CN207696519U - 移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置，其中，所述摄像头驱动装置包含有摄像头支持件、偏转机构、伸缩机构、以及控制器，可利用控制器控制偏转机构和伸缩机构带动摄像头分别作偏转运动和伸缩运动，使得摄像头在偏转运动和伸缩运动的综合作用下灵活调整视野，提高了定位的准确性，并可据此对移动机器人的行为进行有效控制。

Description

移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置

技术领域

本申请涉及移动机器人技术领域，特别是涉及移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置。

背景技术

移动机器人是自动执行特定工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。这类移动机器人可用在室内或室外，可用于工业、商业或家庭，可用于取代保安巡视、取代迎宾员或点餐员、或取代人们清洁地面，还可用于家庭陪伴、辅助办公等。

移动机器人在工作模式下移动时，工作场景环境具有较大的复杂性。为了实现移动机器人的自主性，移动机器人需要拥有自主探索周边环境、构建可靠的环境地图并且在地图内定位其自身的能力。随着移动机器人的移动技术的更新迭代，利用相应的传感器(例如：红外传感器、超声波传感器、碰撞传感器、悬崖传感器等)所提供的移动信息进行定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping，简称SLAM)，为移动机器人提供更精准的导航能力，使得移动机器人能更有效地自主移动。然而，由于所配置的传感器及其设置方式等因素，使得SLAM技术在该领域中所构建的地图与实际物理空间的地图可能出现较大差异。为了补偿基于SLAM技术所构建的地图的误差，一种基于视觉同时定位与地图构建的技术(Visual Simultaneous Localization and Mapping，简称VSLAM)利用配置的摄像设备获取相关的图像数据对传感器所提供的移动信息的误差进行补偿。不过，现有的移动机器人所配置的摄像设备均为固定式设计，其中的摄像头无法进行调整使得摄像头视野受限，导致定位存在缺失。

发明内容

本申请的目的在于公开一种移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置，用于相关技术中摄像设备中摄像头固定式设计所产生的视野受限及定位欠佳等问题。

为实现上述目的及其他目的，本申请在第一方面公开一种摄像头驱动装置，包括：摄像头支持件；供驱动所述摄像头支持件作偏转运动的偏转机构；供驱动所述摄像头支持件作伸缩运动的伸缩机构；与所述偏转机构和所述伸缩机构连接的控制器。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述偏转机构包括：转动齿轮，设于所述摄像头支持件的末端；驱动齿轮，与所述转动齿轮啮合；转动电机，与所述驱动齿轮连接。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述偏转机构包括：滚柱或滚筒，与所述摄像头支持件连接；滚动电机，与所述滚柱或滚筒连接。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述伸缩机构包括：弹性件，设于所述摄像头支持件上；电磁绕丝，绕设于所述摄像头支持件上；供电电源，与所述电磁绕丝连接。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述伸缩机构包括：螺杆，与所述摄像头支持件连接；驱动电机，与所述螺杆连接。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述摄像头驱动装置还包括平移机构，所述平移机构包括：底座，设有滑轨；链条，铺设于所述滑轨上；滑块，连接于所述链条上；平移驱动电机，与所述链条连接。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述摄像头驱动装置还包括平移机构，所述平移机构包括：底座，设有滑轨；滑块，滑设于所述滑轨上；丝杠，与所述滑块连接；平移驱动电机，与所述丝杠连接。

本申请在第二方面公开一种摄像头驱动装置，包括：摄像头；如前所述的摄像头驱动装置，所述摄像头设于所述摄像头驱动装置的摄像头支持件上。

本申请在第三方面公开一种移动机器人，包括：机器人主体，具有包含顶部表面及侧部表面的壳体；移动装置，设于所述壳体的底部；如前所述的至少一个摄像设备，设于所述壳体上。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述至少一个摄像设备设于所述顶部表面上。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述至少一个摄像设备中摄像头的镜头光学轴相对于垂线的夹角为±30°。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述移动机器人还包括至少一个凹陷结构，邻设于所述壳体的顶部表面和侧部表面的交接处；所述至少一个摄像设备设于所述至少一个凹陷结构内。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述至少一个摄像设备中的摄像头的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面所定义的平面的夹角为61°至85°

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述移动机器人还包括清洁装置，所述清洁装置包括清扫组件和吸尘组件。

