一种多自由度测量支撑机构

技术领域

本发明涉及支撑机构，更具体的说是一种多自由度测量支撑机构。

背景技术

例如公开号CN207407031U一种摄影测量支撑机构，涉及支架技术领域，包括承接块、旋转块、固定块和支撑脚，所述支撑脚有四条，所述旋转块转动连接于承接块的上方，所述旋转块上设有滑动槽，滑动槽上设有两个夹块，所述固定块固定设于承接块的下方，固定块的底部设有圆形的滑槽，所述支撑脚包括滑动块、支杆一、支杆二和支杆三，所述滑动块滑动连接于滑槽内部，所述支杆一的一端与滑动块转动连接，所述支杆一的另一端与支杆二一端转动连接，所述支杆二的另一端与支杆三转动连接；该实用新型的缺点时无法在复杂的地面上调整装置水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度测量支撑机构，可以在复杂的地面上调整装置水平。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种多自由度测量支撑机构，包括装置支架、拉扯机构和水平机构，所述装置支架包括十字底板支架、连接管道和密封环，十字底板支架的中部固定连接有连接管道，连接管道上连接有两个密封环，拉扯机构包括转动环和弹性绳，转动环转动连接在连接管道上，转动环上固定连接有多个弹性绳，水平机构包括水平底板、水平侧环、内圆弧板、外圆弧板、装水袋和褶皱，水平底板上固定连接有水平侧环，内圆弧板设置有多个，多个内圆弧板均滑动连接在水平侧环上，多个内圆弧板的外侧均固定连接有外圆弧板，外圆弧板和水平侧环之间固定连接有压缩弹簧Ⅰ，装水袋的外侧设置有多个褶皱，多个褶皱分别固定连接在多个弹性绳上，水平底板和装水袋位于两个密封环之间，水平底板固定连接在连接管道上，装水袋固定连接在上侧的密封环上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述装置支架还包括侧支架、底部支架、顶部支架、转动环和支撑轴，十字底板支架的左右两侧均固定连接有侧支架，十字底板支架的底部固定连接有底部支架，十字底板支架上固定连接有顶部支架，顶部支架上固定连接有转动环和支撑轴。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括盖板，盖板固定连接在水平侧环上，装水袋的上端和盖板接触。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括推动机构，推动机构包括伸缩机构Ⅰ、测量环Ⅰ和测量环Ⅱ，伸缩机构Ⅰ设置有两个，两个伸缩机构Ⅰ均固定连接在十字底板支架上，两个伸缩机构Ⅰ的伸缩端均固定连接在测量环Ⅰ上，测量环Ⅰ上滑动连接有测量环Ⅱ，测量环Ⅰ和测量环Ⅱ之间固定连接有压缩弹簧Ⅱ，测量环Ⅰ和测量环Ⅱ的内直径均和外圆弧板的外直径相等，测量环Ⅰ和测量环Ⅱ同轴设置，外圆弧板和测量环Ⅱ同轴设置。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括动力机构，动力机构包括动力电机、连接键、锥形摩擦轮Ⅰ、动力底板和推动凸起，动力电机固定连接在顶部支架上，动力电机的输出轴上固定连接有连接键，连接键上滑动连接有锥形摩擦轮Ⅰ，锥形摩擦轮Ⅰ转动连接在动力底板上，动力底板滑动连接在顶部支架上，动力底板的下端固定连接有两个推动凸起，推动凸起和顶部支架之间固定连接有压缩弹簧Ⅲ。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括安装机构，安装机构包括转动外环、伸缩机构Ⅱ、横移支架、锥形摩擦轮Ⅱ、横移电机、横移滑块、摆动电机和安装支架，转动外环转动连接在转动环上，转动外环上固定连接有伸缩机构Ⅱ，伸缩机构Ⅱ的伸缩端上固定连接有横移支架，锥形摩擦轮Ⅱ设置有两个，两个锥形摩擦轮Ⅱ分别转动连接在两个支撑轴上，两个锥形摩擦轮Ⅱ均和转动外环摩擦传动，横移支架上固定连接有横移电机，横移电机的输出轴上通过螺纹连接有横移滑块，横移滑块滑动连接在横移支架上，横移滑块上固定连接有摆动电机，摆动电机的输出轴上固定连接有安装支架。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括单向机构，单向机构包括单向环Ⅰ、球体和单向环Ⅱ，单向环Ⅰ和单向环Ⅱ均固定连接在连接管道的下端，球体和单向环Ⅰ之间固定连接有压缩弹簧Ⅳ，单向环Ⅱ上设置有圆弧槽，球体顶在圆弧槽内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括进排水机构包括进排水管道、推动柱和插入外环，进排水管道内固定连接有推动柱，进排水管道上固定连接有螺纹环，进排水管道通过螺纹连接在底部支架上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种多自由度测量支撑机构，所述多自由度测量支撑机构还包括移动机构，移动机构包括关节电机Ⅰ、移动臂Ⅰ、关节电机Ⅱ、移动臂Ⅱ、关节电机Ⅲ、履带支架和履带机构，关节电机Ⅰ的输出轴上固定连接有移动臂Ⅰ，移动臂Ⅰ上固定连接有关节电机Ⅱ，关节电机Ⅱ的输出轴上固定连接有移动臂Ⅱ，移动臂Ⅱ上固定连接有关节电机Ⅲ，关节电机Ⅲ的输出轴上固定连接有履带支架，履带支架上设置有履带机构，两个侧支架的两端均固定连接有关节电机Ⅰ。

