CN109823537B - 一种低空浅水两栖拍摄机器人及其拍摄方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低空浅水两栖拍摄机器人，包括：摄像框架、驱动组件和转向组件，其中摄像框架包括躯干、设置在所述躯干端部的头部，以及与所述头部转动连接的摄像器；驱动组件包括设置在所述躯干两侧的第一风扇和第二风扇，以及设置在所述第二风扇肘部的偏向机构；转向组件包括设置在所述躯干端部的尾翼，以及设置在所述尾翼内部的转向机构。本发明在摄机器人尾翼内部设有转向机构，可以进行全方位转向，且在第二风扇肘部设有偏向机构，通过改变第二风扇的角度，从而可以在低空、浅水进行两栖拍摄，且在摄机器人内部设有智能模块与手机终端进行连接，在外拍摄手机将实时播放拍摄场景和控制拍摄。

Description

一种低空浅水两栖拍摄机器人及其拍摄方法

技术领域

本发明涉及仿生领域，尤其一种低空浅水两栖拍摄机器人及其拍摄方法。

背景技术

随着人类探索自然界步伐的不断加速，各应用领域对具有复杂环境自主移动能力机器人的需求，日趋广泛而深入。

人们随着生活水平提升，摄像成为人们周末生活的一种习惯，但是在摄像中地形差异往往会成为现在摄像的一大难题。

而现有的摄像机器，在水中拍摄时，无法全方位转向，造成拍摄视角减少。

发明内容

发明目的：提供一种低空浅水两栖拍摄机器人，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种低空浅水两栖拍摄机器人，包括：

摄像框架，包括躯干、设置在所述躯干端部的头部，以及与所述头部转动连接的摄像器；

驱动组件，包括设置在所述躯干两侧的第一风扇和第二风扇，以及设置在所述第二风扇肘部的偏向机构；

转向组件，包括设置在所述躯干端部的尾翼，以及设置在所述尾翼内部的转向机构。

在进一步的实施例中，所述偏向机构包括两组镜像对称的镜像单元，每组镜像单元包括设置在所述第二风扇侧部的偏向输出轴、套接所述偏向输出轴的输出转盘，穿透所述输出转盘的多组偏向转轴，套接偏向转轴的第一转盘和第二转盘，设置在转轴端部的输入转盘，以及插接输入转盘的第一输入轴。

在进一步的实施例中，所述第一输入轴插接回转组件，所述回转组件包括套接所述第一输入轴的回转齿轮、与所述回转齿轮啮合的球齿轮，与所述球齿轮固定连接的回转盘，以及插接所述回转盘的第二输入轴，所述第二输入轴端部设有电机；所述球齿轮在所述回转盘侧部设有一半。

在进一步的实施例中，所述转向机构包括设置在所述尾翼内部的二节万向节、与所述二节万向节活动连接的一节万向节，设置在所述一节万向节端部的两组钢丝绳，以及与钢丝绳卷动连接的第一卷筒、第二卷筒；所述一节万向节与二节万向节连接处设有第三连接件；所述第三连接件的端部设有连接轴，所述连接轴插接二节万向节。

在进一步的实施例中，所述摄像器包括与所述头部固定连接的侧板、插接所述侧板的旋转轴，与所述旋转轴转动连接的壳体，以及设置在所述壳体内部的拍摄孔。

在进一步的实施例中，所述尾翼总体呈三角形，且所述尾翼两侧设有尾侧，且所述尾翼的端部设有尾尖。

在进一步的实施例中，所述多组偏向转轴分为三节，且第一节与第二节连接处设有第一连接件，第二节与第三节连接处设有第二连接件。

在进一步的实施例中，所述头部总体呈球状，所述躯干内部设有智能模块，所述智能模块与控制终端电连接。

在进一步的实施例中，所述两组钢丝绳呈垂直分布，且垂直分布的钢丝绳两端设有两组卷筒。

一种低空浅水两栖拍摄机器人的拍摄方法，包括：

S1： 当拍摄机器人需要在水中进行拍摄时，将拍摄机器人放置地面，由控制终端控制智能模块，此时第一风扇、第二风扇将转到，带动拍摄机器人飞行至水面，此时降低风扇转速，拍摄机器人将落入水中；

