CN106671101A

CN106671101A - 一种智能拍摄机器人

Info

Publication number: CN106671101A
Application number: CN201611208803.1A
Authority: CN
Inventors: 巫建; 王兆华; 杜艳平; 陈乐阳
Original assignee: Beijing Institute of Graphic Communication
Current assignee: Beijing Institute of Graphic Communication
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-05-17

Abstract

本发明公开了一种智能拍摄机器人，属于服务类机器人领域，包括：底座，腹部，胸部，手臂及头部；所述底座底部设置有移动装置，所述底座上表面设置有起升机构，所述腹部内部放置配套设备，所述胸部内置微处理器、信号发射与接收装置和控制设备，所述手臂包括上臂、前臂、手腕接口三部分，所述头部主体为一块屏幕，在所述屏幕上配备有摄像头；所述底座通过所述起升机构与所述腹部连接，所述腹部和所述胸部可转动连接，所述手臂分别位于所述胸部的两侧，所述胸部和所述头部连接。本发明实施例提供的智能拍摄机器人，无需人为操作便可实现不同高度和不同角度的全方位的自主拍摄。

Description

一种智能拍摄机器人

技术领域

本发明涉及服务类机器人领域，特别是指一种智能拍摄机器人。

背景技术

目前，机器人根据其功能及智能程度的不同，大致可分为三类：

第一类为传感型机器人，这类机器人的本体上没有智能单元，只有执行机构和感应机构，它具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近掘、力觉和红外、超声及激光等)进行传感和信息处理、实现控制与操作的能力。

第二类为交互型机器人，这类机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人机对话，实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能，能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单地避障等功能，但是还要受到外部的控制。

第三类为自主型机器人，这类机器人在设计制作之后，机器人无需人的干预，能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。自主型机器人的本体上具有感知、处理、决策、执行等模块，可以像一个自主的人一样独立的活动和处理问题。

现代摄影机器人主要包括摄影机的位置控制、摄影机姿态控制、光圈聚焦和变焦的自动控制。这三类需求目前已有成熟的产品。3个旋转自由度姿态控制目前也有很多厂家在做。但是目前摄影类机器人大都需要人为操作去拍摄其他物体，很难做到机器人自主拍摄。由于目前网络直播以及网络课程的兴起，一种可以完成自主拍摄的拍摄类机器人的需求正逐渐增加。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种无需人为操作便可自主拍摄的机器人。

基于上述目的本发明提供的一种智能拍摄机器人，包括：底座、腹部、胸部、手臂、头部及X-Y工作台连接件；

所述底座底部设置有移动装置，所述底座上表面设置有起升机构，所述腹部内部放置配套设备，所述胸部内置微处理器、信号发射与接收装置和控制设备，所述手臂包括上臂、前臂、手腕接口三部分，所述头部主体为一块屏幕，在所述屏幕上配备有摄像头；

所述底座通过所述起升机构与所述腹部连接，所述腹部和所述胸部之间连接有X-Y工作台连接件，腹部和胸部可相对X-Y工作台连接件可自由转动，所述手臂分别位于所述胸部的两侧，所述胸部和所述头部连接。

进一步的，所述移动装置为圆盘式全向移动装置，内部设置有电源、信号接收装置和三个电机，所述电机按圆周分布，每120°分布有一个电机，分别用来驱动车轮。

进一步的，所述手腕接口设置有固定槽口。

进一步的，所述腹部顶端设置有转盘转动机构，所述X-Y工作台连接件与所述腹部顶端的转盘利用齿轮传动机构连接。

进一步的，X-Y工作台连接件拥有两个方向的导轨，两方向导轨正交排布，每个方向导轨行程为600mm，可带动胸部及其上结构完成半径600mm内的直线、曲线运动。

进一步的，所述上臂通过球关节与所述胸部连接，所述上臂可绕所述球关节转动。

进一步的，所述前臂套接在所述手腕接口上，所述前臂内部设置有伸缩机构，所述前臂通过所述伸缩机构与所述手腕接口连接。

进一步的，所述胸部顶端设置有转盘机构，所述转盘机构上表面设置有有条形凹槽，所述凹槽的两个端部设置有销轴孔。

进一步的，所属胸部内部设置有无线信号收发装置、中央处理系统、传感器、控制电路、电源等装置。

进一步的，所述头部内设置有面部识别模块，所述面部识别模块用于自动拍摄对象。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种智能拍摄机器人，包括：底座，腹部，胸部，手臂及头部；所述底座底部设置有移动装置，所述底座上表面设置有起升机构，所述腹部内部放置配套设备，所述胸部内置微处理器、信号发射与接收装置和控制设备，所述手臂包括上臂、前臂、手腕接口三部分，所述头部主体为一块屏幕，在所述屏幕上配备有摄像头；所述底座通过所述起升机构与所述胸部连接，所述腹部和所述胸部通过X-Y工作台连接件连接，所述手臂分别位于所述胸部的两侧，所述胸部和所述头部连接。本发明实施例提供的智能拍摄机器人，无需人为操作便可实现不同高度和不同角度的全方位的自主拍摄。

