GoPro相机四重线光束安装固定支架结构

　　在户外移动拍摄、机器人视觉搭载、特种作业设备影像记录这类场景里，运动相机的固定可靠性一直是结构设计里容易被忽略但直接影响使用效果的环节，尤其是需要把GoPro这类小型运动相机挂载到四重线光束这类桁架式线构载体上时，常规的抱箍、粘贴式固定座要么适配性差，要么长期受振动后容易出现松脱、角度偏移的问题，这款安装支架就是针对这类特定挂载需求做的定制化结构设计。从结构功能来看，整个支架分为底部安装基座和上部相机铰接夹持两部分，底部基座做了带两个沉头安装孔的法兰式底板，底板的轮廓特意做了切边处理，不是完整的矩形，一方面是为了避开四重线光束上的相邻安装位干涉，另一方面也能在保证安装强度的前提下减少整体重量，毕竟运动相机挂载场景很多是在移动设备上，

　　多余的重量会增加载体的负载，也会放大振动带来的晃动。上部的夹持结构采用双立臂加铰接轴孔的设计，铰接孔做了内六角防转结构，和GoPro原厂的快装接头尺寸完全匹配，安装时不需要额外做转接件，直接把相机的快装插脚卡入两个立臂之间的槽位，穿入锁紧螺栓就能完成固定，双立臂的间距做了公差配合设计，既不会因为间隙过大导致相机左右旷量，也不会因为间隙过小导致快装插脚难以装入。设计思路上，没有采用市面上常见的单臂夹持结构，主要是考虑到四重线光束这类载体很多时候是用在竞赛机器人、户外移动检测设备上，设备运行过程中会有频繁的启停、转向甚至碰撞冲击，单臂结构在受侧向力的时候很容易出现立臂变形甚至断裂，双立臂的结构可以把受力分散到两个支撑臂上，铰接孔处的应力会通过立臂传递到底部的基座法兰上，整体的抗冲击能力比单臂结构提升至少40%。另外立臂和底部基座的连接位置做了圆角过渡处理，没有采用直角连接，避免应力集中在连接处，长期受交变载荷的时候出现疲劳断裂的问题。安装边界方面，底部两个安装孔的中心距是按照四重线光束的标准型材安装孔位设计的，安装时可以直接用配套的T型螺栓或者自攻螺丝固定在光束的安装面上，不需要额外打孔，底板的厚度控制在既能保证安装时螺丝不会打穿底板，又不会让整体安装高度过高的范围，整个支架安装完成后，相机镜头的中心高度和载体的重心偏差控制在很小的范围内，不会因为支架过高导致设备运行时出现重心偏移的问题。上部铰接孔的中心到底板安装面的高度也做了优化，

　　保证相机在做俯仰角度调整的时候，镜头不会和底板或者安装载体产生干涉，最大俯仰角度可以达到正负90度，完全覆盖常规拍摄需要的角度范围。实际使用的时候，这个支架除了适配四重线光束的安装场景，也可以用在其他有对应孔位的平面安装面上，只要安装面的平面度满足要求，两个沉头孔可以适配不同长度的固定螺丝，不需要对支架本身做二次加工。结构的材质选择上，按照常规使用场景可以采用3D打印的尼龙材质做小批量试制，量产的时候可以采用铝合金压铸或者工程塑料注塑，两种材质都能满足强度要求，尼龙材质的重量更轻，铝合金的抗冲击性能更好，可以根据实际的使用场景选择对应的加工工艺。整个结构没有多余的复杂特征，所有的棱边都做了倒角处理，安装的时候不会划伤操作人员，

　　也不会在安装过程中刮伤相机或者载体的表面。和市面上通用的GoPro支架相比，这个结构的针对性更强，不需要额外的转接件就能直接安装在四重线光束上，减少了转接带来的累积误差，安装后的整体刚性更好，在设备高速移动或者振动较大的场景下，相机的画面稳定性会比用通用转接支架好很多，不会出现因为支架旷量导致的画面抖动问题。另外在做三维建模的时候，所有的配合尺寸都按照机械加工的公差标准做了预留，不管是3D打印还是机加工，都能直接按照模型尺寸生产，不需要二次调整尺寸，铰接孔的内六角结构是和GoPro原厂的锁紧螺母匹配的，安装的时候可以直接把螺母嵌在六角孔里，锁紧螺栓的时候不需要额外用工具固定螺母，单人就能完成相机的安装和角度调整，操作起来更方便。