本申请公开的移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置，其中，所述摄像头驱动装置包含有摄像头支持件、偏转机构、伸缩机构、以及控制器，可利用控制器控制偏转机构和伸缩机构带动摄像头分别作偏转运动和伸缩运动，使得摄像头在偏转运动和伸缩运动的综合作用下灵活调整视野，提高了定位的准确性，并可据此对移动机器人的行为进行有效控制。

附图说明

图1显示为本申请移动机器人在一实施例中的结构示意图。

图2显示为本申请移动机器人在另一实施例中的结构示意图。

图3显示为本申请摄像头驱动装置在一实施例中的结构示意图。

图4显示为图3中偏转机构在一实施例中的结构示意图。

图5显示为图3中偏转机构在另一实施例中的结构示意图。

图6显示为图3中伸缩机构在一实施例中的结构示意图。

图7显示为图3中伸缩机构在另一实施例中的结构示意图。

图8显示为图3中平移机构在一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一核单元可以被称作第二核单元，并且类似地，第二核单元可以被称作第一核单元，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一核单元和第一核单元均是在描述一个核单元，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个核单元。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

移动机器人是自动执行特定工作的机器装置，由于工作场景环境的复杂性，移动机器人在工作模式下移动时可能会遇到各类状况，通过在移动机器人上配置摄像设备获取相关的图像数据以实现例如避障、定位、导航等功能，不过，现有的移动机器人所配置的摄像设备均为固定式设计，其中的摄像头无法进行调整使得摄像头视野受限，导致相关功能存在缺失。

有鉴于此，本申请公开一种移动机器人的摄像头驱动装置，可利用所述摄像头驱动装置驱动摄像头作相应的作动，使得摄像头在作动下灵活调整视野，以提高定位的准确性。

下面结合附图及具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

请参阅图1，显示为本申请移动机器人在一实施例中的结构示意图。如图1所示，在本实施例中的移动机器人包括：机器人主体1、移动装置、以及至少一个摄像设备2。

机器人主体1具有一壳体以及设置于所述壳体内的相关装置。于实际的实施方式中，所述壳体可包括顶部表面11及侧部表面13，当然，一般情形下，所述壳体还可包括底盘，这样，顶部表面11、侧部表面13及所述底盘所形成的壳体就具有一定大小的容纳空间。如图1所示，本实施例移动机器人中的壳体可例如为扁圆柱形结构，扁圆柱形结构的壳体包括有圆盘状的顶部表面11以及连接于顶部表面11外圆周的侧部表面13。当所述移动机器人进行移动(所述移动包括前进、后退、转向、以及旋转中的至少一种组合)时，扁圆柱形结构的壳体具有更好的环境适应性，例如，在移动时会减少与周边物件(例如家具、墙壁等)发生碰撞的几率或者减少碰撞的强度以减轻对移动机器人本身和周边物件的损伤，更有利于转向或旋转。但并不以此为限，在其他实施例中，移动机器人的壳体还可以采用例如为矩形体结构、三角柱结构、或半椭圆柱结构(也可称为D字型结构)等。

所述移动装置设置于所述壳体上用于驱动所述移动机器人移动。于实际的实施方式中，所述移动装置可包括行走机构和行走驱动机构，其中，所述行走机构可设置于所述壳体的底部，所述行走驱动机构内置于所述壳体内。进一步地，所述行走机构可采用行走轮方式，在一种实现方式中，所述行走机构可例如包括至少两个万向行走轮，由所述至少两个万向行走轮实现前进、后退、转向、以及旋转等移动。在其他实现方式中，所述行走机构可例如包括两个直行行走轮和至少一个辅助转向轮的组合，其中，在所述至少一个辅助转向轮未参与的情形下，所述两个直行行走轮主要用于前进和后退，而在所述至少一个辅助转向轮参与并与所述两个直行行走轮配合的情形下，就可实现转向和旋转等移动。所述行走驱动机构可例如为驱动电机，利用所述驱动电机可驱动所述行走机构中的行走轮实现移动。在具体实现上，所述驱动电机可例如为可逆驱动电机，且所述驱动电机与所述行走轮的轮轴之间还可设置有变速机构。

