CN113489883A - 眼球仿真摄像机及仿真机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种眼球仿真摄像机和仿真机器人，该眼球仿真摄像机包括球状壳体、摄像机模组、虹膜装饰片及延长臂。其中，球状壳体包括前壳与后盖，后盖可拆卸地与前壳连接，且前壳上设置有透光区；摄像机模组固定于球状壳体内，且摄像机模组的镜头朝向透光区；虹膜装饰片的形状与透光区相匹配，虹膜装饰片位于透光区靠近摄像机模组的一侧，且虹膜装饰片靠近透光区的一侧具有虹膜图案，虹膜装饰片的中心开设有透光孔，摄像机模组的镜头与透光孔相抵接且不伸出透光孔；延长臂的一端与后盖的远离前壳的一侧固定连接，延长臂的另一端具有旋转轴，旋转轴用于与驱动装置连接，以使驱动装置驱动球状壳体左右转动和/或上下转动。

Description

眼球仿真摄像机及仿真机器人

技术领域

本申请涉及摄像机技术领域，特别是涉及一种眼球仿真摄像机及仿真机器人。

背景技术

目前，仿真机器人应用于工业、医学、教育、服务等多种领域。仿真机器人具有与人相似的外形，且仿真机器人通过眼部摄像机获取外部的目标图像，因此仿真机器人的眼部摄像机是仿真机器人的重要组成部分。而现有技术中的眼部摄像机的体积较大且与人类眼球的相似度较低，因此亟需一种体积小、仿真程度高的眼部摄像机。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种眼球仿真摄像机及仿真机器人，以提高仿真机器人中眼部摄像机的仿真程度。具体技术方案如下：

本申请实施例的一方面提供了一种眼球仿真摄像机，所述眼球仿真摄像机包括：

球状壳体，所述球状壳体包括前壳与后盖，所述后盖可拆卸地与所述前壳连接，且所述前壳上设置有透光区；

摄像机模组，所述摄像机模组固定于所述球状壳体内，且所述摄像机模组的镜头朝向所述透光区；

虹膜装饰片，所述虹膜装饰片的形状与所述透光区相匹配，所述虹膜装饰片位于所述透光区靠近所述摄像机模组的一侧，且所述虹膜装饰片靠近所述透光区的一侧具有虹膜图案，所述虹膜装饰片的中心开设有透光孔，所述摄像机模组的镜头与所述透光孔相抵接且不伸出所述透光孔；

延长臂，所述延长臂的一端与所述后盖的远离所述前壳的一侧固定连接，所述延长臂的另一端具有旋转轴，所述旋转轴用于与驱动装置连接，以使所述驱动装置驱动所述球状壳体左右转动和/或上下转动。

一些实施例中，所述前壳包括：

前壳主体，所述前壳主体可拆卸地与所述后盖连接；

透明罩，所述透明罩与所述前壳主体可拆卸地连接，且所述透明罩位于所述前壳主体远离所述后盖的一侧，所述透明罩形成所述透光区。

一些实施例中，所述前壳主体的靠近所述摄像机模组的一侧具有第一环形沉槽，所述虹膜装饰片置于所述第一环形沉槽内。

一些实施例中，所述摄像机模组的镜头包括镜片和镜筒，所述镜筒靠近所述透光区的一侧具有装饰面，所述装饰面的中心开设有镜片孔，所述镜片与所述镜片孔相抵接且不伸出所述镜片孔，所述虹膜装饰片固定于所述装饰面上，且所述透光孔的轴线与所述镜片孔的轴线重合。

一些实施例中，所述前壳主体靠近所述透明罩的一侧具有第二环形凹槽，所述透明罩卡装于所述第二环形凹槽内。

一些实施例中，所述延长臂上开设有第一通孔，且所述第一通孔的轴线与所述延长臂的朝向所述球状壳体的延伸的中心线垂直；

所述后盖的远离所述前壳的一侧开设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔连通，所述摄像机模组的引线通过所述第二通孔伸出所述球状壳体。

