一步地，如图3所示，主动轴11上活动套设有第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23，第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23分别设置在滑移组合齿轮14的两端，滑移组合齿轮14与第一环形电磁铁22之间设置有第一磁性环24，滑移组合齿轮14与第二环形电磁铁23之间设置有第二磁性环25，第二磁性环25和第一磁性环24均活动套设在主动轴11上，滑筒21上通过轴承转动套设有滑动环26，滑动环26的外壁与变速箱9的侧壁滑动连接，滑动环26的一端通过第一拨杆27与第一磁性环24连接，滑动环26的另一端通过第二拨杆28与第二磁性环25连接，第一拨杆27和第二拨杆28均未“凵”字形，第一环形电磁铁22靠近第一磁性环24的一端开设有第一环形槽，第一磁性环24靠近第一环形电磁铁22的一端开设有第二环形槽，主动轴11上套设有弹簧31，弹簧31的一端设置在第一环形槽内，另一端设置在第二环形槽内；据上述具体阐述滑移组合齿轮14的滑动过程原理：当弹簧31处于常态时，左齿轮19与小齿轮13分离、右齿轮20与大齿轮15分离，此时，即使电机10运行也不会驱动从动轴12转动，使相机7的姿态得以锁定，当快速调整相机7的位置时，断开电机10，第一环形电磁铁22通电而第二环形电磁铁23断电，使第一环形电磁铁22吸附第一磁性环24，第一磁性环24移动时通过第一拨杆27带动滑动环26移动，而滑动环26带动滑移组合齿轮14靠近小齿轮13移动，此时弹簧31受到拉伸，使左齿轮19与小齿轮13的相抵，由于主动轴11在惯性的作用下继续转动，使左齿轮19与小齿轮13相抵后还会转动一定角度，当左齿轮19与小齿轮13转动可啮合状态时，通过第一环形电磁铁22的电磁吸附将左齿轮19移动至与小齿轮13啮合，实现滑移组合齿轮14的换位，最后启动电机10带动主动轴11转动，此时通过左齿轮19与小齿轮13的啮合使从动轴12输出较大的转速；当相机7的初步范围调节完成后，再次断开电机10，此时使第二环形电磁铁23通电而第一环形电磁铁22断电，使第二环形电磁铁23吸附第二磁性环24，在第二环形电磁铁23和弹簧31的反作用力下，使滑移组合齿轮14的左齿轮19与小齿轮13快速分离，并带动滑移组合齿轮14滑动至右齿轮20与大齿轮15啮合，然后再次启动电机10带动主动轴11转动，通过右齿轮20与大齿轮15的啮合使从动轴12输出较小的转速，便于相机7在小范围内精确调节；具体实施时，由于第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23均需要连入导线才能通电，而第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23跟随主动轴11转动的话，将导致导线旋转缠绕而扯断，从而使第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23损坏失效，而本技术的第一拨杆27和第二拨杆28均位于主动轴11的一侧，使第一拨杆27和第二拨杆28不会阻挡左齿轮19和右齿轮20的转动，同时，滑动环26与滑筒21转动连接，并且滑动环26与变速箱9的壳体内壁滑动连接，从而不限制滑移组合齿轮14转动的同时，使滑动环26不跟随滑移组合齿轮14一起转动，第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23的外环均固定设置在变速箱9壳体的内壁上，从而使第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23均不跟随主动轴11转动，从而可以布线设置第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23，保证第一环形电磁铁22和第二环形电磁铁23不会损坏失效。
25.进一步地，如图3和图4所示，航向底座3内转动设置有第一蜗杆32，第一蜗杆32的一端通过联轴器与驱动安装座8上的从动轴12连接，航向工作台39的底部通过轴连接有蜗
轮33，蜗轮33与第一蜗杆32啮合，驱动安装座8上的从动轴12驱动第一蜗杆32转动，从而通过第一蜗杆32与蜗轮23的啮合驱动航向工作台39的偏转，实现相机7的横滚姿态调节；俯仰底座4内转动设置有第二蜗杆34，第二蜗杆34的一端通过联轴器与俯仰安装座40上的从动轴12连接，俯仰工作台5的底部呈圆弧形且设置有蜗轮齿，且俯仰工作台5通过轴与俯仰底座4转动连接，蜗轮齿与第二蜗杆34啮合；俯仰安装座40上的从动轴12驱动第二蜗杆34转动，从而通过第二蜗杆34与蜗轮齿的啮合驱动俯仰工作台5偏转，实现相机7的俯仰姿态调节；由于采用蜗轮蜗杆的传动方式，其具有自锁功能，使得滑移组合齿轮14在处于中位时，相机7的姿态位置可以锁定。
26.进一步地，如图1和图2所示，外筒1的内壁沿自身轴向安装有无轨气缸35，模组滑座2滑动设置在无轨气缸35的导轨上，通过无轨气缸35的伸缩带动航向底座3移动，从而带动相机7伸出至外筒1外部或收回至外筒1内；外筒1远离相机7的一端设置有后盖36，后端36上设置有风扇37，外筒1靠近相机7的一端设置有前盖38，前盖38上开设有供相机7伸出的通孔，通过风扇37可进行通风排热。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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发明和简化描述，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发明的限制；以及本领域普通技术人员可知，本发明所要达到的有益效果仅仅是在特定情况下与现有技术中目前的实施方案相比达到更好的有益效果，而不是要在行业中直接达到最优秀使用效果。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。