S2：拍摄机器人在水中转向时，由控制终端控制尾翼内部的转向机构转向，进而完成对摄机器人的转向；

S3：拍摄机器人在水中需要加速前进时，由偏向机构带动第二风扇改变角度，当第二风扇与第一风扇垂直时，前进最佳；

S4： 当摄像器完成拍摄后，飞向空中进行拍摄时，由控制终端改变第二风扇的角度，当第二风扇与第一风扇平行时，加快第一风扇、第二风扇转速，完成向水面移动，直至脱离水面，飞向空中；

S5： 当拍摄机器人在空中需要转向时，由偏向机构改变第二风扇的角度，控制终端将改变两个第二风扇的转速进而配合设置尾翼两侧的尾侧，及尾翼的端部的尾尖改变空中飞行方向，进而完成拍摄，直至回到地面。

有益效果：本发明公开了一种低空浅水两栖拍摄机器人，在摄机器人尾翼内部设有转向机构，可以进行全方位转向，且在第二风扇肘部设有偏向机构，通过改变第二风扇的角度，从而可以在低空、浅水进行两栖拍摄，且在摄机器人内部设有智能模块与手机终端进行连接，在外拍摄手机将实时播放拍摄场景和控制拍摄。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明偏向机构示意图。

图3是本发明回转组件示意图。

图4是本发明转向示意图。

图5是本发明摄像器示意图。

附图标记为：头部1、躯干2、第一防护架3、第一叶片4、第一风扇5、偏向机构6、偏向输出轴601、输出转盘602、第一连接件603、输出转孔604、第一转盘605、第二转盘606、偏向转轴607、输入转盘608、第二连接件609、输入转孔610、第一输入轴611、尾翼7、第一卷筒701、钢丝绳702、一节万向节703、第三连接件704、连接轴705、二节万向节706、第二卷筒707、尾尖8、尾侧9、回转组件10、回转齿轮1001、回转盘1002、第二输入轴1003、球齿轮1004、摄像器11、侧板1101、旋转轴1102、拍摄孔1103、壳体1104、第二风扇12。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

经过申请人的研究分析，出现这一问题（在水中拍摄时，无法全方位转向，造成拍摄视角减少）的原因在于，现有水中机器人在转向中基本采用喷气式转向，使用喷气装置影响水流，进而实现转向，但在转向中，喷气装置对水流的影响较大，导致拍摄受水流的影响，出现拍摄模糊现象，且使用喷气装置转向无法确定控制转向位置，一般会转向过大、过小，无法精确拍摄位置，且一般喷气式转向基本为左右方向的转向，而有很多视角需要仰视拍摄、俯视拍摄时，喷气式转向无法达到使用者的这一需求。

一种低空浅水两栖拍摄机器人，包括：头部1、躯干2、第一防护架3、第一叶片4、第一风扇5、偏向机构6、偏向输出轴601、输出转盘602、第一连接件603、输出转孔604、第一转盘605、第二转盘606、偏向转轴607、输入转盘608、第二连接件609、输入转孔610、第一输入轴611、尾翼7、第一卷筒701、钢丝绳702、一节万向节703、第三连接件704、连接轴705、二节万向节706、第二卷筒707、尾尖8、尾侧9、回转组件10、回转齿轮1001、回转盘1002、第二输入轴1003、球齿轮1004、摄像器11、侧板1101、旋转轴1102、拍摄孔1103、壳体1104、第二风扇12。

其中，所述躯干2的端部设有头部1，头部1总体呈球状，所述躯干2内部设有智能模块，所述智能模块与控制终端电连接，所述头部1内部设有摄像器11，所述摄像器11包括与所述头部1固定连接的侧板1101、插接所述侧板1101的旋转轴1102，与所述旋转轴1102转动连接的壳体1104，以及设置在所述壳体1104内部的拍摄孔1103，所述躯干2的下表层呈椎体（图中未视），设计躯干2为椎体，当拍摄机器人从水面飞行至空中时，受到水压的影响，平面受到的压强更强，而本发明的拍摄机器人躯干2下表面设为椎体，在拍摄机器人脱离水面时，减少了水压的影响，从而使得在飞向空中时阻力更小，减少能源浪费，所述头部1呈球状，使得拍摄机器人在水中、空中的阻力更小。