一些实施例中，所述摄像机模组的引线包括扁平状薄膜引线，所述第二通孔为与所述扁平状薄膜引线相匹配的方孔。

一些实施例中，所述第二通孔的靠近所述前壳的孔口具有倒角结构。

一些实施例中，所述前壳靠近所述后盖的一侧具有唇缘凸台，所述后盖靠近所述前壳的一侧具有与所述唇缘凸台相匹配的唇缘凹槽，所述前壳与所述后盖通过唇缘凸台与所述唇缘凹槽卡装连接。

本申请实施例的另一方面提供了一种仿真机器人，所述仿真机器人包括上述任一所述的眼球仿真摄像机。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例提供的一种眼球仿真摄像机和仿真机器人，该眼球仿真摄像机包括球状壳体、摄像机模组、虹膜装饰片及延长臂。其中，球状壳体包括可拆卸的连接的前壳和后盖，前壳和后盖形成容纳腔体，且前壳上具有透光区。摄像机模组位于容纳腔体内，且摄像机模组的镜头朝向透光区，以使镜头可通过透光区采集到球状壳体外的画面。虹膜装饰片靠近透光区的一侧具有虹膜图案，以模拟人眼的瞳孔，增加眼球仿真摄像机的仿真程度。延长臂的一端与后盖远离前壳球体的一侧连接，另一端具有旋转轴，且旋转轴的轴线与延长臂的朝向球状壳体的中心线相垂直。旋转轴上具有轴孔，旋转轴通过轴孔与驱动装置连接，以使驱动装置通过旋转轴带动球状壳体左右转动和/或上下转动，以模拟人眼中眼球的左右及上下转动。本申请实施例提供的眼球仿真摄像机中，延长臂与驱动装置设置于球状壳体外，缩小了球状壳体的尺寸，使球状壳体的形状及尺寸能够与人类眼球的形状及尺寸相近。虹膜装饰片上的虹膜图案与人眼的瞳孔图案相近，且虹膜图案通过透光区显示出来，使得从外部观察眼球仿真摄像机时，眼球仿真摄像机与人类眼球的相似度较高。此外，驱动装置可通过延长臂上的旋转轴来驱动球状壳体左右转动和/或上下转动，以模拟人类眼球的转动，进一步提高了眼球仿真摄像机的仿真程度。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请一些实施例中眼球仿真摄像机的一种结构示意图；

