CN115174813B - 一种环境vr图像探测车 - Google Patents

Abstract

一种环境VR图像探测车，包括图像探测车本体，电机减速机构、导电轴承、电动推杆；还具有探测电路、控制电路、触发电路；多套电动推杆下端安装在探测车本体的外壳内，多套电动推杆的上端铰接安装在固定板的四周侧端，电机减速机构安装在固定板的上端；多只导电轴安装在电机减速机构的动力输出轴外侧，摄像头安装在电机减速机构的动力输出轴上，多套探测电路的水银开关分别安装在固定板上端四周；探测电路、控制电路、触发电路安装外壳内并电性连接。本发明采集图像的范围更广，能尽可能保证摄像头处于水平状态对环境进行VR图像采集，能实现更好的图像采集效果，遇到积水或温度过高时，能控制小车本体停止运动，并短信提示工作人员进行处置。

Description

一种环境VR图像探测车

技术领域

本发明涉及视频采集设备技术领域，特别一种环境VR图像探测车。

背景技术

随着虚拟现实全景摄影技术的应用和高速发展，全景式摄影设备的应用越来越多。为了采集环境的VR图像数据，在测绘、地理勘探等领域，一般会采用具有自主行走能力搭载VR摄像设备的小车、采集环境的VR图像数据。小车自身在其内部控制系统及车身周边搭载的各种探头作用下，能自主规划VR图像采集路径，且还具有避障功能等。

虽然现有采集环境VR图像数据的小车一定程度上，实现了智能化图像数据的采集，但是受到结构所限或多或少还是存在一些具体的问题，具体体现如下。其一：其搭载的摄像头只能按照不超过360旋转的模式采集环境图像数据(超过360度会造成和摄像头等相连的导线缠绕打结，无法正常工作)，由于摄像头的视角范围有限，这样采集的图像数据相对不完整。其二：在行进采集数据中，如路面不平坦会造成小车及摄像头上下位移，这样会导致摄像头的视野范围不断变化，造成采集的图像数据不完整。其三：在小车行进到积水或者温度过高区域(比如水坑或者相关区域发生了火灾等)时，不能自动停止运行并提示远端工作人员，这样容易造成小车及其搭载的设备损坏。综上，提供一种能自动调节摄像头尽可能处于水平状态，且能在遇到积水、火灾时能第一时间停止运动的VR图像探测车显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有VR图像采集车由于结构所限存在如背景所述弊端，本发明提供了基于VR环境探测小车本体，应用中，在相关机构及电路共同作用下，能通过电动伸缩杆等尽可能保证摄像头处于水平状态拍摄采集图像，且能实现摄像头360度旋转采集图像，达到更好的图像采集效果，并在遇到地面积水或相关区域温度过高时，能控制小车本体停止运动，并提示工作人员及时到现场进行处置，由此给工作人员带来便利，且减少了小车本体损坏几率的一种环境VR图像探测车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种环境VR图像探测车，包括图像探测车本体，电机减速机构、导电轴承、电动推杆；其特征在于还具有探测电路、控制电路、触发电路；所述电动推杆有多套，多套电动推杆的下端间隔距离安装在图像探测车本体的外壳内，多套电动推杆的上端间隔距离铰接安装在一个固定板的四周侧端，电机减速机构的下端安装在固定板的上端；所述导电轴承有多只，多只导电轴承上下间隔距离其外圈外侧紧套在一只绝缘管内，多只导电轴承内圈内侧绝缘紧套在电机减速机构的动力输出轴外侧，轴管下端安装在电机减速机构的上端，和多只导电轴承内圈内侧相连的导线和摄摄像头的电源输入端及视频输出端分别连接，和多只导电轴承外圈外侧相连的导线和图像探测车本体的蓄电池及视频输入端分别连接，摄像头安装在电机减速机构的动力输出轴上；所述探测电路有多套，每套探测电路包括水银开关和动作子电路，多套探测电路的水银开关分别安装在固定板上端四周；所述探测电路、控制电路、触发电路安装外壳内；所述控制电路的信号输出端和触发电路的控制信号端电性连接，多套探测电路的电源输出端和多套电动推杆的电源输入端分别电性连接，触发电路的控制电源输出端和图像探测车本体的总电源输入端电性连接。

进一步地，所述水银开关是单向水银开关，且其水银液面位于下部两个常开触点位于上部。

进一步地，所述导电轴承是铜质导电轴承，电机减速机构是同轴电机齿轮减速器。

进一步地，所述电动推杆是往复式电动伸缩杆。.