一般地，所述移动机器人还可包括电池模组。于实际的实施方式中，所述电池模组内置于所述壳体内，用于向其他用电装置(例如移动装置、摄像设备等)供电。在实际应用中，所述电池模组可采用常规的镍氢电池，经济可靠，或者，所述电池模组也可采用锂电池，相比于镍氢电池，锂电池的体积比能量比镍氢电池更高，且，锂电池无记忆效应，可随用随充，便利性大大提高。当然，实际上，所述电池模组可采用可充电池电池之外，也可与例如太阳能电池配合使用。另外，在必要的情形下，所述电池模组中可包括主用电池和备用电池，当主用电池电量过低或出线故障时，就可转由备用电池工作。

本申请移动机器人还可包括传感装置，用于获取移动机器人的移动信息。其中，传感装置包括但不限于：位移传感器、陀螺仪、速度传感器、测距传感器、悬崖传感器、超声雷达传感器等。传感装置还可以是上述传感器的任意组合。所述的位移传感器、陀螺仪、速度传感器等可被集成在一个或多个芯片中。其中，所述的测距传感器和悬崖传感器可设置在移动机器人的体侧。例如，扫地机器人中的测距传感器被设置在壳体的侧部表面，扫地机器人中的悬崖传感器被设置在壳体的底部。根据移动机器人所布置的传感器的类型和数量，所述移动机器人的移动信息包括但不限于：位移信息、角度信息、与障碍物之间的距离信息、速度信息、行进方向信息等。

本申请移动机器人为自动执行特定工作的机器装置，其可用在室内或室外，可用于工业、商业或家庭，可用于取代保安巡视、取代迎宾员或点餐员、或取代人们清洁地面，还可用于家庭陪伴、辅助办公等。以所述移动机器人为执行清洁工作的清洁机器人为例，那么清洁机器人还可包括清洁装置，用以在清洁机器人移动时对地面执行清洁作业。在一种实施方式中，所述清洁装置可至少包括清扫组件和吸尘组件。所述清扫组件可包括位于壳体底部的清洁边刷以及与用于控制所述清洁边刷的边刷电机，其中，所述清洁边刷的数量可为至少两个，分别对称设置于壳体前端的相对两侧，所述清洁边刷可采用旋转式清洁边刷，可在所述边刷电机的控制下作旋转。所述吸尘组件可包括集尘室和吸尘器，其中，所述集尘室内置于壳体，所述吸尘器的出气口与所述集尘室连通，所述吸尘器的进气口设于壳体的底部。当然，清洁装置并不以此为限，在其他实施方式中，清洁装置还可包括例如拖地装置、喷雾装置等。

此外，随着移动机器人技术的更新迭代，基于视觉同时定位与地图构建的技术(Visual Simultaneous Localization and Mapping，简称VSLAM)技术得到了广泛应用，鉴于此，本申请移动机器人还可包括摄像设备2，用于在移动机器人的工作模式下获取操作环境的图像信息。在具体的实施方式中，摄像设备2包括但不限于：照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。摄像设备2的供电系统可受移动机器人的供电系统控制，当移动机器人上电移动期间，摄像设备2即开始拍摄图像。摄像设备2可将所拍摄的图像信息以预设视频格式缓存在相应的存储装置中。摄像设备2用于在移动机器人移动期间拍摄图像。

在此，在某些实施方式中，摄像设备2可设置于移动机器人的顶面与侧面的交接处。例如，在移动机器人壳体的顶面与侧面的交接处设置至少一个凹陷结构(所述凹陷结构可设于壳体的前端、后端以及侧端中的至少一处)，将摄像设备2设置于所述凹陷结构内。如图1所示，凹陷结构15是设于所述壳体的顶部表面11和前端的侧部表面13的交接处，摄像设备2设置于凹陷结构15内，可用于捕获移动机器人的操作环境的图像，并据此进行定位与地图构建应用，为移动机器人提供更精准的导航能力。在图1所示的实施方式中，所述“前端的侧部表面13”中的“前端”是相对于移动机器人的前进方向而言的。当移动机器人进行前进移动时，此时，所述壳体中最接近于前进方向的那一端即为前端(如图1所示的箭头所指示的方向即为前端)。于实际应用中，凹陷结构15可以是所述壳体的顶部表面11朝向前端的侧部表面13的一个过渡表面。所述过渡表面可例如为一倾斜面，但并不以此为限，所述过渡表面也可例如为一渐次变化的台阶面或是一凹面或一凸面等。另外，摄像设备2中摄像头的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面(所述壳体的顶部表面11所定义的平面可与水平面相一致，即当将所述移动机器人平稳放置于一水平面时，所述壳体的顶部表面11所定义的平面与所述水平面相平行)的夹角α为61°至85°，即摄像设备中的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面所定义的平面的夹角α为61°、62°、63°、64°、65°、66°、67°、68°、69°、70°、71°、72°、73°、74°、75°、76°、77°、78°、79°、80°、81°、82°、83°、84°、85°。摄像设备中的摄像头为前倾设计，可捕捉到更多的环境信息。例如，前倾设计的摄像设备相比于镜头竖直朝上的摄像设备能更多地捕捉到移动机器人前方的环境图像，比如，移动机器人前方的部分地面区域。