图2为本申请一些实施例中眼球仿真摄像机的另一种结构示意图；

图3为本申请一些实施例中眼球仿真摄像机的一种结构爆炸图；

图4为本申请一些实施例中眼球仿真摄像机的一种剖面图；

图5为本申请一些实施例中后盖的一种结构图；

图6为本申请一些实施例中前壳的一种结构图；

图7为本申请一些实施例中后盖的另一种结构图；

图8为本申请一些实施例中前壳的另一种结构图；

图9为本申请一些实施例中摄像机模组的一种结构示意图；

图10为本申请一些实施例中摄像机模组的另一种结构示意图。

附图标号：1-球状壳体；101-前壳；1011-透光区；1012-唇缘凸台；1013-第二安装孔；1014-前壳主体；10141-第二环形凹槽；10142-第三通孔；10143-第一环形沉槽；1015-透明罩；102-后盖；1021-唇缘凹槽；1022-第一安装孔；1023-沉槽；1024-第二通孔；2-摄像机模组；201-镜头；2011-镜片；2012-镜筒；20121-装饰面；20122-镜片孔；202-镜头安装座；203-圆形电路板；3-虹膜装饰片；301-透光孔；4-延长臂；401-旋转轴；402-第一通孔；4011-轴孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图4所示，本申请实施例提供的眼球仿真摄像机包括球状壳体1、摄像机模组2、虹膜装饰片3及延长臂4。其中，球状壳体1包括前壳101与后盖102，后盖102可拆卸地与前壳101连接，且前壳101上设置有透光区1011。摄像机模组2固定于球状壳体1内，且摄像机模组2的镜头201朝向透光区1011。虹膜装饰片3的形状与透光区1011相匹配，虹膜装饰片3位于透光区1011靠近摄像机模组2的一侧，且虹膜装饰片3靠近透光区1011的一侧具有虹膜图案，虹膜装饰片3的中心开设有透光孔301，摄像机模组2的镜头201与透光孔301相抵接且不伸出透光孔301。延长臂4的一端与后盖102的远离前壳101的一侧固定连接，延长臂4的另一端具有旋转轴401，旋转轴401用于与驱动装置连接，以使驱动装置驱动球状壳体1左右转动和/或上下转动。

本申请实施例中，球状壳体1包括可拆卸的连接的前壳101和后盖102，前壳101和后盖102形成容纳腔体，且前壳101上具有透光区1011。摄像机模组2位于容纳腔体内，且摄像机模组2的镜头201朝向透光区1011，以使镜头201可通过透光区1011采集到球状壳体1外的画面。虹膜装饰片3靠近透光区1011的一侧具有虹膜图案，以模拟人眼的瞳孔，增加眼球仿真摄像机的仿真程度。延长臂4的一端与后盖102远离球状壳体1的一侧连接，另一端具有旋转轴401，且旋转轴401的轴线与延长臂4的朝向球状壳体1的中心线相垂直。旋转轴401上具有轴孔4011，旋转轴401通过轴孔4011与驱动装置连接，以使驱动装置通过旋转轴401带动球状壳体1左右转动和/或上下转动，以模拟人眼中眼球的左右及上下转动。

本申请实施例提供的眼球仿真摄像机中，延长臂4与驱动装置设置于球状壳体1外，缩小了球状壳体1的尺寸，使球状壳体1的形状及尺寸能够与人类眼球的形状及尺寸相近。虹膜装饰片3上的虹膜图案与人眼的瞳孔图案相近，且虹膜图案通过透光区1011显示出来，使得从外部观察眼球仿真摄像机时，眼球仿真摄像机与人类眼球的相似度较高。此外，驱动装置可通过延长臂4上的旋转轴401来驱动球状壳体1左右转动和/或上下转动，以模拟人类眼球的转动，进一步提高了眼球仿真摄像机的仿真程度。

本申请实施例中，如图4所示，延长臂4的朝向球状壳体1的中心线L1经过球状壳体1的中心点O，且中心线L1可以与摄像机模组2的镜头201的光轴重合。基于此，当两个眼球仿真摄像机安装于仿真机器人上，以充当仿真机器人的双眼时，两个眼球仿真摄像机可以同步左右转动，或同步上下转动，且使两个眼球仿真摄像机的左右转动范围相同，以模拟人类的两个眼球的转动。

如图2所示，前壳101和后盖102均可以为半圆状壳体，前壳101和后盖102连接后，前壳101与后盖102之间形成容纳腔体。其中，前壳101与后盖102的连接方式有多种。

一些实施例中，如图5和图6所示，前壳101靠近后盖102的一侧具有唇缘凸台1012，后盖102靠近前壳101的一侧具有与唇缘凸台1012相匹配的唇缘凹槽1021，前壳101与后盖102通过唇缘凸台1012与唇缘凹槽1021卡装连接。

本申请实施例中，前壳101与后盖102可通过唇缘凸台1012与唇缘凹槽1021的配合卡装连接。此外，为使前壳101与后盖102的连接更加紧固，如图5所示，可在后盖102上开设两个第一安装孔1022，且两个第一安装孔1022对称分布。相对应的，如图6所示，可在前壳101上开设与两个第一安装孔1022的位置相匹配的两个第二安装孔1013。其中，两个第二安装孔1013可以为螺纹孔。基于此，可以通过螺丝等紧固件与两个第二安装孔1013相配合，以进一步固定连接前壳101与后盖102。