进一步地，所述每套探测电路包括电性连接的电阻、NPN三极管、继电器、时间继电器模块和时控开关，第一只继电器正极电源输入端及控制电源输入端和水银开关一端连接，水银开关另一端和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第二只继电器常开触点端和时间继电器模块的正极触发信号输入端连接，NPN三极管发射极和第二只继电器负极电源输入端、时间继电器模块负极电源输入端脚及负极控制电源输入端、两套时控开关的负极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端、时间继电器模块正极电源输入端连接，时间继电器模块的输出端和两套时控开关的正极电源输入端连接。

进一步地，所述控制电路包括电性连接的温度开关、PNP三极管、NPN三极管、两只铜金属片、电阻，两只金属片左右间隔一定距离后端用胶粘接在VR图像探测车本体的外壳前下端，第一只金属片和温度开关一端、PNP三极管发射极连接，第二只金属片和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接，温度开关另一端和PNP三极管集电极、第二只电阻一端连接。

进一步地，所述触发电路包括电性连接的短信模块、可控硅和继电器、可控硅，继电器负极电源输入端和短信模块负极电源输入端及触发信号输入端连接，可控硅阴极和短信模块正极电源输入端、继电器正极电源输入端连接。

本发明有益效果是：本发明由于通过多只导电轴承为摄像头供电，并储存摄像头拍摄的图像，这样，摄像头能不受限制的360度旋转采集环境的图像，采集图像的范围更广。在小车本体行进中，因为路面不平坦，无论是前后部左右两端的高度变低，相应的探测电路能控电动推杆上或下抬高或降低高度，这样尽可能保证了摄像头处于水平状态对环境进行VR图像采集，能实现更好的图像采集效果，并在遇到地面积水或相关区域温度过高时，控制电路能控制小车本体停止运动，并短信提示工作人员及时到现场进行处置，由此给工作人员带来便利，且减少了小车本体损坏几率。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明整体结构及局部放大结构示意图。

图2是本发明局部结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2、3所示，一种环境VR图像探测车，包括具有控制系统(图中未画出)、电驱车轮1、各种传感器探头(图中未画出)、摄像头1等及其其他必要附属件的VR图像探测车本体3，电机减速机构M2，导电轴承4、电动推杆M1；还具有探测电路5、控制电路6、触发电路7；所述电动推杆M1有四套，四套电动推杆M1的筒体垂直环形分布下端间隔一定距离安装在VR图像探测车本体的外壳上端的罩体31内，四套电动推杆M1的活动杆上端间隔一定距离铰接安装在一个圆形固定板8的四周侧端，电机减速机构M2的外壳下端安装在固定板8的上端；所述导电轴承4有四只，四只导电轴承4上下间隔一定距离其外圈外侧紧套在一根塑料轴管9内，电机减速机构M1的动力输出轴中部外侧端紧套有一只塑料绝缘管10，四只导电轴承4上下间隔一定距离(5毫米)其内圈内侧紧套在绝缘管10外侧，轴管9下端经法兰盘用螺杆螺母安装在电机减速机构M2的外壳上端中部外，和四只导电轴承4内圈内侧相连的导线经由绝缘管10外侧向上引出并和摄摄像头2的两个电源输入端及视频输出端分别连接，和四只导电轴承4外圈外侧相连的导线从轴管9右侧开孔向外引出并进入罩体31内和VR图像探测车本体的蓄电池G两极及控制系统的视频输入端分别连接，摄像头2下经螺杆螺母安装在电机减速机构M2的动力输出轴顶端；所述探测电路有四套，每套探测电路包括水银开关Q和动作子电路，四套探测电路的水银开关Q分别垂直安装在固定板8上端四周；所述探测电路5的动作子电路、控制电路6、触发电路7安装罩体31内前端的电路板上。