本发明一种多自由度测量支撑机构的有益效果为：

本发明一种多自由度测量支撑机构，可以通过四个移动机构带动装置进行运动，将测量装置安装在安装机构上，水平机构对装置支架的水平程度进行检查，使得装置支架处于水平状态，在装置支架处于水平状态时调整安装机构上测量装置的位置，进而保证测量装置的位置和角度准确，推动机构对水平机构进行校准，推动机构向上运动经过水平机构和动力机构接触，动力机构才能带动安装机构进行转动，进一步进行矫正保护，防止人工操作的遗忘。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的多自由度测量支撑机构整体结构示意图；

图2是本发明的多自由度测量支撑机构剖视图结构示意图；

图3是本发明的多自由度测量支撑机构局部结构示意图；

图4是本发明的水平机构结构示意图；

图5是本发明的推动机构结构示意图；

图6是本发明的动力机构结构示意图；

图7是本发明的安装机构结构示意图；

图8是本发明的单向机构结构示意图；

图9是本发明的进排水机构结构示意图；

图10是本发明的移动机构结构示意图。

图中：装置支架1；十字底板支架101；侧支架102；底部支架103；连接管道104；顶部支架105；转动环106；支撑轴107；密封环108；拉扯机构2；转动环201；弹性绳202；水平机构3；水平底板301；水平侧环302；内圆弧板303；外圆弧板304；装水袋305；褶皱306；盖板4；推动机构5；伸缩机构Ⅰ501；测量环Ⅰ502；测量环Ⅱ503；动力机构6；动力电机601；连接键602；锥形摩擦轮Ⅰ603；动力底板604；推动凸起605；安装机构7；转动外环701；伸缩机构Ⅱ702；横移支架703；锥形摩擦轮Ⅱ704；横移电机705；横移滑块706；摆动电机707；安装支架708；单向机构8；单向环Ⅰ801；球体802；单向环Ⅱ803；进排水机构9；进排水管道901；推动柱902；插入外环903；移动机构10；关节电机Ⅰ1001；移动臂Ⅰ1002；关节电机Ⅱ1003；移动臂Ⅱ1004；关节电机Ⅲ1005；履带支架1006；履带机构1007。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中,需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中,除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