在某些实施方式中，请参阅图2，显示为本申请移动机器人在另一实施例中的结构示意图。如图2所示，摄像设备2也可设置于移动机器人的顶面，即，所述壳体的顶部表面11。例如，移动机器人中的摄像设备设置于其壳体的顶部表面11的中部或边缘上。摄像设备2中摄像头的镜头光学轴相对于垂线为±30°。例如，摄像设备中摄像头的镜头光学轴相对于垂线的夹角为-30°、-29°、-28°、-27°、……、-1°、0°、1°、2°、……、29°、或30°。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述光学轴与垂线或壳体的顶部表面的夹角的取值为整数但并非限制其夹角精度为1°的范围内，根据实际移动机器人的设计需求，所述夹角的精度可更高，如达到0.1°、0.01°以上等，在此不做无穷尽的举例。

于实际的实施方式中，摄像设备2还可配置其他的部件。例如，在某些实施方式中，在摄像设备2的镜头周边还可设有红外补光灯，可在光线不足的环境下(例如，阴雨天气、黄昏夜晚、或者是移动机器人钻到沙发下、床底下或茶几下等)在光线不足的环境下，提供补光。当然，对于补光，并不以上述的红外补光灯为限，在其他实施方式中，在摄像设备2的镜头周边还可设有LED补光灯或激光束。

本申请移动机器人配置有摄像设备，如此，即可通过摄像设备拍摄图像以通过图像信息获取周边环境，构建可靠的环境地图并且在地图内定位其自身，为移动机器人提供更精准的导航。

为克服相关技术中摄像设备中的摄像头固定式设计所产生的视野受限及定位欠佳等问题，本申请公开一种活动式设计的摄像设备。

本申请公开的摄像设备可包括：摄像头和摄像头驱动装置。在本申请中，利用所述摄像头驱动装置可驱动所述摄像头作动，使得所述摄像头在作动下灵活调整视野，以提高定位的准确性。在本实施例中，利用所述摄像头驱动装置驱动所述摄像头作动可包括但不限于：偏转运动、伸缩运动、以及平移运动等。这些作动方式可单独实现也可相互配合共同实现，从而灵活调整所述摄像头的视野。

本申请还公开一种用于驱动摄像头作动摄像头驱动装置。在一实施例中，本申请摄像头驱动装置可包括：摄像头支持件、偏转机构、伸缩机构、以及控制器，其中，所述摄像头支持件用于支持摄像头，所述偏转驱动所述摄像头支持件及其支持的摄像头作偏转运动，所述伸缩机构用于驱动所述摄像头支持件及其支持的摄像头作伸缩运动，所述控制器与所述偏转机构和所述伸缩机构连接，用于向所述偏转机构发送偏转控制指令和向所述伸缩机构发送伸缩控制指令。如此，通过本实施例中的摄像头驱动装置，可驱动摄像头实现单独的偏转运动、单独的伸缩运动、以及偏转运动和伸缩运动的结合。

请参阅图3，显示为本申请摄像头驱动装置在一实施例中的结构示意图。如图3所示，本实施例中的摄像头驱动装置包括：摄像头支持件21、偏转机构22、伸缩机构23、以及控制器(未在图式中显示)。

摄像头支持件21用于支持摄像头20。在本实施例中，摄像头支持件21可例如为支杆，所述支杆的其中一个末端(该末端可称之为顶端)上设置有摄像头20。在实际应用中，所述支杆可采用多种具体型态，例如，所述支杆可以是通直的杆体，但并不以此为限，所述支杆也可以是曲柄、折杆、或异形杆等。在其他实施例中，摄像头支持件21也可例如为用作支持摄像头的支持架、支撑筒或支持底盘等，应具有相似的支持效果。