图1、2、3所示，水银开关Q是单向水银开关，且其水银液面位于下部、两个常开触点位于上部(间隔1厘米)。导电轴承4是铜质导电轴承，电机减速机构M2是工作电压直流24V的同轴电机齿轮减速器。电动推杆M1是往复式电动伸缩杆成品，其筒体内上下端具有限位开关，活动杆上升或下降到止点时其内部的电机会失电，只有反向输入电源才会得电工作，活动杆行程8厘米，功率10W。每套探测电路包括经电路板布线连接的电阻R、NPN三极管Q3、继电器K及K1、时间继电器模块A1和时控开关A及A2，第一只继电器K正极电源输入端及控制电源输入端和水银开关Q一端连接，水银开关Q另一端和电阻R一端连接，电阻R另一端和NPN三极管Q3基极连接，NPN三极管Q3集电极和第一只继电器K负极电源输入端连接，第二只继电器K1常开触点端和时间继电器模块A1的正极触发信号输入端3脚连接，NPN三极管Q3发射极和第二只继电器K1负极电源输入端、时间继电器模块A1负极电源输入端2脚及负极控制电源输入端4脚、两套时控开关A及A2的负极电源输入端2脚连接，第一只继电器常K开触点端和第二只继电器K1正极电源输入端及控制电源输入端、时间继电器模块A1正极电源输入端1脚连接，时间继电器模块A1的输出端9脚和两套时控开关A及A2的正极电源输入端1脚连接。

图1、2、3所示，控制电路包括经电路板布线连接的温度开关W、PNP三极管Q2、NPN三极管Q1、两只铜金属片T、电阻R1及R2，两只金属片T左右间隔一定距离后端用胶粘接在VR图像探测车本体3的外壳前下端，第一只金属片T和温度开关W一端、PNP三极管Q2发射极连接，第二只金属片T和第一只电阻R1一端连接，第一只电阻R1另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和PNP三极管Q2基极连接，温度开关W另一端和PNP三极管Q2集电极、第二只电阻R2一端连接，温度开关W的感温面位于VR图像探测车本体3的外壳前端外。触发电路包括经电路板布线连接的短信模块A5、可控硅VS和继电器K2、可控硅VS，继电器K2负极电源输入端和短信模块A5负极电源输入端2脚及触发信号输入端3脚连接，可控硅VS阴极和短信模块A5正极电源输入端1脚、继电器K2正极电源输入端连接。控制电路的电源输入端温度开关W另一端及NPN三极管Q1发射极、四套探测电路的电源输入端继电器K正极电源输入端及NPN三极管Q3发射极、触发电路的电源输入端可控硅VS阳极及继电器K2负极电源输入端和VR图像探测车本体内的蓄电池G两极分别经导线连接，控制电路的信号输出端电阻R2另一端和触发电路的控制信号端可控硅VS控制极经导线连接；四套探测电路的电源输出端时控开关A及A1的3、4脚和四套电动推杆M1的正负及负正两极电源输入端分别经导线连接，触发电路的控制电源输出端继电器K2常闭触点端及继电器K2负极电源输入端和VR图像探测车本体的总电源输入端A4经导线连接。