具体实施方式一：

下面结合图1至10说明本实施方式，一种多自由度测量支撑机构，包括装置支架1、拉扯机构2和水平机构3，所述装置支架1包括十字底板支架101、连接管道104和密封环108，十字底板支架101的中部固定连接有连接管道104，连接管道104上连接有两个密封环108，拉扯机构2包括转动环201和弹性绳202，转动环201转动连接在连接管道104上，转动环201上固定连接有多个弹性绳202，水平机构3包括水平底板301、水平侧环302、内圆弧板303、外圆弧板304、装水袋305和褶皱306，水平底板301上固定连接有水平侧环302，内圆弧板303设置有多个，多个内圆弧板303均滑动连接在水平侧环302上，多个内圆弧板303的外侧均固定连接有外圆弧板304，外圆弧板304和水平侧环302之间固定连接有压缩弹簧Ⅰ，装水袋305的外侧设置有多个褶皱306，多个褶皱306分别固定连接在多个弹性绳202上，水平底板301和装水袋305位于两个密封环108之间，水平底板301固定连接在连接管道104上，装水袋305固定连接在上侧的密封环108上；可以通过四个移动机构10带动装置进行运动，将测量装置安装在安装机构7上，水平机构3对装置支架的水平程度进行检查，使得装置支架1处于水平状态，在装置支架1处于水平状态时调整安装机构7上测量装置的位置，进而保证测量装置的位置和角度准确，推动机构5对水平机构3进行校准，推动机构6向上运动经过水平机构3和动力机构6接触，动力机构6才能带动安装机构7进行转动，进一步进行矫正保护，防止人工操作的遗忘；当测量点的地面不平时，进而使得水平机构3发生倾斜，装水袋305内的水发生倾斜，使得装水袋305内的水对倾斜一侧的装水袋305进行挤压，装水袋305对内圆弧板303进行挤压，使得内圆弧板303挤压压缩弹簧Ⅰ，进而使得外圆弧板304凸出，多个外圆弧板304不再组成完整的圆环，进而可以观察出装置的水平情况，启动关节电机Ⅰ1001、关节电机Ⅱ1003和关节电机Ⅲ1005进而调整每个移动机构10的高度，进而调整水平机构3的水平状态，进而当多个外圆弧板304再次组成圆环时水平机构3恢复水平状态，在对水平机构3水平状态的调整过程中，由于内圆弧板303可以往复受到挤压，不同位置的内圆弧板303都可能受到挤压，同时进行复位，因此为了防止在内圆弧板303进行往复运动的过程中，由于装水袋305的侧边压入两个内圆弧板303之间，进而设置有弹性绳202，弹性绳202可以对装水袋305提供内支撑，防止装水袋305变形过大，防止装水袋305在变形时插入两个内圆弧板303之间。

具体实施方式二：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述装置支架1还包括侧支架102、底部支架103、顶部支架105、转动环106和支撑轴107，十字底板支架101的左右两侧均固定连接有侧支架102，十字底板支架101的底部固定连接有底部支架103，十字底板支架101上固定连接有顶部支架105，顶部支架105上固定连接有转动环106和支撑轴107。

具体实施方式三：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括盖板4，盖板4固定连接在水平侧环302上，装水袋305的上端和盖板4接触。

具体实施方式四：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括推动机构5，推动机构5包括伸缩机构Ⅰ501、测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503，伸缩机构Ⅰ501设置有两个，两个伸缩机构Ⅰ501均固定连接在十字底板支架101上，两个伸缩机构Ⅰ501的伸缩端均固定连接在测量环Ⅰ502上，测量环Ⅰ502上滑动连接有测量环Ⅱ503，测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503之间固定连接有压缩弹簧Ⅱ，测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503的内直径均和外圆弧板304的外直径相等，测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503同轴设置，外圆弧板304和测量环Ⅱ503同轴设置。