偏转机构22用于驱动摄像头支持件21及摄像头20作偏转运动。利用偏转机构22的驱动，可使得摄像头20通过作偏转运动而调整其与顶部表面11所定义的平面的夹角。请参阅图4，显示为图3中偏转机构22在一实施例中的结构示意图。在本实施例中，偏转机构22可具体包括：转动齿轮221、驱动齿轮223、以及转动电机225，其中，转动齿轮221设置于摄像头支持件21的其中一个末端(该末端可称之为底端)上，驱动齿轮223与转动齿轮221相啮合，转动电机225则与驱动齿轮223连接。

在某些实施方式中，转动齿轮221与摄像头支持件21为固定连接，即，转动齿轮221不会转动，转动齿轮221与摄像头支持件21之间不发生相对转动。在具体应用中，在实施偏转运动的操作中，由转动电机225接收所述控制器的控制指令后工作并驱动连接的驱动齿轮223转动，驱动齿轮223转动后带动相啮合的转动齿轮221沿着驱动齿轮223运动，与转动齿轮221连接的摄像头支持件21也随着转动齿轮221作偏转运动，从而带动摄像头20作偏转运动，使得摄像头20调整其与顶部表面11所定义的平面的夹角。其中，转动电机225可例如为可逆转动电机，且所述可逆转动电机与驱动齿轮223的轮轴之间还可设置有变速机构。所述控制器的控制指令可由移动机器人自身产生，也可由移动机器人通过信息传输单元(例如：蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元等)接收其他智能终端或用户发出的控制指令。更具体地，在某些实施方式中，当转动电机225进行正转(或反转)时，带动驱动齿轮223发生正转(或反转)，与驱动齿轮223相啮合的转动齿轮221被驱动齿轮223带动后沿着驱动齿轮223正转(或反转)方向运动，从而带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作偏转运动，可减小(或增大)摄像头20的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面的夹角。当转动电机225进行反转(或正转)时，带动驱动齿轮223发生反转(或正转)，与驱动齿轮223相啮合的转动齿轮221被驱动齿轮223带动后沿着驱动齿轮223反转(或正转)方向运动，从而带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作偏转运动，可增大(或减小)摄像头20的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面的夹角。其中，驱动齿轮223和转动齿轮221上轮齿的数量及轮齿的齿型可在不同实施方式中具有不同的变化，例如，驱动齿轮223和转动齿轮221上轮齿的数量可尽可能多，相邻两个轮齿之间的齿槽可尽可能小，如此，摄像头支持件21作偏转运动更为平滑顺畅，且摄像头20具有更多的角度可调性。在本实施例中，在前述中所述的正转指的是转动电机225的转轴、驱动齿轮223、或转动齿轮221发生顺时针转动，所述的反转指的是转动电机225的转轴、驱动齿轮223、或转动齿轮221发生逆时针转动。

在某些实施方式中，转动齿轮221与摄像头支持件21为转动连接。在具体应用中，在实施偏转运动的操作中，由转动电机接收所述控制器的控制指令后工作并驱动连接的驱动齿轮223转动，驱动齿轮223转动后带动相啮合的转动齿轮221沿着驱动齿轮223转动，与转动齿轮221连接的摄像头支持件21也随着转动齿轮221作偏转运动，从而带动摄像头20作偏转运动，使得摄像头20调整其与顶部表面11所定义的平面的夹角。其中，转动电机225可例如为可逆转动电机，且所述可逆转动电机与驱动齿轮223的轮轴之间还可设置有变速机构。更具体地，在某些实施方式中，当转动电机225进行正转(或反转)时，带动驱动齿轮223发生正转(或反转)，与驱动齿轮223相啮合的转动齿轮221被驱动齿轮223带动后发生反转(或正转)，从而带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作偏转运动，可减小(或增大)摄像头20的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面的夹角。当转动电机225进行反转(或正转)时，带动驱动齿轮223发生反转(或正转)，与驱动齿轮223相啮合的转动齿轮221被驱动齿轮223带动后发生正转(或反转)，从而带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作偏转运动，可增大(或减小)摄像头20的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面的夹角。

