[發明專利]一種基于磁耦合的角度可調式水下攝像裝置

有效

• 申請號: 202011612520.X
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112822395B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 張鋒;寧揚
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G05D3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種基于磁耦合的角度可調式水下攝像裝置，該裝置通過非接觸式電能和數據傳輸實現攝像頭的供電和信號輸出，并通過磁耦合實現非接觸式扭矩傳遞，使得攝像頭在上電運行的同時還能不限角度進行旋轉。并且由于攝像頭和基座都各自封裝，沒有導體接觸，該攝像頭的使用深度不受接插件限制。

技術領域

本發明涉及一種水下攝像裝置，具體涉及一種基于磁耦合的角度可調式水下攝像裝置。

背景技術

傳統的水下攝像頭如果需要旋轉角度，就需要搭配價格昂貴的云臺，成本很高，且這種方式會受到水深的限制。本發明提出一種新型的磁耦合式水下攝像頭，通過非接觸式電能和數據傳輸實現攝像頭的供電和信號輸出，并通過磁耦合實現非接觸式扭矩傳遞，使得攝像頭在上電運行的同時還能不限角度進行旋轉。并且由于攝像頭和基座都各自封裝，沒有導體接觸，該攝像頭的使用深度不受接插件限制。

發明內容

針對上述技術方案中存在的問題，本發明提供一種基于磁耦合的角度可調式水下攝像裝置。

本發明采用以下技術方案實現：

一種基于磁耦合的角度可調式水下攝像裝置，包括基座和攝像模塊，所述的攝像模塊通過軸承安裝在基座上；

所述的基座包括電路模塊B、中空電機、旋轉耦合體以及耦合磁鐵；所述的電路模塊B包括磁耦合電能傳輸發射模塊、WiFi模塊和電機控制電路，所述磁耦合電能傳輸發射模塊用于發送電能給攝像模塊，所述WiFi模塊用于接收攝像模塊發送的圖像數據，所述電機控制電路用于控制中空電機運動，中空電機軸與旋轉耦合體固定連接，中空電機產生扭矩帶動旋轉耦合體轉動；所述耦合磁鐵設于旋轉耦合體上；

所述的攝像模塊包括攝像艙體，攝像頭、電路模塊A、旋轉耦合體以及耦合磁鐵；所述的電路模塊A和攝像頭設于攝像艙體內；所述的電路模塊A包括攝像電路、磁耦合電能傳輸接收模塊和WiFi模塊，所述攝像電路與攝像頭相連，所述磁耦合電能傳輸接收模塊用于接收磁耦合電能傳輸發射模塊發送的電能，為電路模塊A供電；所述WiFi模塊實現攝像頭和基座之間圖像數據的通信；所述攝像模塊設于旋轉耦合體上；

所述磁耦合電能傳輸發射模塊和磁耦合電能傳輸接收模塊組成耦合器，每個模塊都包括一個線圈和一個磁芯，線圈直接纏繞在鐵芯上；磁耦合電能傳輸發送模塊產生交變磁場，通過電磁感應原理，磁耦合電能傳輸接收模塊的線圈感應出電壓，從而為電路模塊A供電；

所述基座的耦合磁鐵和攝像模塊的耦合磁鐵同軸設置且極性相反，作用是通過磁鐵異性相吸的原理把扭矩從基座傳給攝像模塊，當基座的旋轉耦合體旋轉時，攝像模塊的旋轉耦合體也會跟著旋轉。

上述技術方案中，進一步地，所述的基座還包括水密插座，所述水密插座用于實現外部供電以及和使用者之間的信號傳輸。

進一步地，所述的基座中耦合磁鐵環向設于磁耦合電能傳輸發射模塊四周；所述攝像模塊中耦合磁鐵環向設于磁耦合電能傳輸接收模塊四周。

進一步地，所述耦合器上留有波導孔，用于電磁信號傳輸。

進一步地，所述的基于磁耦合的角度可調式水下攝像裝置的工作方法如下：

1)基座上電，電能通過磁耦合傳輸到攝像模塊，攝像模塊開始工作；

2)圖像信息通過wifi回傳到基座，再通過基座的有線網絡傳到其他設備；

3)需要攝像頭旋轉時，控制中空電機轉動，帶動基座的旋轉耦合體旋轉，旋轉耦合體通過磁力帶動攝像頭旋轉；旋轉到指定角度后，中空電機停止轉動，攝像頭也隨著停止旋轉；

4)重復上述過程，完成不同角度的拍攝。

更進一步地，所述的步驟3)中，中空電機控制攝像頭旋轉的過程具體如下：