此外，如图7所示，可在后盖102的远离前壳101的一侧上设置与两个第一安装孔1022相对应的两个沉槽1023。基于此，当通过螺丝连接前壳101与后盖102时，两个沉槽1023的槽底可为螺丝的头部提供固定面，使得两个螺丝与两个第一安装孔1022及两个第二安装孔1013更加紧固的连接。且两个螺丝分别陷入两个沉槽1023内，使得后盖102的外侧不具有凸起，更加平滑整洁。

本申请实施例中，前壳101与后盖102还可通过其他方式连接，如螺纹连接，磁吸连接或胶封等，本申请实施例对此不作具体限定。

如图1所示，透光区1011位于前壳101上，摄像机模组2的镜头201朝向透光区1011，使得镜头201可通过透光区1011获取到球状壳体1外的目标物体的图像。其中，透光区1011的形状可以为圆形，且透光区1011的尺寸可以与人眼中瞳孔的尺寸大致相同，使得眼球仿真摄像机的外观更加贴近人眼。其中，透光区1011可以与前壳101是一体结构，使前壳101上的部分区域采用透明材质以形成透光区1011。透光区1011也可以为于前壳101可拆卸连接的透明部件，本申请实施例对此不作具体限定。

具体的，一些实施例中，如图3所示，前壳101包括前壳主体1014和透明罩1015。其中，前壳主体1014可拆卸地与后盖102连接。透明罩1015与前壳主体1014可拆卸地连接，且透明罩1015位于前壳主体1014远离后盖102的一侧，透明罩1015形成透光区1011。

本申请实施例中，透明罩1015的形状可以为与人眼的瞳孔相匹配的圆形。透明罩1015为透光材质，透明罩1015安装于前壳主体1014上时，透明罩1015本身形成透光区1011。其中，对透明罩1015与前壳主体1014的连接方式有多种。

一些实施例中，前壳主体1014靠近透明罩1015的一侧具有第二环形凹槽10141，透明罩1015卡装于第二环形凹槽10141内。

本申请实施例中，如图8所示，前壳主体1014上开设有第三通孔10142，第三通孔10142的形状及尺寸与透明罩1015的形状及尺寸大致相同。前壳主体1014靠近透明罩1015的一侧，即第三通孔10142的远离后盖102的孔口处设置第二环形凹槽10141。当将透明罩1015可以卡装于第二环形凹槽10141内，以实现透明罩1015与前壳主体1014的连接。此外，为进一步固定连接透明罩1015及前壳主体1014，可以在透明罩1015卡装于第二环形凹槽10141内后，再通过透明胶将透明罩1015的外周粘贴固定于第二环形凹槽10141内。需要注意的是，透明罩1015呈弧面状，当将摄像机模组2固定于球状壳体1内时，摄像机模组2的镜头201部分置于前壳主体1014上的第三通孔10142内，且镜头201与透明罩1015相对或相抵接。

本申请实施例中，如图3所示，虹膜装饰片3的形状为与透光区1011及人眼瞳孔相匹配的圆形。虹膜装饰片3的中心开设有透光孔301。摄像机模组2的镜头201抵接在透光孔301的四周且不穿过透光孔301，使得镜头201可通过透光孔301获取到球状壳体1外的图像。虹膜装饰片3靠近透光区1011(透明罩1015)的一侧具有虹膜图案，虹膜图案可通过透明罩1015显示出来。基于此，当通过球状壳体1的外侧观察时，透明罩1015及虹膜装饰片3可共同形成人眼的瞳孔的效果，进一步提高了眼球仿真摄像机的仿真程度。

