[實用新型]一種九自由度雙目仿生眼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621276195.3
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN206216742U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉鵬;樊迪;孟非;陳旭;劉貴林;張?zhí)杖?/a>;田野;劉樹明;劉培志;黃強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J19/04
• 分類號: B25J19/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 仇蕾安,李愛英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于智能仿生機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種九自由度雙目仿生眼。

背景技術(shù)

眼睛是人類與外部環(huán)境進行交互的最重要的器官之一，人類感知外部環(huán)境有90％以上的信息是通過眼睛獲得的?！把劬Α睂τ诜律鷻C器人而言，也是最重要的感知設(shè)備之一，對仿生眼的研究，能夠提高智能仿生機器人的自主性和環(huán)境適應(yīng)性，促進智能仿生機器人核心視覺技術(shù)的發(fā)展，因此研究仿生眼是智能仿生機器人技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。

人體解剖學、生理學研究表明，每只人眼有六條肌肉，三個自由度，人類的雙眼在大腦的控制下統(tǒng)一、協(xié)調(diào)地進行掃視、平滑追蹤、異向、前庭動眼反射、視動反射，穩(wěn)態(tài)注視等運動。人類頸部的肌肉繁多，按功能控制頭部運動的肌肉主要有：胸鎖乳突肌、前斜角肌、中斜角肌、后斜角肌、小斜角肌、斜方肌、頭半棘肌、頸半棘肌、頭最長肌、頭夾肌，頸夾肌等，整體實現(xiàn)頭部俯仰、歪頭、左右旋轉(zhuǎn)三個自由度的運動。

目前的仿生眼機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)全場景的視覺信息獲取的很少，專利CN200910248719.6中提出了一種仿人眼和人頸的視覺裝置，該裝置的仿人眼機構(gòu)由左、右CCD攝像機組成，且只有左右旋轉(zhuǎn)一個自由度；該裝置的仿人頸機構(gòu)只有左右旋轉(zhuǎn)和俯仰兩個自由度，而且這兩個自由度均通過電機與蝸桿蝸輪的傳動來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。專利CN201110308977.6提出服務(wù)機器人廣角式雙目視覺識別與定位裝置，該裝置的雙目視覺仍由左、右兩個攝像機組成，且只有左右旋轉(zhuǎn)一個自由度；該裝置的頭部只有左右旋轉(zhuǎn)和俯仰兩個自由度。專利CN201220166296.0提出了一種仿生機器人眼球運動機構(gòu)，該機構(gòu)的左右兩個眼球和眼球連接架固定在一起，分別通過兩個胡克鉸和機架連接，通過電動推桿的驅(qū)動實現(xiàn)兩眼球上下同步轉(zhuǎn)動；通過電機帶動絲杠轉(zhuǎn)動實現(xiàn)滑塊的直線運動，進而實現(xiàn)兩眼球左右同步轉(zhuǎn)動；該機構(gòu)的每個眼球只有兩個自由度，且兩眼球只能同步轉(zhuǎn)動，不能實現(xiàn)異向運動；該機構(gòu)不具有頸部。專利CN201210551864.3提出了一種具有全景捕捉、定位功能的雙目立體仿生眼機構(gòu)，該機構(gòu)的每個眼球有三個自由度，頸部只有左右旋轉(zhuǎn)一個自由度，并未提出具體的機械結(jié)構(gòu)以及傳動方式。專利CN201510649137.4提出了一種三自由度雙目仿生眼機構(gòu)，該機構(gòu)的頸部只有左右旋轉(zhuǎn)一個自由度。

因此，研究一種能夠?qū)崿F(xiàn)全場景的視覺信息獲取的仿生眼機構(gòu)非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是：針對上述現(xiàn)有仿生眼機構(gòu)的不足之處，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)全場景的視覺信息獲取的九自由度雙目仿生眼。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種九自由度雙目仿生眼，它包括：由左眼球機構(gòu)、右眼球機構(gòu)組成的雙目仿生眼以及用于帶動雙目仿生眼運動的頸部機構(gòu)；

左眼球機構(gòu)包括：眼球、安裝在眼球內(nèi)且可自旋轉(zhuǎn)的攝像頭，用于控制眼球左右運動的第一電機以及用于控制眼球上下運動的第二電機；左眼球機構(gòu)安裝在支架上；

右眼球機構(gòu)與左眼球機構(gòu)的構(gòu)成相同，右眼球機構(gòu)與左眼球機構(gòu)以鏡像對稱的方式安裝在支架的兩端；

頸部機構(gòu)包括：輸出軸互成垂直狀態(tài)的第一頸部電機、第二頸部電機以及第三頸部電機；第三頸部電機的輸出軸豎直設(shè)置，用于帶動雙目仿生眼繞其輸出軸做旋轉(zhuǎn)運動，第一頸部電機用于帶動雙目仿生眼做上下俯仰運動；第二頸部電機用于帶動雙目仿生眼做左右擺動運動。

有益效果：利用本實用新型，小范圍的視野調(diào)整可通過兩個三自由度仿生眼球進行調(diào)整，大范圍的場景切換可通過三自由度頸部關(guān)節(jié)進行調(diào)整，從而實現(xiàn)全場景的視覺信息獲取。

附圖說明

圖1為本實用新型的三維示意圖；

圖2為本實用新型的俯視圖；

圖3為本實用新型的左視圖；

圖4為本實用新型的后視圖。

具體實施方式

參見附圖，一種九自由度雙目仿生眼，它包括：由左眼球機構(gòu)I、右眼球機構(gòu)II構(gòu)成的雙目仿生眼以及頸部機構(gòu)Ⅲ；

左眼球機構(gòu)I具有三個自由度，它包括：安裝在眼球內(nèi)且可自旋轉(zhuǎn)的攝像頭59，用于控制眼球左右運動的第一電機12以及用于控制眼球上下運動的第二電機15；左眼球機構(gòu)I安裝在支架39上；

右眼球機構(gòu)II與左眼球機構(gòu)I的構(gòu)成相同，以鏡像對稱的方式安裝在支架39上；