附图说明

图1为本发明实施例智能拍摄机器人的立体结构示意图；

图2为本发明实施例智能拍摄机器人的底座的移动装置的结构示意图；

图3为本发明实施例智能拍摄机器人的胸部结构示意图；

图4为本发明实施例智能拍摄机器人的腹部结构示意图；

图5为本发明实施例智能拍摄机器人的X-Y工作台连接件结构示意图；

图6为本发明实施例智能拍摄机器人的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明的实施例提供一种智能拍摄机器人，包括：底座，腹部，胸部，手臂及头部；所述底座底部设置有移动装置，所述底座上表面设置有起升机构，所述腹部内部放置配套设备，所述胸部内置微处理器、信号发射与接收装置、控制设备及专业级拍摄设备，所述手臂包括上臂、前臂、手腕接口三部分，所述头部主体为一块屏幕，在所述屏幕上配备有摄像头；所述底座通过所述起升机构与所述腹部连接，所述腹部和所述胸部通过X-Y工作台连接件连接，所述手臂分别位于所述胸部的两侧，所述胸部和所述头部连接。

本实施例的智能拍摄机器人，无需人为操作便可实现不同高度和不同角度的全方位的自主拍摄。

如图1所示，为本发明实施例智能拍摄机器人的立体结构示意图。作为本发明的一个实施例，所述智能拍摄机器人包括底座2、腹部3、胸部8、手臂5及头部9，所述底座2底部设置有移动装置1。如图2所示，为本发明实施例智能拍摄机器人的底座的移动装置的结构示意图。从图中可以看出，所述移动装置1为圆盘式全向移动装置，内部设置有电源103、信号接收装置102、电机101、起升机构104和车轮105，所述电机101按圆周分布，每120°分布有一个电机101，分别用来驱动车轮105。所述电源103用于为所述信号接收装置102、所述电机101和所述起升机构104提供动力。所述信号接收装置102用于接收控制信号，并向所述电机101发出驱动信号，进而控制所述车轮105运动。所述起升机构104设置在所述电源103的上表面。所述起升机构104通常为多级伸缩臂。

此外，在所述腹部3内部放置配套设备，所述胸部8内置微处理器、信号发射与接收装置和控制设备，所述手臂5包括上臂7、前臂6和手腕接口4三部分，所述头部9主体为一块屏幕，在所述屏幕上配备有摄像头。

所述底座2通过所述起升机构与所述腹部3连接，所述腹部3和所述胸部8可转动连接，所述手臂5分别位于所述胸部8的两侧，所述胸部8和所述头部9连接。

作为本发明的一个实施例，所述手腕接口设置有固定槽口，可以安装各种支架，用于固定各类设备，例如摄像机、麦克风等。

作为本发明的另一个实施例，所述腹部顶端设置有转盘转动机构，所述胸部与所述腹部顶端的转盘转动机构连接。所述胸部可绕所述转盘转动机构在水平面内转动，进而完成对四周环境的拍摄工作。

作为本发明的再一个实施例，所述上臂通过球关节与所述胸部连接，所述上臂可绕所述球关节转动。所述上臂在竖直平面内转动的同时，还可以向靠近胸部或远离胸部的方向摆动，增加了智能拍摄机器人的手臂的活动范围。

作为本发明的又一个实施例，所述前臂套接在所述手腕接口上，所述前臂内部设置有伸缩机构，所述前臂通过所述伸缩机构与所述手腕接口连接。所述手臂的长度可以在一定范围内任意调节，适应不同高度的拍摄需求。

可选的，所述手腕接口可以安装伸缩机械臂，通过所述伸缩机械臂进一步安装反光板和补光灯等设备，进而控制补光强弱和色彩控制，同时，提供了可选的补光灯作为备选光源，满足不同场景的光源选择。

可选的，在所述智能拍摄机器人的手腕接口、胸部和头部设置有多个摄像头，多个摄像头之间可以切换拍摄，可以将从不同角度拍摄到的视频合成。

可选的，在所述智能拍摄机器人的胸部和手臂上安装摄像头，从而满足立体拍摄需求。同时在所述智能拍摄机器人的胸部和手臂上安装有麦克风，可以实现多点声音采集，以便将采集到的声音智能合成，增强采集到的声音的立体效果。