请参阅图5，显示为图3中偏转机构22在另一实施例中的结构示意图。如图5所示，在本实施例中，偏转机构22可具体包括：滚柱或滚筒222和滚动电机224，其中，滚柱或滚筒222与摄像头支持件21连接，滚动电机224与滚柱或滚筒222连接。在具体应用中，在实施偏转运动的操作中，由滚动电机224接收所述控制器的控制指令后工作并驱动连接的滚柱或滚筒222滚动，滚柱或滚筒222滚动后带动相连接的摄像头支持件21也随着转动齿轮221作偏转运动，从而带动摄像头20作偏转运动，使得摄像头20调整其与顶部表面11所定义的平面的夹角。其中，滚动电机224可例如为可逆滚动电机，且所述可逆滚动电机与滚柱或滚筒222的轮轴之间还可设置有变速机构。所述控制器的控制指令可由移动机器人自身产生，也可由移动机器人通过信息传输单元(例如：蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元等)接收其他智能终端或用户发出的控制指令。更具体地，在某些实施方式中，当滚动电机224进行正转(或反转)时，带动滚柱或滚筒222发生正转(或反转)，与滚柱或滚筒222相连的摄像头支持件21被滚柱或滚筒222带动后沿着滚柱或滚筒222正转(或反转)方向运动，从而带动摄像头支持件21上的摄像头20作偏转运动，可减小(或增大)摄像头20的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面的夹角。当滚动电机224进行反转(或正转)时，带动滚柱或滚筒222发生反转(或正转)，与滚柱或滚筒222相连的摄像头支持件21被滚柱或滚筒222带动后沿着滚柱或滚筒222反转(或正转)方向运动，从而带动摄像头支持件21上的摄像头20作偏转运动，可增大(或减小)摄像头20的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面11所定义的平面的夹角。其中，滚柱或滚筒222的尺寸越大，摄像头支持件21作偏转运动更为平滑顺畅，且摄像头20具有更多的角度可调性。在本实施例中，在前述中所述的正转指的是转动电机224的转轴或滚柱或滚筒222发生顺时针转动，所述的反转指的是转动电机224的转轴或滚柱或滚筒222发生逆时针转动。

伸缩机构23用于驱动摄像头支持件21及摄像头20作伸缩运动。利用伸缩机构23的驱动，可使得摄像头20通过作伸缩运动而调整其高度。请参阅图6，显示为图3中伸缩机构23在一实施例中的结构示意图。在本实施例中，伸缩机构23可具体包括：弹性件231、电磁绕丝233、以及供电电源235，其中，弹性件231设于摄像头支持件21上，电磁绕丝233绕设于摄像头支持件21上，供电电源235与电磁绕丝233连接。如前所述，摄像头支持件21可例如为支杆，为实现伸缩运动，进一步地，所述支杆为伸缩式设计，在某些实施方式中，所述支杆可为多段式结构，例如，所述支杆可包括相互套接的第一支杆和第二支杆。弹性件231可例如为弹簧或弹片，以弹簧为例，所述弹簧套设于摄像头支持件21。电磁绕丝233绕设于摄像头支持件21上且电磁绕丝233的末端连接于摄像头支持件21的末端。

在具体应用中，在实施伸缩运动的操作中，由供电电源235接收所述控制器的控制指令后向电磁绕丝233通电或断电，使得电磁绕丝233产生磁力或者磁力消失，通过电磁绕丝233与弹性件231的配合，驱动摄像头支持件21及其上的摄像头作伸缩运动，使得摄像头20调整设置高度。所述控制器的控制指令可由移动机器人自身产生，也可由移动机器人通过信息传输单元(例如：蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元等)接收其他智能终端或用户发出的控制指令。更具体地，由供电电源235接收所述控制器的控制指令后向电磁绕丝233供电，电磁绕丝233在通电后产生磁力，电磁绕丝233产生的磁力是与供电电源235施加的电流呈正相关，当供电电源235增加电流并使得电磁绕线产生的磁力大于弹性件231的弹力后，由电磁绕丝233带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作内缩运动，降低摄像头20的高度，直至电磁绕丝233产生的磁力等于弹性件231的弹力，摄像头支持件21及其上的摄像头20停止内缩运动，调整到位并保持平衡。当供电电源235减小电流并使得电磁绕线产生的磁力大于弹性件231的弹力后，由电磁绕丝233带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作外伸运动，提高摄像头20的高度，直至电磁绕丝233产生的磁力等于弹性件231的弹力，摄像头支持件21及其上的摄像头20停止外伸运动，调整到位并保持平衡。由供电电源235接收所述控制器的控制指令后断开与电磁绕丝233电性连接，电磁绕丝233在断电后磁力消失，摄像头支持件21及其上的摄像头20在弹性件231的弹力作用下作外伸运动，使得摄像头20回复到初始位置，提高摄像头20的高度。

