CN104760056A - 一种用于自主移动设备的摄像头组件和清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于自主移动设备的摄像头组件，包括基座和安装在基座上的摄像头模块、连接件和驱动装置；基座上设有用于安装所述摄像头模块的摄像头安装座和用于安装所述驱动装置的驱动安装座，所述摄像头模块左右两侧设有转轴，所述摄像头安装座上设有与所述转轴枢接的轴安装孔；所述连接件一端与所述驱动装置连接，另一端与所述摄像头模块后端枢接，所述驱动装置提供使所述连接件一端上下运动的力。上述结构使得所述摄像头模块可以在一定角度内上下转动。可方便对室内环境进行监控。

Description

一种用于自主移动设备的摄像头组件和清洁机器人

技术领域

本发明涉及一种监控设备，尤其涉及一种用于自主移动设备的摄像头组件。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭开始使用清洁机器人清洁卫生。清洁机器人是一种可以自动进行清洁工作而不需要人为操作的智能家电，其包括用于驱动清洁机器人在地面行走的驱动轮模块和动力系统，用于在行走时对地面进行清洁的清洁模块、用于控制机器人按内嵌程序进行清洁以及避开障碍物的控制系统以及用于探测工作环境的各种传感器。虽然一般的清洁机器人都是可以全自动工作的，但是如果为这些清洁机器人加上一个监控摄像头的话，使用者可以用其对室内进行远程监控，也可以给宠物和小朋友当作玩具，也是很有趣的。

发明内容

针对背景技术的情况，本发明提供一种用于自主移动设备的摄像头组件。所述摄像头组件具有上下可移动的视角，可方便对室内环境进行监控。本发明是这样实现的：

一种用于自主移动设备的摄像头组件，包括基座和安装在所述基座上的摄像头模块、连接件和驱动装置；所述基座上设有用于安装所述摄像头模块的摄像头安装座和用于安装所述驱动装置的驱动安装座，所述摄像头模块左右两侧设有转轴，所述摄像头安装座上设有与所述转轴枢接的轴安装孔；所述连接件一端与所述驱动装置连接，另一端与所述摄像头模块后端枢接，所述驱动装置用于提供使所述连接件一端上下运动的力。

由于所述摄像头模块通过所述转轴枢接于所述轴安装孔上，因此所述摄像头模块可以在一定角度内上下转动；所述驱动装置可使所述连接件的一端上下运动，从而连接件的另一端可带动所述摄像头模块后端上下运动，从而带动所述摄像头模块上下转动。这样，所述摄像头组件具有上下可移动的视角，可方便对室内环境进行监控。当所述摄像头组件安装到自主移动设备上（例如清洁机器人），由于自主移动设备可360°旋转，因此摄像头组件的可视角度可在横向和纵向转动，方便对室内环境进行全方位监控。

具体地，所述摄像头模块包括相互连接的镜头、镜头座套、电路板和后端支架；所述镜头座套设于所述镜头外围，所述镜头套座和后端支架分别安装于所述电路板两侧，所述后端支架与所述连接件一端枢接。所述镜头座套便于所述镜头的安装和便于镜头调焦以及保护所述镜头；所述电路板上设有图像传感器等电子元件；所述后端支架便于与所述连接件连接。

具体地，所述驱动装置包括步进电机、与所述步进电机转轴连接的螺杆、安装在所述螺杆上与所述螺杆通过螺纹滑动连接的滑块和用于安装所述螺杆的螺杆支架，所述螺杆支架安装在所述驱动安装座上，所述滑块与所述连接件一端连接。所述步进电机转动时带动所述螺杆转动，由于所述螺杆与所述滑块通过螺纹连接，因此随着所述螺杆的转动，所述滑块会移动，根据所述螺杆的不同转动方向，所述滑块会相应的上下运动，从而带动所述连接件的一端上下运动。所述螺杆可与所述电机的转轴一体成型。