图1、2、3所示，本发明使用前打开电源开关S1，于是，四套探测电路、控制电路、触发电路得电工作，同时，电机减速机构M2得电工作其动力输出轴带动摄像头2转动(每分钟20转)，摄像头转动中，四套导电轴承4的内圈转动，外圈不转动，这样保证了小车本体上的蓄电池G电源能进入摄像头2，且摄像头2拍摄而得的图像能回传到控制系统的视频输入端，控制系统能将图像存储。工作时，小车本体自身在其内部控制系统及车身周边搭载的各种探头作用下，能自主规划VR图像采集路径，且还具有避障功能等。通过上述，本发明就能在小车本体行进中，360度不断旋转进行环境VR图像的采集。当小车本体行进中，因为路面不平坦左前端或右前端、左后端或右后端高度降低或升高时，相应一套探测电路的水银开关内部水银液面淹没触点后，24V电源正极会经电阻R限流降压进入NPN三极管Q3的基极，NPN三极管Q3导通集电极输出低电平进入继电器K的负极电源输入端，这样继电器K会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，继之，继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，时间继电器磨模块A1的1及3脚得电，时间继电器磨模块A1在其内部电路及技术人员设定的9脚输出电源时间作用下，会输出一段时间电源(比如6秒钟)到时控开关A及A2的正极电源输入端1脚；时控开关A得电工作后在其内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下、会输出3秒钟电源到相应一套(比如左前端或右前端、左后端或右后端的电动推杆)电动推杆M1的正负两极电源输入端，这样，相应电动推杆的活动杆会逐渐带动固定板8左前端或右前端、左后端或右后端向下运动，摄像头向左前端或右前端、左后端或右后端降低高度；当固定板左前端或右前端、左后端或右后端带动摄像头降低高度，固定板接近水平后(最大时间3秒钟)，即使时间没有到3秒钟(时间继电器模块A1的1脚此刻失电)，由于，相应一只水银开关Q内部的触点不再被水银淹没，这样，继电器K、K1及时间继电器模块A1的1、3脚均会失电，时控开关A及A1的1及2脚也会失电，那么不再有电动推杆带动摄像头向左前端或右前端、左后端或右后端运动，摄像头保持接近水平摄像。时控开关A2得电工作后在其内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下、会间隔3秒钟输出3秒钟电源到相应一套(比如左前端或右前端、左后端或右后端的电动推杆)电动推杆M1的负正两极电源输入端，这样，电动推杆的活动杆会逐渐推动固定板左前端或右前端、左后端或右后端向上运动，摄像头向左前端或右前端、左后端或右后端抬升高度；当固定板左前端或右前端、左后端或右后端带动摄像头抬升高度，固定板接近水平后(最大时间3秒钟)，即使时间没有到3秒钟，由于，相应一只水银开关Q内部的触点不再被水银淹没，这样，继电器K、K1及时间继电器模块A1的1、3脚均会失电，时控开关A及A2的1及2脚也会失电，那么不再有电动推杆带动摄像头向左前端或右前端、左后端或右后端运动，摄像头保持接近水平摄像。通过上述，本发明就能在小车本体运行中，当路面不平整时，能尽可能调节摄像头处于水平状态拍摄图像，获得好的图像拍摄效果。