所躯干2的两侧设有第一风扇5、第二风扇12，所述第一风扇5、第二风扇12均设有两个，所述第二风扇12的肘部设有偏向机构6，所述偏向机构6包括两组镜像对称的镜像单元，每组镜像单元包括设置在所述第二风扇12侧部的偏向输出轴601、套接所述偏向输出轴601的输出转盘602，穿透所述输出转盘602的多组偏向转轴607，套接偏向转轴607的第一转盘605和第二转盘606，设置在转轴端部的输入转盘608，以及插接输入转盘608的第一输入轴611，所述多组偏向转轴607分为三节，且第一节与第二节连接处设有第一连接件603，第二节与第三节连接处设有第二连接件609，所述输入转盘608侧部开有多组输入转孔610，所述输出转盘602的侧部开有多组输出转孔604，所述输出转孔604、输入转孔610套接偏向转轴607。

本发明设计无齿轮传动，使得扭矩更大，与传统齿轮传动相比震动更小，磨损更小，所述第一风扇5的内部设有电机，所述第一风扇5包括第一叶片4，设置在第一叶片4外圈的第一防护架3，所述第一防护架3为圆形，所述第二风扇12设计为单独转动，两个风扇的转速单独控制，设计为单一电机带动，可以实现两个风扇转速不同，进而在空中配合所述尾翼7实现转向。

所述第一输入轴611插接回转组件10，所述回转组件10包括套接所述第一输入轴611的回转齿轮1001、与所述回转齿轮1001啮合的球齿轮1004，与所述球齿轮1004固定连接的回转盘1002，以及插接所述回转盘1002的第二输入轴1003，所述第二输入轴1003端部设有电机；所述球齿轮1004在所述回转盘1002侧部设有一半，在回转盘1002上设计半圈球齿轮1004，使得第二输入轴1003无需回转，也可带动第二风扇12进行复位。

所述尾翼7内部设有转向机构，所述转向机构包括设置在所述尾翼7内部的二节万向节706、与所述二节万向节706活动连接的一节万向节703，设置在所述一节万向节703端部的两组钢丝绳702，以及与钢丝绳702卷动连接的第一卷筒701、第二卷筒707；所述一节万向节703与二节万向节706连接处设有第三连接件704；所述第三连接件704的端部设有连接轴705，所述连接轴705插接二节万向节706，所述两组钢丝绳702呈垂直分布，且垂直分布的钢丝绳702两端设有两组卷筒，设计相互垂直的两组钢丝绳702，且在每组钢丝绳702的端部设有两组卷筒，可以实现尾翼7在预定空间内进行全方位的转动，进而使得拍摄机器人可以在水中进行全方位的转向，当第一卷筒701卷取钢丝绳702时，第二卷筒707将放松钢丝绳702。所述头部1内部设有摄像器11，所述摄像器11包括与所述头部1固定连接的侧板1101、插接所述侧板1101的旋转轴1102，与所述旋转轴1102转动连接的壳体1104，以及设置在所述壳体1104内部的拍摄孔1103，所述拍摄孔1103可随壳体1104沿旋转轴1102进行旋转，完成多角度的拍摄，所述尾翼7总体呈三角形，且所述尾翼7两侧设有尾侧9，且所述尾翼7的端部设有尾尖8。

所述躯干2内部设有智能模块，所述智能模块与控制终端电连接，所述控制终端部为手机控制终端，所述智能模块将摄像器11拍摄到的画面传输至手机终端，由拍摄者判断、控制拍摄机器人的拍摄、行走。