具体地，所述连接件一端设有与所述滑块和螺杆配合的凹座，另一端设有拨杆，所述拨杆与所述摄像头模块的后端支架连接，所述后端支架设有容置所述拨杆的拨杆承接座，所述拨杆承接座外端开口，且具有供所述拨杆运动时滑动的滑槽。

具体地，所述后端支架包括呈拱形的架体，所述架体两端设有向外侧延伸的支撑板，所述支撑板通过紧固件安装于所述电路板上，所述安装座设于所述架体中部外侧。

具体地，所述螺杆支架包括基板和连接于所述基板两端相向设置的支板，所述螺杆穿设于所述两支板上，所述基板通过紧固件连接于所述驱动安装座上。

本发明还提供一种清洁机器人，所述清洁机器人前部安装有以上所述的摄像头组件。由于所述清洁机器人可在水平面上360°范围内转动，因此所述摄像头组件的可视角度可在横向和纵向转动，因此方便对室内环境进行全方位监控。

具体地，所述清洁机器人包括设于所述清洁机器人前部的碰撞盖板，所述摄像头组件安装在所述碰撞盖板上。

具体地，所述碰撞盖板上设有安装于所述摄像头组件外围的保护罩。

进一步地，所述清洁机器人还包括一远程控制终端，所述清洁机器人设有与所述远程控制终端进行通信的信号发射/接收装置，所述摄像头组件与所述信号发射/接收装置电连接。

有益效果：本发明公开的摄像头组件在所述摄像头安装座上可上下转动一定角度，可方便对室内环境进行监控。本发明公开的清洁机器人由于安装有上述摄像头组件，所述摄像头组件的可视角度可在横向和纵向转动，因此方便对室内环境进行多角度监控。

附图说明

图1所示为一种用于自主移动设备的摄像头组件的立体结构示意图；

图2所示为图1所示的摄像头组件的分解结构示意图；

图3所示为图2所示的摄像头组件的摄像头模块的分解结构示意图；

图4所示为图2所示的驱动装置的分解结构示意图；

图5所示为图2所示的摄像头组件的连接件的另一角度结构示意图；

图6所示为图3所示的摄像头模块的后端支架的另一角度结构示意图；

图7所示为摄像头组件正对前方时的结构示意图；

图8所示为摄像头组件向上转动后的结构示意图；

图9所示为摄像头组件向下转动后的结构示意图；

图10所示为一种装有图1所示的摄像头组件的清洁机器人的立体结构示意图；

图11所示为带有远程控制终端的清洁机器人的示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种用于自主移动设备的摄像头组件100，包括基座1和安装在所述基座1上的摄像头模块2、连接件3和驱动装置4；所述基座1上设有用于安装所述摄像头模块2的摄像头安装座11和用于安装所述驱动装置4的驱动安装座12，（如图2所示，驱动安装座12设于摄像头安装座11后方）所述摄像头模块2左右两侧设有转轴211，所述摄像头安装座11上设有与所述转轴211枢接的轴安装孔111（如图2所示，所述摄像头安装座包括两个侧板112，所述轴安装孔设于所述侧板112上）；所述连接件3一端与所述驱动装置4连接，另一端与所述摄像头模块2后端枢接，所述驱动装置4用于提供使所述连接件3一端上下运动的力（将在下文详细说明）。

由于所述摄像头模块2通过所述转轴211枢接于所述轴安装孔111上，因此所述摄像头模块2可以在一定角度内上下转动；由于所述驱动装置4可使所述连接件3的一端上下运动，从而连接件3的另一端可带动所述摄像头模块2后端上下运动，从而带动所述摄像头模块2上下转动。这样，所述摄像头组件100具有上下可移动的视角，可方便对室内环境进行监控。当所述摄像头组件100安装到自主移动设备上（例如清洁机器人），由于自主移动设备可360°旋转，因此摄像头组件100的可视角度可在横向和纵向转动，方便对室内环境进行全方位监控。

