[發(fā)明專利]一種仿龜水下拍攝機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210181619.1
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114455039A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 孫寶賀;張強;林宇涵;周圣岳;舒國洋;陳哲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 宋曉曉

一種仿龜水下拍攝機器人，包含仿龜外殼、仿龜爪、水平推進器、雙目攝像機和照明系統(tǒng)；仿龜外殼的四角分別設置有仿龜爪，每個仿龜爪上安裝有水平推進器，每個水平推進器由防水舵機驅動，以實現(xiàn)水平面內自由轉動，所述雙目攝像機安裝在仿龜外殼的前端，照明系統(tǒng)布置在鄰近雙目攝像機的仿龜外殼上，為雙目攝像機提供光源。本發(fā)明可進行自主跟隨拍攝，運動更靈活，操縱簡便，可實現(xiàn)在水平方向矢量推進，可以適應多種水下情況。

技術領域

本發(fā)明涉及水下跟蹤設備，特別涉及一種基于矢量推進的仿龜水下拍攝機器人。

背景技術

近年來隨著人民消費理念的改變，全球各地的濱海旅游業(yè)的短短十余年內不斷興起并蓬勃發(fā)展。水下觀光和潛水作為濱海旅游業(yè)中的重要一環(huán)，其作業(yè)載體，即以水下觀測、水下拍攝功能為主的民用水下機器人越發(fā)的得到人們的重視。其中潛水跟拍和潛水攝影是很多潛水愛好者的需求，但目前的人工跟拍方式，其視野易模糊、鏡頭易晃動，人工成本高、拍攝效率低。

發(fā)明內容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術，提供一種仿龜水下拍攝機器人。

一種仿龜水下拍攝機器人包含仿龜外殼、仿龜爪、水平推進器、雙目攝像機和照明系統(tǒng)；仿龜外殼的四角分別設置有仿龜爪，每個仿龜爪上安裝有水平推進器，每個水平推進器由防水舵機驅動，以實現(xiàn)水平面內自由轉動，所述雙目攝像機安裝在仿龜外殼的前端，照明系統(tǒng)布置在鄰近雙目攝像機的仿龜外殼上，為雙目攝像機提供光源。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術的有益效果是

本發(fā)明可進行自主跟隨拍攝，而且運動更靈活，操縱簡便，拍攝全面。在提高拍攝穩(wěn)定性的同時，可實現(xiàn)在水平方向矢量推進，可以適應多種水下情況，水下跟隨拍攝穩(wěn)定，拍攝效率高。

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步地說明：

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體結構示意圖；

圖2為從下部看的本發(fā)明的立體結構示意圖；

圖3為底部外殼部分分解結構示意圖；

圖4為去掉底部外殼的示意圖；

圖5為本發(fā)明拍攝控制流程圖。

具體實施方式

參見圖1-圖3所示，一種基于矢量推進的仿龜水下拍攝機器人包含仿龜外殼1、仿龜爪2、水平推進器3、雙目攝像機4和照明系統(tǒng)5；仿龜外殼1的四角分別設置有仿龜爪2，每個仿龜爪2上安裝有水平推進器3，每個水平推進器3由防水舵機6驅動，以實現(xiàn)水平面內旋轉，所述雙目攝像機4安裝在仿龜外殼1的前端，照明系統(tǒng)5布置在鄰近雙目攝像機4的仿龜外殼1上，為雙目攝像機4提供光源。雙目攝像機4識別范圍相對較廣，能夠對移動的目標進行更好的捕捉，以為跟拍功能提供保障。結合人體識別算法對目標進行跟隨拍攝。通訊系統(tǒng)通過融合多種數據輸出的角度傳感器(例如ATK-901角度傳感器或十軸版本的ATK-IMU901角度傳感器)進行3軸角度、加速度、角速度、氣壓檢測，以判斷深度以及當前的位置信息，以進行實時反饋機器人的工作狀態(tài)。為機器人的連續(xù)性作業(yè)提供了數據保障。

所述通訊系統(tǒng)包含嵌入式控制芯片和無線串口模塊，嵌入式控制芯片和無線串口模塊布置在仿龜外殼1的防水耐壓艙1-1中，雙目攝像機和角度傳感器分別與嵌入式控制芯片相連，嵌入式控制芯片與無線串口模塊相連。通訊系統(tǒng)通過開關外部接口1-11和纜線與外部的上位機相連。如圖5給出了控制艙控制各電力部件實現(xiàn)跟拍目標的控制過程。防水耐壓艙(或者控制艙)內設有STM32F1C8T6控制芯片。

進一步地，所述水平推進器3為螺旋槳推進器。還包含垂直推進器7，仿龜外殼1的頂部兩側分別布置兩個垂直推進器7，兩側的兩個垂直推進器7對稱設置。四個方向可調節(jié)的水平推進器3通過防水舵機6調節(jié)，可以在水平方向自由轉動，從而實現(xiàn)機器人的矢量推進，使機器人在水平方向能夠自由運動，同時與垂直方向的垂直推進器7聯(lián)合作業(yè)，實現(xiàn)機器人的全方位運動。