一种监测装置及一种重构式机械臂的制作方法

本发明属于机械技术领域，特别是涉及一种监测装置及一种重构式机械臂。

背景技术：

随着我国空间站战略计划的逐步实施，对于航天器舱内舱外的各种任务需求的增加，为解决航天器在轨维修维护以及舱外的运行监测等问题，可基于模块化可重构的设计思想，设计可重构式机械臂的监测装置，而现有的监测装置为云台及两个同向的摄像机，不能够实现广角监测，视角有限。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本发明的目的之一是提供一种监测装置，本监测装置是通过以下技术方案来实现的：

一种监测装置，包括电机、第一法兰、旋转云台、转向锥齿轮组及至少一个摄像头，所述电机固定在连接底座上，所述第一法兰套设在电机轴上，第一法兰与电机轴之间设有内啮合的第一离合器，第一法兰的下端与电机轴连接，第一法兰的上端与旋转云台的下端连接，所述至少一个摄像头与旋转云台的上端通过第二法兰连接；所述电机轴通过转向锥齿轮组及第二离合器与所述至少一个摄像头连接，驱动摄像头绕横向转动。

可选的，所述转向锥齿轮组由电机轴上设置的主动齿轮、摄像头上设置的从动锥齿轮相互啮合构成，所述从动锥齿轮设置在连接摄像头并带动摄像头横向转动的从动轴上，所述从动轴与所述电机轴成垂直设置。

可选的，所述第二离合器与第二法兰连接，所述第二离合器用于控制从动锥齿轮运动的输出与否，实现至少一个摄像头的运动选择。

可选的，还包括控制系统，所述控制系统与所述第一离合器及第二离合器连接，用于控制第一离合器及第二离合器的通断。

可选的，所述连接底座用于与重构式机械臂的通用连接部件连接。

可选的，所述电机轴为空心轴。

本发明的另一个目的是提供一种重构式机械臂，在机械臂的末端设有如上所述的监测装置；所述机械臂设有通用连接部件，用于与所述监测装置的连接底座连接。

本发明的有益效果为：

本发明的监测装置，各摄像头可在旋转云台带动下绕纵向360度同步旋转，每个摄像头还可在转向锥齿轮组驱动下绕横向转动，同时还可以单独控制第二离合器使任意一个摄像头转动，能够同时监测不同角度区域的情况，得到全景的监测映像，完成对设备运行、故障排查的环境监测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的监测装置的结构示意图；

图2为图1的监测装置的剖面结构示意图。

图中：

1.摄像头 2.旋转云台 3.第二法兰 4.第二离合器

5.转向锥齿轮组 6.第一法兰 7.电机 8.连接底座 9.电机轴

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图和实施例对本申请进行详细描述。

图1是根据一示例性实施例示出的一种监测装置的结构示意图，图2为图 1所示的监测装置的剖面示意图。如图1-2所示，本实施例的监测装置，包括电机7、第一法兰6、旋转云台2、转向锥齿轮组5及至少一个摄像头1，例如，可以为两个摄像头；所述电机7固定在连接底座8上，所述第一法兰6套设在电机轴9上，第一法兰6与电机轴9之间设有内啮合的第一离合器(图中未示出)，第一法兰6的下端与电机轴9固定连接，第一法兰6的上端与旋转云台2的下端连接，所述至少一个摄像头1与旋转云台2的上端通过第二法兰 3连接，实现旋转云台2带动摄像头1绕纵向转动；所述电机轴9通过转向锥齿轮组5及第二离合器4与所述至少两个摄像头1连接，驱动摄像头1绕横向转动。

具体的，所述转向锥齿轮组5由电机轴9上设置的主动齿轮、摄像头1上设置的从动锥齿轮相互啮合构成，所述从动锥齿轮设置在连接摄像头并带动摄像头横向转动的从动轴上，所述从动轴与所述电机轴9成垂直设置。

具体的，所述第二离合器4与第二法兰3连接，所述第二离合器4通过控制从动锥齿轮的位置，来控制其的运动输出与否，实现各摄像头1的运动选择。

需要说明的是，考虑到减轻重量，承受较大的外力矩，且抗扭能力强，所述电机轴9可为空心轴，同时也解决了机械的内部走线问题。

可以理解的是，所述绕纵向运动在本实施例中即指摄像头绕着纵向设置的电机轴的转动；所述绕横向运动在本实施例中即指摄像头绕着横向设置的从动轴的转动。

可以理解的是，本实施例的监测装置可以作为重构式机械臂的监测模块，并通过监测装置的连接底座8与重构式机械臂的通用连接部件连接实现。

本申请的另外一个实施例，在上一个实施例的基础上，还包括控制系统，所述控制系统与所述第一离合器及第二离合器连接，用于控制第一离合器及第二离合器的通断，实现摄像头的绕纵向转动及绕横向转动。

本实施例提供的监测装置，可以用来对设备运行、故障排查进行环境监测。该装置底端的电机驱动电机轴，接通第一法兰与电机轴之间内啮合的离合器，第一法兰带动整个旋转云台绕电机轴旋转，实现摄像头的纵向360度的旋转；当摄像头需要绕横向转动时，由电机驱动电机轴获得动力，此时第一法兰的离合器断开，使旋转云台整体不旋转，而连接在电机轴末端的转向锥齿轮组，把电机轴方向的旋转变换为垂直主轴方向的旋转，分布在旋转云台各侧的从动锥齿轮将运动传递到第二离合器以及第二法兰，第二法兰驱动至少一个摄像头实现横向的旋转运动；当单个摄像头需要独立旋转时，与摄像头的横向转动过程相同，但需要控制第二离合器的通断进行选择，即可使目标摄像头运动。本实施例的至少一个摄像头，可以实现在旋转云台带动下的绕纵向360度同步旋转，还可以实现在转向锥齿轮组驱动下的绕横向的转动，即实现摄像头的前端向上、下两个不同方向的转动，另外还可以单独控制第二离合器使任意一个摄像头转动；该装置能够同时监测不同角度区域的情况，得到全景的监测映像，完成对设备运行、故障排查的环境监测。

本申请的另一个目的，还提供了一种重构式机械臂，在机械臂的末端设有如上所述的监测装置；所述机械臂设有通用连接部件，用于与所述监测装置的连接底座8连接。

以上所述，仅是本申请较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。