具体地，如图3所示，所述摄像头模块2包括相互连接的镜头座套21、镜头22、电路板23和后端支架24；所述镜头座套21设于所述镜头22外围（所述镜头座套21呈圆形，其后端设有嵌入腔212，安装时将所述镜头22由所述镜头座套21后端置入所述嵌入腔212内），所述镜头套座22和后端支架24分别安装于所述电路板23两侧，所述后端支架24与所述连接件3一端枢接（如图2所示）。所述镜头座套21便于所述镜头22的安装和便于镜头调焦以及保护所述镜头；所述电路板23上设有图像传感器等电子元件；所述后端支架24便于与所述连接件3连接。

具体地，如图4所示，所述驱动装置4包括步进电机41、与所述步进电机41转轴连接的螺杆42、安装在所述螺杆42上与所述螺杆42通过螺纹滑动连接的滑块43（请参考图2和图4）和用于安装所述螺杆42的螺杆支架44，所述螺杆支架44安装在所述驱动安装座12（图2所示）上，所述滑块43与所述连接件3一端连接。所述步进电机41转动时带动所述螺杆42转动，由于所述螺杆42与所述滑块43通过螺纹连接，因此随着所述螺杆42的转动，所述滑块43会移动。根据所述螺杆42的不同转动方向，所述滑块43会相应的上下运动，例如当所述螺杆42顺时针转动时，则所述滑块43向上运动；当所述螺杆42逆时针转动时，则所述滑块43向下运动，从而带动所述连接件3的一端上下运动。本实施例中所述螺杆42与所述步进电机41的转轴一体成型。本实施例采用步进电机，便于对滑块的位移进行精确控制。

具体地，所述螺杆支架44包括呈长方形的基板441和连接于所述基板441两端相向设置的支板442，所述螺杆42穿设于所述两支板442上，所述基板441通过紧固件连接于所述驱动安装座12上。

具体地，如图5所示，所述连接件3一端设有与所述滑块43和螺杆42配合的凹座31，另一端设有拨杆32，所述拨杆32与所述摄像头模块2的后端支架24连接（图2所示），所述后端支架24设有容置所述拨杆32的拨杆承接座243（图6所示）。

具体地，如图6所示，所述后端支架24包括呈拱形的架体241，所述架体241两端设有向外侧延伸的支撑板242，所述支撑板242通过紧固件25安装于所述电路板23上（如图3所示），所述拨杆承接座243设于所述架体241中部外侧。所述拨杆承接座243呈U形，设有外侧开口2431，便于所述连接件3的转轴32安装，所述拨杆承接座243形成一个滑槽2432，便于所述连接件3上下移动时，所述拨杆32具有滑动的空间（参考图8和图9）。

如图7所示为摄像头组件100（为便于图示，图中将基座1去掉）正对前方时，摄像头模块2、连接件3和驱动装置4的位置关系示意图。如图8所示，步进电机41带动螺杆42沿一个方向转动，使得滑块43向下运动，带动摄像头模块后端下运动，使得摄像头模块前端向上转动，本实施例中，摄像头向上转动的角度为17°。如图9所示，步进电机41反方向旋转，使得滑块43向上运动，带动摄像头模块后端上运动，使得摄像头模块前端向下转动，本实施例中，摄像头模块向下转动的角度为18°。这样，所述摄像头模块有35°的上下转动视角，可便于对室内环境进行监控。

如图10所示，本发明实施例还提供一种清洁机器人200，所述清洁机器人200底部设有驱动轮（图中未示出），用于驱动所述清洁机器人200在地面上自由运动，所述清洁机器人200前部安装有以上所述的摄像头组件100。由于所述清洁机器人200可在水平面上360°范围内转动，因此所述摄像头组件100的可视角度可在横向和纵向转动，因此方便对室内环境进行多角度监控。