如图3所示，为本发明实施例智能拍摄机器人的胸部结构示意图；在本发明的实施例中，所述胸部8顶端设置有转盘机构801，所述转盘机构801上表面设置有条形凹槽802，所述凹槽802的两个端部设置有销轴孔803。所述头部通过销轴与所述转盘机801构连接。所述转盘机构801可以在水平面内实现360°无死角转动，所述头部可以做一定角度俯仰运动，两者结合，满足不同距离不同方位不同角度的拍摄需求。

为了更好的满足拍摄需求，所述头部内设置有面部识别模块，所述面部识别模块内置人脸识别系统，能够根据人的面部特征识别人脸，进而实现自动选择拍摄对象。

如图4所示，为本发明实施例智能拍摄机器人的腹部结构示意图。为了充分利用智能拍摄机器人身体内部的空间，所述智能拍摄机器人的腹部内部中空，用于放置配套设备；所述机器人腹部一侧设置有屏幕10，可以实时播放所述机器人头部投射到屏幕10上拍摄内容，所述机器人腹部与屏幕相对一侧开有一小门11，用于配套设施的存放以及取用。所述机器人胸部设置有微处理器、信号接收和传递装置、控制装置、以及弱电电源。此外，所述智能拍摄机器人采用高强度材料，可以满足市面上大部分摄影器械的安全架设及使用。

如图5所示，为本发明实施例智能拍摄机器人的X-Y工作台连接件结构示意图。所述上导轨201与上圆盘202固定连接，所述上导轨201通过螺栓与下导轨204的滑块203固定连接，所述滑块203可以带动上导轨201及其上部分运动，上导轨201可以带动上圆盘202及其上部分移动。所述下导轨设置在下圆盘205上。所述上圆盘202为智能拍摄机器人的腹部的底盘，所述下圆盘为智能拍摄机器人的底座的顶盘。两导轨行程均为600mm，配合运动时可使机器人完成半径为600mm的直线、曲线高精度拍摄。

如图6所示，为本发明实施例智能拍摄机器人的工作流程示意图。所述智能拍摄机器人内部设置有CPU、通信模块、传感器模块和电路供电模块(未图示)。CPU模块负责处理机器人运行过程中产生相关数据，通信模块负责传输内部数据及收集和发射无线数据，可通过WIFI、蓝牙与外界进行联系；传感器模块包含加速度传感器，重力感应装置，光线感应器等一系列传感器；电路供电模块主要为以上几个模块提供电源。

当利用所述智能拍摄机器人进行拍摄时，首先，用户向机器人下达指令，机器人通过传感器感知外部环境，将信号处理后传送至CPU，CPU经过分析向机器人其他部件发送指令，各部分电机带动机器人其余部件进行动作，动作完成后进行反馈，若动作完成，则结束，若未完成，则返回信号处理步骤再次循环。

此外，还设置有存储模块，所述存储模块内存储有多种视频的标准模式，拍摄到的视频可以按照标准模式的模板放映，为了满足用户的使用需求，所述存储模块还设置有数据传输接口，用户可以从云端下载视频模式存储到存储模块中，同时，用户也可以自定义编辑视频模式存储到所述存储模块中。同时，通过所述数据传输接口，可以将录制好的视频导入到播放设备中，或者可以通过APP将录制好的视频分享给他人。

为了更好的实现数据交互，所述智能拍摄机器人可通过Wi-Fi、蓝牙等无线通讯方式与个人移动设备相连，用户通过个人移动设备内APP控制机器人，也可以由机器人自主控制，通过传感器反馈周围环境变化，实现机器人自主控制。所拍摄内容可以通过内置程序，自动美化、处理，并可通过网络上传至云储存。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能拍摄机器人，其特征在于，包括：底座、腹部、胸部、手臂及头部；

所述底座通过所述起升机构与所述腹部连接，所述腹部和所述胸部通过X-Y工作台连接件连接，所述手臂分别位于所述胸部的两侧，所述胸部和所述头部连接。

2.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述移动装置为圆盘式全向移动装置，内部设置有电源、信号接收装置和三个电机，所述电机按圆周分布，每120°分布有一个电机，分别用来驱动车轮。

3.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述手腕接口设置有固定槽口。

4.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述腹部顶端设置有转盘转动机构，所述胸部与所述腹部顶端的转盘转动机构连接。

5.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述上臂通过球关节与所述胸部连接，所述上臂可绕所述球关节转动。

6.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述前臂套接在所述手腕接口上，所述前臂内部设置有伸缩机构，所述前臂通过所述伸缩机构与所述手腕接口连接。

7.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述胸部顶端设置有转盘机构，所述转盘机构上表面设置有条形凹槽，所述凹槽的两个端部设置有销轴孔。

8.根据权利要求1所述的智能拍摄机器人，其特征在于，所述头部内设置有面部识别模块，所述面部识别模块用于自动拍摄对象。