图1、2、3所示，当周围环境低于一定时(比如低于45℃)，温度开关W内部触点不会闭合，那么继电器K2及短信模块A5均不会得电，代表现场温度不超高。当周围环境高于一定时(比如高于45℃)，温度开关W内部触点会闭合，这样，24V电源经电阻R2限流降压后会触发可控硅VS导通，进而，继电器K2及短信模块A5均会得电，代表现场温度超高。当小车本体前进中，地面没有水时，两只铜片T之间电阻值无穷大，NPN三极管Q1不导通，那么，继电器K2及短信模块A5均不会得电工作。当小车本体前进中，地面有水时，两只铜片T之间电阻值变得相对小，这样，24V电源正极经电阻R1限流降压后进入NPN三极管Q1基极，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入PNP三极管Q2基极，PNP三极管Q2导通集电极输出高电平经电阻R2限流降压触发可控硅VS导通，进而，继电器K2及短信模块A5均会得电，代表现场地面有水。在地面积水或者温度高，继电器K2得电吸合后其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么小车本体内总电源输入端A4断电，小车本体不再行进；短信模块A5得电后，会将内部储存的一条短信发送出去，远端和短信模块建立连接的相关人员手机接收到短信后，就能第一时间了解到具体情况到现场处置。到现场后关闭电源开关S1，可控硅VS就会解除自锁状态，排出高温及积水因素后，本发明又可正常前进采集图像。通过上述，本发明在遇到地面积水或相关区域温度过高时，控制电路能控制小车本体停止运动，并短信提示工作人员及时到现场进行处置，由此给工作人员带来便利，且减少了小车本体损坏几率。图3中，继电器K、K1、K2是DC24V继电器；时控开关A及A2是型号KG316T的微电脑时控开关成品，其具有七个按键及两个电源输入端1、2脚，两个电源输出端3、4脚，工作人员分别按动操作七只按键，可设定两个电源输出端输出电源的间隔时间及每次输出电源的时间；短信模块A5是型号GSM 800的短信报警模块，短信报警模块成品具有两个电源输入端1及2脚，信号输入端口3-8脚，每个信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品会经无线移动网络发送一条短信，短信报警模块内储存有短信，本实施例储存有“现场温度过高或积水”短信内容，短信报警模块的信号输入端口3脚被输入低电平信号后，短信报警模块能发送一条短信；可控硅VS型号是MCR100-1；电阻R、R1、R2阻值分别是4.7K、10K、100K；NPN三极管Q3、Q1型号是9013；PNP三极管Q2型号是9012；温度开关W是型号KS301的45℃突跳式温度开关。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种环境VR图像探测车，包括图像探测车本体，电机减速机构、导电轴承、电动推杆；其特征在于，还具有探测电路、控制电路、触发电路；所述电动推杆有多套，多套电动推杆的下端间隔距离安装在图像探测车本体的外壳内，多套电动推杆的上端间隔距离铰接安装在一个固定板的四周侧端，电机减速机构的下端安装在固定板的上端；所述导电轴承有多只，多只导电轴承上下间隔距离其外圈外侧紧套在一只绝缘管内，多只导电轴承内圈内侧绝缘紧套在电机减速机构的动力输出轴外侧，轴管下端安装在电机减速机构的上端，和多只导电轴承内圈内侧相连的导线和摄摄像头的电源输入端及视频输出端分别连接，和多只导电轴承外圈外侧相连的导线和图像探测车本体的蓄电池及视频输入端分别连接，摄像头安装在电机减速机构的动力输出轴上；所述探测电路有多套，每套探测电路包括水银开关和动作子电路，多套探测电路的水银开关分别安装在固定板上端四周；所述探测电路、控制电路、触发电路安装外壳内；所述控制电路的信号输出端和触发电路的控制信号端电性连接，多套探测电路的电源输出端和多套电动推杆的电源输入端分别电性连接，触发电路的控制电源输出端和图像探测车本体的总电源输入端电性连接；水银开关是单向水银开关，且其水银液面位于下部两个常开触点位于上部；导电轴承是铜质导电轴承，电机减速机构是同轴电机齿轮减速器；电动推杆是往复式电动伸缩杆；每套探测电路包括电性连接的电阻、NPN三极管、继电器、时间继电器模块和时控开关，第一只继电器正极电源输入端及控制电源输入端和水银开关一端连接，水银开关另一端和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第二只继电器常开触点端和时间继电器模块的正极触发信号输入端连接，NPN三极管发射极和第二只继电器负极电源输入端、时间继电器模块负极电源输入端脚及负极控制电源输入端、两套时控开关的负极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端、时间继电器模块正极电源输入端连接，时间继电器模块的输出端和两套时控开关的正极电源输入端连接；控制电路包括电性连接的温度开关、PNP三极管、NPN三极管、两只铜金属片、电阻，两只金属片左右间隔一定距离后端用胶粘接在VR图像探测车本体的外壳前下端，第一只金属片和温度开关一端、PNP三极管发射极连接，第二只金属片和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接，温度开关另一端和PNP三极管集电极、第二只电阻一端连接；触发电路包括电性连接的短信模块、可控硅和继电器，继电器负极电源输入端和短信模块负极电源输入端及触发信号输入端连接，可控硅阴极和短信模块正极电源输入端、继电器正极电源输入端连接。