具体地，所述清洁机器人200包括设于所述清洁机器人前部的碰撞盖板201，所述摄像头组件100安装在所述碰撞盖板201上。

具体地，所述碰撞盖板201上设有安装于所述摄像头组件100外围的保护罩202。可保护所述摄像头组件100免于与室内的障碍物直接碰撞。

进一步地，如图11所示，所述清洁机器人200还包括一远程控制终端300，所述清洁机器人200设有与所述远程控制终端200进行通信的信号发射/接收装置（图中未标出），所述摄像头组件100与所述信号发射/接收装置电连接。所述远程控制终端300可以实时查看到所述摄像头组件100所监控到的画面，并且可以发送指令控制所述清洁机器人200的运动。便于对室内环境进行实施监控。

本发明揭示的摄像头组件100在所述摄像头安装座11上可上下转动一定角度，可方便对室内环境进行监控。本发明揭示的清洁机器人200由于安装有上述摄像头组件100，所述摄像头组件100的可视角度可在横向和纵向转动，因此方便对室内环境进行多角度监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限定本发明，本领域技术人员还可以根据以上实施例的描述做出若干演变；凡在本发明的构思内所做的修改、改进、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于自主移动设备的摄像头组件，其特征在于：包括基座和安装在所述基座上的摄像头模块、连接件和驱动装置；所述基座上设有用于安装所述摄像头模块的摄像头安装座和用于安装所述驱动装置的驱动安装座，所述摄像头模块左右两侧设有转轴，所述摄像头安装座上设有与所述转轴枢接的轴安装孔；所述连接件一端与所述驱动装置连接，另一端与所述摄像头模块后端枢接，所述驱动装置用于提供使所述连接件一端上下运动的力。

2.根据权利要求1所述的摄像头组件，其特征在于：所述摄像头模块包括相互连接的镜头、镜头座套、电路板和后端支架；所述镜头座套设于所述镜头外围，所述镜头套座和后端支架分别安装于所述电路板两侧，所述后端支架与所述连接件一端枢接。

3.根据权利要求2所述的摄像头组件，其特征在于：所述驱动装置包括步进电机、与所述步进电机转轴连接的螺杆、安装在所述螺杆上与所述螺杆通过螺纹滑动连接的滑块和用于安装所述螺杆的螺杆支架，所述螺杆支架安装在所述驱动安装座上，所述滑块与所述连接件一端连接。

4.根据权利要求3所述的摄像头组件，其特征在于：所述连接件一端设有与所述滑块和螺杆配合的凹座，另一端设有拨杆，所述拨杆与所述摄像头模块的后端支架连接，所述后端支架设有容置所述拨杆的拨杆承接座，所述拨杆承接座外端开口，且具有供所述拨杆运动时滑动的滑槽。

5.根据权利要求4所述的摄像头组件，其特征在于：所述后端支架包括呈拱形的架体，所述架体两端设有向外侧延伸的支撑板，所述支持板通过紧固件安装于所述电路板上，所述拨杆承接座设于所述架体中部外侧。

6.根据权利要求3所述的摄像头组件，其特征在于：所述螺杆支架包括基板和连接于所述基板两端相向设置的支板，所述螺杆穿设于所述两支板上，所述基板通过紧固件连接于所述驱动安装座上。

7.一种清洁机器人，其特征在于：所述清洁机器人前部安装有权利要求1至6任一项所述的摄像头组件。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于：所述清洁机器人包括设于所述清洁机器人前部的碰撞盖板，所述摄像头组件安装在所述碰撞盖板上。

9.根据权利要求8所述的清洁机器人，其特征在于：所述碰撞盖板上设有安装于所述摄像头组件外围的保护罩。

10.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于：还包括一远程控制终端，所述清洁机器人设有与所述远程控制终端进行通信的信号发射/接收装置，所述摄像头组件与所述信号发射/接收装置电连接。