CN211220674U - 一种广视角机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种广视角机器人。本实用新型的广视角机器人，包括：机器人底座、机器人机身、轮子、机器人头部以及升降气缸，机器人头部设置环形曲面透视罩，避免对摄像头的视角造成限制，在机器人头部内部的主轴上设置延伸杆，延伸杆端部设置摄像头架，摄像头架内设置摄像头安装齿轮，摄像头安装齿轮边缘设置有广角摄像头，延伸杆底部设置有摄像头角度调节齿轮，在需要对机器人上方的环境进行拍摄时，可通过摄像头角度调节电机带动广角摄像头的朝向转动至向上，透过环形曲面透视罩对机器人上方的空间进行清晰的拍摄，使得机器人可以适应一些需要采集机器人上方视频图像的使用场所，扩展了机器人的应用范围。

Description

一种广视角机器人

技术领域

本实用新型涉及技机器人技术领域，具体涉及一种广视角机器人。

背景技术

机器人通常是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。机器人的眼睛通常使用摄像头来代替。

专利号CN108838992A的专利公开一种机器人，该机器人包括头部和躯干，头部能够竖直活动地设置于躯干的上端；其中，头部包括柱形的壳体，壳体的侧壁上设置有一圈与壳体同轴的透视板，壳体内的上、下壁上分别设置有上轴座和下轴座，上轴座和下轴座之间设置有能够自转的转动轴；转动轴的侧壁上固接有至少一个与转动轴相互垂直的延伸杆，延伸杆远离转动轴的端部固接有摄像头，摄像头的拍摄方向朝向透视板。该机器人可以全方位360度指向。

然而，上述机器人中，摄像头固定在延伸杆远离转动轴的端部，摄像头朝向机器人的外侧，只能透过透视板进行拍摄，而透视板仅在外周面设置，导致摄像头视角受到透视板的限制，此外，上述机器人只能实现对机器人外周的环境进行视频图像采集，无法对机器人上方的环境进行视频图像采集，无法适应一些需要采集机器人上方视频图像的使用场所，使得机器人的应用范围受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种广视角机器人，以解决现有机器人摄像头视角受到透视板的限制且无法对机器人上方的环境进行视频图像采集的问题。

本实用新型提供一种广视角机器人，包括：机器人底座、设置于所述机器人底座上的机器人机身、设置于所述机器人底座上底部的轮子、设置于所述机器人机身上方的机器人头部以及连接于所述机器人头部与所述所述机器人机身之间的升降气缸；

所述机器人头部包括上圆形板、下圆形板、环形曲面透视罩，所述上圆形板和所述下圆形板由上至下相对设置，所述环形曲面透视罩连接于所述上圆形板和所述下圆形板之间；

所述上圆形板和所述下圆形板之间转动连接有主轴，所述主轴上设置有延伸杆固定块，所述延伸杆固定块上连接有数个延伸杆，数个所述延伸杆以所述主轴的轴线为轴呈圆形均匀分布；所述下圆形板上设置有主轴电机，所述主轴电机的电机轴上设置有主轴主动齿轮，所述主轴上设置有主轴从动齿轮，所述主轴主动齿轮和所述主轴从动齿轮啮合；

所述延伸杆端部设置有摄像头架，所述摄像头架内设置有摄像头安装齿轮，所述摄像头安装齿轮通过第一转轴转动连接于所述摄像头架内，所述摄像头安装齿轮边缘设置有广角摄像头，所述延伸杆底部连接有齿轮架，所述齿轮架内设置有摄像头角度调节齿轮，所述摄像头角度调节齿轮通过第二转轴转动连接于所述齿轮架内，所述齿轮架一侧设置有电机安装板，所述电机安装板上设置有摄像头角度调节电机，所述摄像头角度调节电机的输出轴与所述第二转轴同轴连接，所述环形曲面透视罩延伸至所述摄像头架的上方。

可选的，所述摄像头架包括连接于延伸杆端部的背板以及垂直连接于所述背板两端且向外延伸的两个侧板，所述第一转轴转动连接于所述两个侧板之间，所述摄像头安装齿轮位于所述两个侧板之间。

可选的，齿轮架包括连接于所述延伸杆底部的连接板、垂直连接于所述连接板两端且向下延伸的两个竖直板以及垂直连接于所述竖直板的底部一端且向外延伸的水平板，所述第二转轴转动连接于两个水平板之间，所述摄像头角度调节齿轮位于两个水平板之间。

