[發明專利]一種仿人眼和人頸的視覺裝置

無效

• 申請號: 200910248719.6
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101745921A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 褚金奎;劉毅;李榮華;李慶瀛;王洪青;賀成群
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

技術領域

本發明涉及一種視覺系統平臺，人眼和人頸的俯仰與平轉運動靈活、協調，且具有采集圖像，傳輸圖像的功能。

背景技術

隨著機器人技術的快速發展，機器人控制技術已經愈來愈成熟、可靠、精確，在工業和軍事等領域都有廣泛的應用。但它們大多數只是作為一個執行機構，不以視覺輸入與伺服機構相結合。這主要是由于在機器人控制領域，大多是把輸入數據以及處理與伺服機構分為兩個獨立的模塊。這樣做的好處是控制與計算分開，穩定性好，系統復雜程度低，便于管理，但這種舊式的機器人系統龐大、功率大、噪聲大、不適合實驗室等小型實驗操作。在機器人視覺追蹤領域，需要自由的目標追蹤體系，需要圖像數據輸入與伺服機構結合在一起運動，需要有精確的運動精度，需要獨立電源以便可以在任何環境下任務作業。仿人眼頸視覺系統平臺正是應對于這些需要而產生的。

發明內容

本發明解決的技術問題：該發明提供了一種仿人眼人頸視覺平臺。該視覺平臺具有雙CCD攝像機讀取圖像信息，同時協調人眼和人頸的俯仰與平轉運動，可以完成較為復雜的立體視覺追蹤的任務。其內部使用的電機精確度高、運行穩定、噪聲小。所用電源為獨立電源，在任何環境下都可以進行實驗與操作。

本發明采用的技術方案是一種仿人眼和人頸的視覺裝置，該視覺裝置由仿人眼機構I、左轉臺部件II、右轉臺部件III、滑軌部件IV和仿人頸機構V組成；

仿人眼機構I由左、右攝像頭組件構成，左、右攝像頭組件的構成完全對稱。左、右攝像頭組件中有左、右CCD攝像機1、2，每個CCD攝像機底部為攝像機支撐板4，攝像機支撐板4通過攝像頭聯接螺栓5與左、右轉臺部件中的旋轉臺63、63‘上的旋轉臺螺孔54聯接。攝像機支撐板4通過攝像機支撐螺栓3、3‘支撐左、右CCD攝像機1、2。左、右CCD攝像機1、2后面有USB2.0的數據線接口，側面有電機中變倍、聚焦、光圈三個直流電機的控制線。

仿人頸機構V由俯仰與平轉兩部分傳動機構組成，俯仰傳動由仿人頸機構內部的俯仰電機與俯仰蝸桿、渦輪傳動來實現，平轉傳動由仿人頸機構內部的平轉電機與平轉蝸桿、渦輪傳動來實現。

俯仰電機16通過俯仰固定螺栓38固定在俯仰電機支架9中。俯仰電機輸出軸40與俯仰蝸桿39相連，支撐俯仰蝸桿39的兩個俯仰軸承41、41‘安裝在俯仰電機支架9中，與俯仰蝸桿39相嚙合的俯仰渦輪17通過俯仰銷18安裝在橫梁19上，支撐橫梁19的兩個橫梁軸承20，20‘安裝在俯仰電機支架9中。橫梁19兩端分別安裝有左、右兩個接合盤21、21‘。安裝在俯仰電機支架9上用于限定俯仰電機16前后俯仰極限位置的擋塊42插入左接合盤21‘扇形凹槽中，擋片25焊接在右邊的接合盤21下面，兩個厚墊圈43、43‘安裝在兩個凸盤23、23‘的外側，兩個壓蓋44、44‘分別套在兩個厚墊圈43、43‘上，用四個壓蓋螺栓45分別將壓蓋44、44‘固定在仿人頸機構外殼6的兩側。在壓蓋44、44‘的兩側，三個接合螺栓22、22‘穿過V形塊46，46‘上三個圓孔將V形塊46，46‘、凸盤23，23‘固定在接合盤21，21‘上。兩個V形塊24，24‘兩端各有兩個螺孔留作與其它平臺的接口。俯仰電機支架9通過聯架螺栓7與支架銷8固定在平轉電機支架10上。

平轉電機37通過平轉固定螺栓36固定在平轉電機支架10中。平轉電機輸出軸31與平轉蝸桿29相連，支撐平轉蝸桿29的兩個平轉桿蝸軸承28，28‘安裝在平轉電機支架10中，與平轉蝸桿29相嚙合的平轉渦輪30通過鍵安裝在支柱34上，平轉渦輪30下端安裝平轉擋片35與光電開關配合防止平轉電機過轉。支柱34上端軸承27安裝在平轉電機支架10頂孔中，上端軸承27的頂端被限位螺母26限位。下端軸承32裝在電機承載平臺13中心的軸承孔里，平轉渦輪(30)不轉動，平轉蝸桿(29)帶動電機承載平臺(13)旋轉。支柱34底端固連傳動頭33，托盤15分為托盤上層e和托盤下層f，傳動頭33通過凸臺螺栓14與托盤上層e聯接，托盤下層f上的圓孔通過凸盤通孔d引出電機控制線。平轉電機支架10通過四個承載平臺螺栓12與電機承載平臺13相固定。仿人頸機構外殼6與電機承載平臺13將俯仰電機支架9與平轉電機支架10上下合扣在一起。電機承載平臺13均布八個走線孔11。