工作原理：当拍摄机器人需要在水中进行拍摄时，将拍摄机器人放置地面，由控制终端控制智能模块，此时第一风扇5、第二风扇12将转到，带动拍摄机器人飞行至水面，此时降低风扇转速，拍摄机器人将落入水中，拍摄机器人在水中转向时，由控制终端控制尾翼7内部的转向机构，由第一卷筒701、第二卷筒707、第三卷筒（图中未视）和第四卷筒（图中未视），控制相互垂直的两组钢丝绳702进行卷取，进而带动一节万向节703在预定的平面内可以全方位转动，进而控制与二节万向节706连接的尾翼7端部进行全方位转向，进而带动拍摄机器人可以全方位进行转向，拍摄机器人在水中需要加速前进时，由第二输入轴1003转动带动回转盘1002进行转动，进而带动与所述旋转盘啮合的回转齿轮1001进行转动，进而带动插接所述回转齿轮1001的第一输入轴611带动输入转盘608进行转动，进而带动多组偏向转轴607进行转动，进而带动输出转盘602进行转动，进而带动偏向输出轴601进行转动，进而带动第二风扇12进行改变角度，进而完成拍摄机器人的加速运动，当第二风扇12与第一风扇5垂直时，前进速度最快，当摄像器11完成拍摄后，飞向空中进行拍摄时，由控制终端改变第二风扇12的角度，当第二风扇12与第一风扇5平行时，加快第一风扇5、第二风扇12转速，完成向水面移动，直至脱离水面，飞向空中，当拍摄机器人在空中需要转向时，由偏向机构6改变第二风扇12的角度，控制终端将改变两个第二风扇12的转速进而配合设置尾翼7两侧的尾侧9，及尾翼7的端部的尾尖8改变空中飞行方向，进而完成拍摄，直至回到地面。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种低空浅水两栖拍摄机器人的拍摄方法，其特征是，基于以下装置，包括：

摄像框架，包括躯干、设置在所述躯干端部的头部，以及与所述头部转动连接的摄像器；

驱动组件，包括设置在所述躯干两侧的第一风扇和第二风扇，以及设置在所述第二风扇肘部的偏向机构；

转向组件，包括设置在所述躯干端部的尾翼，以及设置在所述尾翼内部的转向机构；

所述偏向机构包括两组镜像对称的镜像单元，每组镜像单元包括设置在所述第二风扇侧部的偏向输出轴、套接所述偏向输出轴的输出转盘，穿透所述输出转盘的多组偏向转轴，套接偏向转轴的第一转盘和第二转盘，设置在偏向转轴端部的输入转盘，以及插接输入转盘的第一输入轴；

所述第一输入轴插接回转组件，所述回转组件包括套接所述第一输入轴的回转齿轮、与所述回转齿轮啮合的球齿轮，与所述球齿轮固定连接的回转盘，以及插接所述回转盘的第二输入轴，所述第二输入轴端部设有电机；所述球齿轮在所述回转盘侧部设有一半；

所述转向机构包括设置在所述尾翼内部的二节万向节、与所述二节万向节活动连接的一节万向节，设置在所述一节万向节端部的两组钢丝绳，以及与钢丝绳卷动连接的第一卷筒、第二卷筒；所述一节万向节与二节万向节连接处设有第三连接件；所述第三连接件的端部设有连接轴，所述连接轴插接二节万向节；

所述两组钢丝绳呈垂直分布，且垂直分布的钢丝绳两端设有两组卷筒；

所述多组偏向转轴分为三节，且第一节与第二节连接处设有第一连接件，第二节与第三节连接处设有第二连接件；

所述摄像器包括与所述头部固定连接的侧板、插接所述侧板的旋转轴，与所述旋转轴转动连接的壳体，以及设置在所述壳体内部的拍摄孔；

所述尾翼总体呈三角形，且所述尾翼两侧设有尾侧，且所述尾翼的端部设有尾尖；

所述头部总体呈球状，所述躯干内部设有智能模块，所述智能模块与控制终端电连接；

包括以下方法：

S1： 当拍摄机器人需要在水中进行拍摄时，将拍摄机器人放置地面，由控制终端控制智能模块，此时第一风扇、第二风扇将转动，带动拍摄机器人飞行至水面，此时降低风扇转速，拍摄机器人将落入水中；

S2：拍摄机器人在水中转向时，由控制终端控制尾翼内部的转向机构转向，进而完成对拍摄机器人的转向；

S3：拍摄机器人在水中需要加速前进时，由偏向机构带动第二风扇改变角度，当第二风扇与第一风扇垂直时，前进最佳；

S4： 当摄像器完成拍摄后，飞向空中进行拍摄时，由控制终端改变第二风扇的角度，当第二风扇与第一风扇平行时，加快第一风扇、第二风扇转速，完成向水面移动，直至脱离水面，飞向空中；

S5： 当拍摄机器人在空中需要转向时，由偏向机构改变第二风扇的角度，控制终端将改变两个第二风扇的转速进而配合设置尾翼两侧的尾侧，及尾翼的端部的尾尖改变空中飞行方向，进而完成拍摄，直至回到地面。

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