一些实施例中，前壳主体1014的靠近摄像机模组2的一侧具有第一环形沉槽10143，虹膜装饰片3置于第一环形沉槽10143内。

本申请实施例中，如图8所示，透明罩1015的靠近前壳主体1014的一侧，也就是第三通孔10142的内侧开设有第一环形沉槽10143，第一环形沉槽10143的尺寸及形状与虹膜装饰片3的周边的尺寸及形状相匹配，虹膜装饰片3可卡装于第一环形沉槽10143内，以实现虹膜装饰片3的定位，然后同过透明胶将虹膜装饰片3粘贴固定于第一环形沉槽10143内。

一些实施例中，如图9所示，摄像机模组2的镜头201包括镜片2011和镜筒2012，镜筒2012靠近透光区1011的一侧具有装饰面20121，装饰面20121的中心开设有镜片孔20122，镜头201与镜片孔20122相抵接且不伸出镜片孔20122，虹膜装饰片3固定于装饰面20121上，且透光孔301的轴线与镜片孔20122的轴线重合。

本申请实施例中，如图9所示，摄像机模组2的镜头201包括镜片2011和镜筒2012，镜筒2012呈圆柱状。镜筒2012的前侧具有圆形的装饰面20121，装饰面20121的中心开设有与镜片2011相对的镜片孔20122，镜片孔20122与透光孔301的尺寸大致相同，且镜片孔20122的轴线与透光孔301的轴线重合。

其中，虹膜装饰片3固定于装饰面20121上，具体的，虹膜装饰片3可粘贴于装饰面20121上。虹膜装饰片3固定于装饰面20121上，也可以理解为虹膜装饰片3上的虹膜图案直接设置于装饰面20121上，一个示例中，虹膜图案可通过印刷等方式直接设置于装饰面20121上。

一些实施例中，如图1和图5所示，延长臂4上开设有第一通孔402，且第一通孔402的轴线与延长臂4的朝向球状壳体1延伸的中心线垂直。后盖102的远离前壳101的一侧开设有第二通孔1024，第二通孔1024与第一通孔402连通，摄像机模组2的引线通过第二通孔1024伸出球状壳体1。

本申请实施例中，第二通孔1024用于将摄像机模组2的引线引出，以使摄像机模组2的引线能够与外部电源连接。如图2和图5所示，第二通孔1024位于延长臂4与球状壳体1连接的一端的中心处，且延长臂4上开设有第一通孔402，第一通孔402与第二通孔1024连通，使得摄像机模组2的引线经第二通孔1024由球状壳体1引出后，继续由于第二通孔1024连通的第一通孔402引出。其中，第二通孔1024位于延长臂4与球状壳体1连接的一端的中心处，使得球状壳体1转动时，经由第二通孔1024引出的引线不会对球状壳体1的转动形成阻力。其中，第二通孔1024可以为圆孔，也可以为方孔，本申请实施例对此不作具体限定。

一些实施例中，摄像机模组2的引线包括扁平状薄膜引线，第二通孔1024为与扁平状薄膜引线相匹配的方孔。

本申请实施例中，摄像机模组2的引线采用扁平状薄膜引线时，由于扁平状薄膜引线的柔韧性较好，当球状壳体1左右转动或上下转动时，不会因扁平状薄膜引线弯曲时的弹性而增加球状壳体1的阻力。此外，摄像机模组2的引线还可以为其他种类的引线，本申请实施例对此不作具体限定。

一些实施例中，第二通孔1024的靠近前壳101的孔口具有倒角结构。具体的，可以对第二通孔1024靠近摄像机模组2的孔口的边缘处做圆倒角处理或斜倒角处理，以防止球状壳体1沿转动时第二通孔1024的孔边对摄像机模组2的引线造成磨损。

本申请实施例中，为使摄像机模组2可放置于与人眼尺寸相近的球状壳体1中，摄像机模组2可以为微型摄像机模组。且如图4和图10所示，微型摄像机模组包括微型镜头201、镜头安装座202及圆形电路板203。其中，微型镜头201朝向透光区1011，微型镜头201安装与镜头安装座202上，且镜头安装座202安装于圆形电路板203上。一个示例中，镜头安装座202可以通过螺丝等紧固件安装于圆形电路板203上。本申请实施例中，摄像机模组2还可以为其他类型的摄像机模组2，本申请实施例对此不作具体限定，只需保证摄像机模组2的尺寸与球状壳体1相匹配即可。