请参阅图7，显示为图3中伸缩机构23在另一实施例中的结构示意图。在本实施例中，伸缩机构23可具体包括：螺杆232和驱动电机234，其中，螺杆232与摄像头支持件21连接，驱动电机234与螺杆232连接。螺杆232与摄像头支持件21连接，在某些实施方式中，螺杆232是直接螺接于摄像头支持件21，或者，摄像头支持件21可配置有一底座，螺杆232是螺接于这一个底座。

在具体应用中，在实施伸缩运动的操作中，由驱动电机234接收所述控制器的控制指令后工作并驱动螺杆232转动，螺杆232转动后带动摄像头支持件21及其上的摄像头20作伸缩运动，使得摄像头20调整设置高度。其中，驱动电机234可例如为可逆驱动电机。所述控制器的控制指令可由移动机器人自身产生，也可由移动机器人通过信息传输单元(例如：蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元等)接收其他智能终端或用户发出的控制指令。更具体地，在某些实施方式中，当驱动电机234进行正转(或反转)时，带动螺杆232发生正转(或反转)，与螺杆232相螺接的摄像头支持件21就被带动着作内缩运动(或外伸运动)，可降低(或增加)摄像头20的高度。当驱动电机234进行反转(或正转)时，带动螺杆232发生反转(或正转)，与螺杆232相螺接的摄像头支持件21就被带动着作外伸运动(或内缩运动)，可增加(或降低)摄像头20的高度。其中，螺杆232的螺纹间距可尽可能小，如此，摄像头支持件21作伸缩运动更为平滑顺畅，且摄像头20具有更多的高度可调性。在本实施例中，在前述中所述的正转指的是驱动电机234的转轴或螺杆232发生顺时针转动，所述的反转指的是驱动电机234的转轴或螺杆232发生逆时针转动。

本申请摄像头驱动装置还可包括平移机构，用于所述摄像头支持件及其上的摄像头作平移运动。如图3所示，本实施例中的摄像头驱动装置还可包括平移机构24，平移机构24用于驱动摄像头支持件21及摄像头20作平移运动。利用平移机构24的驱动，可使得摄像头20通过作平移运动而调整其位置。请参阅图8，显示为图3中平移机构24在一实施例中的结构示意图。在本实施例中，平移机构24可具体包括：底座241、滑块243、丝杠245、以及平移驱动电机247，其中，底座241上设有滑轨240，滑块243滑设于滑轨240上，丝杠245与滑块243连接，平移驱动电机247与丝杠245连接。在本实施例中，滑轨240可例如为直线滑轨，且，滑轨240可例如为水平设置，但上述仅为示例性说明，滑轨240的型态及其设置仍可作其他变化，在其他实施例中，滑轨240可例如为曲线滑轨，滑轨也可例如为高低设置且具有一定的坡度。

在具体应用中，在实施平移运动的操作中，由平移驱动电机247接收所述控制器的控制指令后工作并驱动丝杠245转动，丝杠245转动后带动滑块243及其上的摄像头支持件21作平移运动，使得摄像头支持件21上的摄像头20调整位置。其中，平移驱动电机247可例如为可逆驱动电机。所述控制器的控制指令可由移动机器人自身产生，也可由移动机器人通过信息传输单元(例如：蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元等)接收其他智能终端或用户发出的控制指令。更具体地，在某些实施方式中，当平移驱动电机247进行正转(或反转)时，带动丝杠245发生正转(或反转)，与丝杠245相螺接的滑块243就被带动并沿着滑轨240的第一端(或第二端)作平移运动，可使得摄像头支持件21及其上的摄像头20朝向滑轨240的第一端(或第二端)作平移运动。当平移驱动电机247进行反转(或正转)时，带动丝杠245发生反转(或正转)，与丝杠245相螺接的滑块243就被带动并沿着滑轨240的第二端(或第一端)作平移运动，可使得摄像头支持件21及其上的摄像头20朝向滑轨240的第二端(或第一端)作平移运动。在本实施例中，在前述中所述的正转指的是平移驱动电机247的转轴或丝杠245发生顺时针转动，所述的反转指的是平移驱动电机247的转轴或丝杠245发生逆时针转动。