具体实施方式五：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括动力机构6，动力机构6包括动力电机601、连接键602、锥形摩擦轮Ⅰ603、动力底板604和推动凸起605，动力电机601固定连接在顶部支架105上，动力电机601的输出轴上固定连接有连接键602，连接键602上滑动连接有锥形摩擦轮Ⅰ603，锥形摩擦轮Ⅰ603转动连接在动力底板604上，动力底板604滑动连接在顶部支架105上，动力底板604的下端固定连接有两个推动凸起605，推动凸起605和顶部支架105之间固定连接有压缩弹簧Ⅲ。

具体实施方式六：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括安装机构7，安装机构7包括转动外环701、伸缩机构Ⅱ702、横移支架703、锥形摩擦轮Ⅱ704、横移电机705、横移滑块706、摆动电机707和安装支架708，转动外环701转动连接在转动环106上，转动外环701上固定连接有伸缩机构Ⅱ702，伸缩机构Ⅱ702的伸缩端上固定连接有横移支架703，锥形摩擦轮Ⅱ704设置有两个，两个锥形摩擦轮Ⅱ704分别转动连接在两个支撑轴107上，两个锥形摩擦轮Ⅱ704均和转动外环701摩擦传动，横移支架703上固定连接有横移电机705，横移电机705的输出轴上通过螺纹连接有横移滑块706，横移滑块706滑动连接在横移支架703上，横移滑块706上固定连接有摆动电机707，摆动电机707的输出轴上固定连接有安装支架708。

具体实施方式七：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括单向机构8，单向机构8包括单向环Ⅰ801、球体802和单向环Ⅱ803，单向环Ⅰ801和单向环Ⅱ803均固定连接在连接管道104的下端，球体802和单向环Ⅰ801之间固定连接有压缩弹簧Ⅳ，单向环Ⅱ803上设置有圆弧槽，球体802顶在圆弧槽内。

具体实施方式八：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式七作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括进排水机构9包括进排水管道901、推动柱902和插入外环903，进排水管道901内固定连接有推动柱902，进排水管道901上固定连接有螺纹环903，进排水管道901通过螺纹连接在底部支架103上；使用时转动进排水管道901，使得进排水管道901通过螺纹向上进行运动，进排水管道901带动推动柱902和插入外环903向上进行运动，推动柱902和球体802接触并推动球体802向上进行运动，插入外环903插在连接管道104的底部，完成连接管道104和进排水管道901的连接，将水管连接在进排水管道901上，通过进排水管道901向连接管道104内进行注水，连接管道104向装水袋305内进行注水，需要注意的是装水袋305内的注水量需要和压缩弹簧Ⅰ和弹性绳202之间形成静态平衡，即在水平底板301处于水平状态时，水面是水平状态时，水的压力不会推动装水袋305的侧壁发生变形，进而不会对内圆弧板303进行推动，进而保证多个外圆弧板304组成一个完整的圆环，这里需要合理的控制进水量，同时也可以通过进排水管道901将装水袋305内的水排出。

具体实施方式九：

下面结合图1至10说明本实施方式，本实施方式对实施方式八作进一步说明，所述多自由度测量支撑机构还包括移动机构10，移动机构10包括关节电机Ⅰ1001、移动臂Ⅰ1002、关节电机Ⅱ1003、移动臂Ⅱ1004、关节电机Ⅲ1005、履带支架1006和履带机构1007，关节电机Ⅰ1001的输出轴上固定连接有移动臂Ⅰ1002，移动臂Ⅰ1002上固定连接有关节电机Ⅱ1003，关节电机Ⅱ1003的输出轴上固定连接有移动臂Ⅱ1004，移动臂Ⅱ1004上固定连接有关节电机Ⅲ1005，关节电机Ⅲ1005的输出轴上固定连接有履带支架1006，履带支架1006上设置有履带机构1007，两个侧支架102的两端均固定连接有关节电机Ⅰ1001。