本申请实施例还提供了一种仿真机器人，该仿真机器人包括上述的眼球仿真摄像机。其中，为提高仿真机器人的仿真程度，仿真机器人上可安装有左右两个眼球仿真机器人，以模拟人类的左右眼球。其中，仿真机器人包括但不限于医用机器人、智能服务机器人等。由于本申请实施例提供的仿真机器人包括上述眼球仿真摄像机，因此本申请实施例提供的仿真机器人也具有上述眼球仿真摄像机的优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种眼球仿真摄像机，其特征在于，包括：

球状壳体，所述球状壳体包括前壳与后盖，所述后盖可拆卸地与所述前壳连接，且所述前壳上设置有透光区；

摄像机模组，所述摄像机模组固定于所述球状壳体内，且所述摄像机模组的镜头朝向所述透光区；

虹膜装饰片，所述虹膜装饰片的形状与所述透光区相匹配，所述虹膜装饰片位于所述透光区靠近所述摄像机模组的一侧，且所述虹膜装饰片靠近所述透光区的一侧具有虹膜图案，所述虹膜装饰片的中心开设有透光孔，所述摄像机模组的镜头与所述透光孔相抵接且不伸出所述透光孔；

延长臂，所述延长臂的一端与所述后盖的远离所述前壳的一侧固定连接，所述延长臂的另一端具有旋转轴，所述旋转轴用于与驱动装置连接，以使所述驱动装置驱动所述球状壳体左右转动和/或上下转动。

2.根据权利要求1所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述前壳包括：

前壳主体，所述前壳主体可拆卸地与所述后盖连接；

透明罩，所述透明罩与所述前壳主体可拆卸地连接，且所述透明罩位于所述前壳主体远离所述后盖的一侧，所述透明罩形成所述透光区。

3.根据权利要求2所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述前壳主体的靠近所述摄像机模组的一侧具有第一环形沉槽，所述虹膜装饰片置于所述第一环形沉槽内。

4.根据权利要求2所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，

所述摄像机模组的镜头包括镜片和镜筒，所述镜筒靠近所述透光区的一侧具有装饰面，所述装饰面的中心开设有镜片孔，所述镜片与所述镜片孔相抵接且不伸出所述镜片孔，所述虹膜装饰片固定于所述装饰面上，且所述透光孔的轴线与所述镜片孔的轴线重合。

5.根据权利要求2所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述前壳主体靠近所述透明罩的一侧具有第二环形凹槽，所述透明罩卡装于所述第二环形凹槽内。

6.根据权利要求1所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述延长臂上开设有第一通孔，且所述第一通孔的轴线与所述延长臂的朝向所述球状壳体延伸的中心线垂直；

所述后盖的远离所述前壳的一侧开设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔连通，所述摄像机模组的引线通过所述第二通孔伸出所述球状壳体。

7.根据权利要求6所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述摄像机模组的引线包括扁平状薄膜引线，所述第二通孔为与所述扁平状薄膜引线相匹配的方孔。

8.根据权利要求6所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述第二通孔的靠近所述前壳的孔口具有倒角结构。

9.根据权利要求1所述的眼球仿真摄像机，其特征在于，所述前壳靠近所述后盖的一侧具有唇缘凸台，所述后盖靠近所述前壳的一侧具有与所述唇缘凸台相匹配的唇缘凹槽，所述前壳与所述后盖通过唇缘凸台与所述唇缘凹槽卡装连接。

10.一种仿真机器人，其特征在于，所述仿真机器人包括权利要求1至9任一项所述的眼球仿真摄像机。

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