当然，前述中平移机构24仍可作其他变化，例如，在其他实施例中，所述平移机构可具体包括：底座、链条、滑块、以及平移驱动电机，其中，所述底座上设有滑轨，所述链条铺设于所述滑轨上，所述滑块连接于所述链条上，所述平移驱动电机与所述链条连接。在具体应用中，在实施平移运动的操作中，由所述平移驱动电机接收所述控制器的控制指令后工作并驱动所述链条走动，所述链条走动后带动所述滑块及其上的摄像头支持件作平移运动，使得所述摄像头支持件上的摄像头调整位置。

本申请公开的移动机器人及其配置的摄像设备和摄像头驱动装置，其中，所述摄像头驱动装置包含有摄像头支持件、偏转机构、伸缩机构、平移机构、以及控制器，可利用控制器控制偏转机构、伸缩机构以及平移机构带动摄像头单独地或共同地实施偏转运动、伸缩运动以及平移运动，使得摄像头在这些调整运动下灵活调整视野，提高了定位的准确性，并可据此对移动机器人的行为进行有效控制。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种摄像头驱动装置，其特征在于，包括：

摄像头支持件；

供驱动所述摄像头支持件作偏转运动的偏转机构；

供驱动所述摄像头支持件作伸缩运动的伸缩机构；以及

与所述偏转机构和所述伸缩机构连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述偏转机构包括：

转动齿轮，设于所述摄像头支持件的末端；

驱动齿轮，与所述转动齿轮啮合；以及

转动电机，与所述驱动齿轮连接。

3.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述偏转机构包括：

滚柱或滚筒，与所述摄像头支持件连接；以及

滚动电机，与所述滚柱或滚筒连接。

4.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述伸缩机构包括：

弹性件，设于所述摄像头支持件上；

电磁绕丝，绕设于所述摄像头支持件上；以及

供电电源，与所述电磁绕丝连接。

5.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，所述伸缩机构包括：

螺杆，与所述摄像头支持件连接；以及

驱动电机，与所述螺杆连接。

6.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，还包括平移机构，其包括：

底座，设有滑轨；

链条，铺设于所述滑轨上；

滑块，连接于所述链条上；以及

平移驱动电机，与所述链条连接。

7.根据权利要求1所述的摄像头驱动装置，其特征在于，还包括平移机构，其包括：

底座，设有滑轨；

滑块，滑设于所述滑轨上；

丝杠，与所述滑块连接；以及

平移驱动电机，与所述丝杠连接。

8.一种应用于移动机器人的摄像设备，其特征在于，包括：

摄像头；以及

如权利要求1至7中任一项所述的摄像头驱动装置，所述摄像头设于所述摄像头驱动装置的摄像头支持件上。

9.一种移动机器人，其特征在于，包括：

机器人主体，具有包含顶部表面及侧部表面的壳体；

移动装置，设于所述壳体的底部；以及

如权利要求8所述的至少一个摄像设备，设于所述壳体上。

10.根据权利要求9所述的移动机器人，其特征在于，所述至少一个摄像设备设于所述顶部表面上。

11.根据权利要求10所述的移动机器人，其特征在于，所述至少一个摄像设备中摄像头的镜头光学轴相对于垂线的夹角为±30°。

12.根据权利要求9所述的移动机器人，其特征在于，还包括至少一个凹陷结构，邻设于所述壳体的顶部表面和侧部表面的交接处；所述至少一个摄像设备设于所述至少一个凹陷结构内。

13.根据权利要求12所述的移动机器人，其特征在于，所述至少一个摄像设备中的摄像头的镜头光学轴与所述壳体的顶部表面所定义的平面的夹角为61°至85°。

14.根据权利要求9所述的移动机器人，其特征在于，还包括清洁装置，所述清洁装置包括清扫组件和吸尘组件。