本发明的一种多自由度测量支撑机构，其工作原理为：

使用时转动进排水管道901，使得进排水管道901通过螺纹向上进行运动，进排水管道901带动推动柱902和插入外环903向上进行运动，推动柱902和球体802接触并推动球体802向上进行运动，插入外环903插在连接管道104的底部，完成连接管道104和进排水管道901的连接，将水管连接在进排水管道901上，通过进排水管道901向连接管道104内进行注水，连接管道104向装水袋305内进行注水，需要注意的是装水袋305内的注水量需要和压缩弹簧Ⅰ和弹性绳202之间形成静态平衡，即在水平底板301处于水平状态时，水面是水平状态时，水的压力不会推动装水袋305的侧壁发生变形，进而不会对内圆弧板303进行推动，进而保证多个外圆弧板304组成一个完整的圆环，这里需要合理的控制进水量，同时也可以通过进排水管道901将装水袋305内的水排出；预先将测量装置通过螺钉等可拆卸固定连接的方式连接在安装支架708上，启动四个履带机构1007，四个履带机构1007带动装置进行运动，使得装置运动到指定的位置，由于需要测量的地点不同，因此在测量的地点上可能出现各种不同复杂的地面情况，为了保证测量装置测量位置的准确，需要对其进行水平矫正后在进行测量装置位置的调整；当测量点的地面不平时，进而使得水平机构3发生倾斜，装水袋305内的水发生倾斜，使得装水袋305内的水对倾斜一侧的装水袋305进行挤压，装水袋305对内圆弧板303进行挤压，使得内圆弧板303挤压压缩弹簧Ⅰ，进而使得外圆弧板304凸出，多个外圆弧板304不再组成完整的圆环，进而可以观察出装置的水平情况，启动关节电机Ⅰ1001、关节电机Ⅱ1003和关节电机Ⅲ1005进而调整每个移动机构10的高度，进而调整水平机构3的水平状态，进而当多个外圆弧板304再次组成圆环时水平机构3恢复水平状态，在对水平机构3水平状态的调整过程中，由于内圆弧板303可以往复受到挤压，不同位置的内圆弧板303都可能受到挤压，同时进行复位，因此为了防止在内圆弧板303进行往复运动的过程中，由于装水袋305的侧边压入两个内圆弧板303之间，进而设置有弹性绳202，弹性绳202可以对装水袋305提供内支撑，防止装水袋305变形过大，防止装水袋305在变形时插入两个内圆弧板303之间；多个外圆弧板304组成的圆环可能存在一定的误差，人眼无法准确的观察，启动伸缩机构Ⅰ501，伸缩机构Ⅰ501和伸缩机构Ⅱ702可以是液压缸或者电动推杆，伸缩机构Ⅰ501的伸缩端带动测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503向上进行运动，测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503的内直径均和外圆弧板304的外直径相等，测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503同轴设置，外圆弧板304和测量环Ⅱ503同轴设置，测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503可以经过多个外圆弧板304组成的圆环，则证明外圆弧板304的圆度，保证水平机构3处于水平状态，伸缩机构Ⅰ501推动测量环Ⅰ502和测量环Ⅱ503继续向上进行运动，测量环Ⅱ503和推动凸起605接触并推动推动凸起605向上进行运动，推动凸起605带动动力底板604向上进行运动，动力底板604带动锥形摩擦轮Ⅰ603向上进行运动，锥形摩擦轮Ⅰ603在连接键602上进行滑动，锥形摩擦轮Ⅰ603向上进行运动和锥形摩擦轮Ⅱ704进入摩擦传动，启动动力电机601，动力电机601的输出轴带动锥形摩擦轮Ⅰ603进行转动，锥形摩擦轮Ⅰ603带动锥形摩擦轮Ⅱ704进行转动，锥形摩擦轮Ⅱ704带动转动外环701进行转动，进而调整测量装置的角度，启动伸缩机构Ⅱ702，可以调整测量装置的高度，启动横移电机705，横移电机705的输出轴通过螺纹带动横移滑块706进行运动，进而调整横移滑块706的位置，进而调整测量装置的位置，启动摆动电机707，摆动电机707的输出轴带动安装支架708进行运动，进而调整安装支架708的偏转角度，进而调整测量装置的角度。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。