可选的，所述延伸杆固定块为正方体，所述延伸杆固定块的四个端面分别设置有一个延伸杆。

可选的，所述机器人机身呈圆台状，所述机器人机身的外径从所述机器人头部向所述机器人底座的方向逐渐变大，所述机器人机身顶部直径小于所述下圆形板的直径。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种广视角机器人，在机器人头部设置环形曲面透视罩，避免对摄像头的视角造成限制，在机器人头部内部的主轴上设置多个延伸杆，延伸杆端部设置摄像头架，摄像头架内设置有摄像头安装齿轮，摄像头安装齿轮通过第一转轴转动连接于摄像头架内，摄像头安装齿轮边缘设置有广角摄像头，延伸杆底部连接有齿轮架，齿轮架内设置有摄像头角度调节齿轮，摄像头角度调节齿轮通过第二转轴转动连接于齿轮架内，齿轮架一侧设置有电机安装板，电机安装板上设置有摄像头角度调节电机，摄像头角度调节电机的输出轴与第二转轴同轴连接，在需要对机器人上方的环境进行拍摄时，可通过摄像头角度调节电机带动摄像头角度调节齿轮转动，摄像头角度调节齿轮带动摄像头安装齿轮转动，使得广角摄像头的朝向转动至向上，可透过环形曲面透视罩对机器人上方的空间进行清晰的拍摄，使得机器人可以适应一些需要采集机器人上方视频图像的使用场所，扩展了机器人的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种广视角机器人的示意图。

图2为本实用新型提供的一种广视角机器人的机器人头部内部示意图。

图3为本实用新型提供的一种广视角机器人的机器人头部俯视示意图。

图4为本实用新型提供的一种广视角机器人的延伸杆端部结构示意图。

图示说明：1-机器人底座；2-机器人机身；3-轮子；4-机器人头部；5-升降气缸；41-上圆形板；42-下圆形板；43-环形曲面透视罩；6-主轴；7-延伸杆固定块；8-延伸杆；10-主轴电机；11-主轴主动齿轮；12-主轴从动齿轮；81-摄像头架；83-摄像头安装齿轮；82-第一转轴；84-广角摄像头；85-齿轮架；87-摄像头角度调节齿轮；86-第二转轴；88-电机安装板；89-摄像头角度调节电机；811-背板；812-侧板；851-连接板；852-竖直板；853-水平板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例提供一种广视角机器人，包括：机器人底座1、设置于机器人底座1上的机器人机身2、设置于机器人底座1上底部的轮子3、设置于机器人机身2上方的机器人头部4以及连接于机器人头部4与机器人机身2之间的升降气缸5。升降气缸5可以在竖直方向上推动机器人头部4上下移动。

其中，机器人头部4包括上圆形板41、下圆形板42、环形曲面透视罩43，上圆形板41和下圆形板42由上至下相对设置，环形曲面透视罩43连接于上圆形板41和下圆形板42之间。环形曲面透视罩43可以与上圆形板41、下圆形板42采用卡合或者螺纹连接。

具体地，上圆形板41和下圆形板42之间转动连接有主轴6，主轴6竖直设置，且数轴的轴线与上圆形板41和下圆形板42的轴线重合。主轴6上设置有延伸杆固定块7，延伸杆固定块7上连接有数个延伸杆8，数个延伸杆8以主轴6的轴线为轴呈圆形均匀分布。延伸杆固定块7可以设置在主轴6的长度方向的中部区域。延伸杆固定块7具体可以为正方体，延伸杆固定块7的四个端面分别设置有一个延伸杆8。

具体地，下圆形板42上设置有主轴电机10，主轴电机10的电机轴上设置有主轴主动齿轮11，主轴6上设置有主轴从动齿轮12，主轴主动齿轮11和主轴从动齿轮12啮合，主轴电机10可以带动主轴主动齿轮11转动，从而带动轴从动齿轮12转动，以实现主轴6的转动。

在本实施例中，延伸杆8端部设置有摄像头架81，摄像头架81内设置有摄像头安装齿轮83，摄像头安装齿轮83通过第一转轴82转动连接于摄像头架81内，摄像头安装齿轮83边缘设置有广角摄像头84，延伸杆8底部连接有齿轮架85，齿轮架85内设置有摄像头角度调节齿轮87，摄像头角度调节齿轮87通过第二转轴86转动连接于齿轮架85内，齿轮架85一侧设置有电机安装板88，电机安装板88上设置有摄像头角度调节电机89，摄像头角度调节电机89的输出轴与第二转轴86同轴连接，环形曲面透视罩43延伸至摄像头架81的上方，以保证在广角摄像头84转动至朝上的状态下，也可透过环形曲面透视罩43对外部环境进行拍摄。

具体地，摄像头架81包括连接于延伸杆8端部的背板811以及垂直连接于背板811两端且向外延伸的两个侧板812，第一转轴82转动连接于两个侧板812之间，摄像头安装齿轮83位于两个侧板812之间。齿轮架85包括连接于延伸杆8底部的连接板851、垂直连接于连接板851两端且向下延伸的两个竖直板852以及垂直连接于竖直板852的底部一端且向外延伸的水平板853，第二转轴86转动连接于两个水平板853之间，摄像头角度调节齿轮87位于两个水平板853之间。本实用新型仅针对现有技术的广角摄像头84相关结构进行改进，其余部分可以采用现有技术实现。

优选地，机器人机身2呈圆台状，机器人机身2的外径从机器人头部4向机器人底座1的方向逐渐变大，机器人机身2顶部直径小于下圆形板42的直径，从而可以避免机器人机身2的结构遮挡广角摄像头84的视角。

本实用新型的广视角机器人在工作时，如果需要对机器人上方的环境进行拍摄，可通过摄像头角度调节电机89带动摄像头角度调节齿轮87转动，摄像头角度调节齿轮87带动摄像头安装齿轮83转动，使得广角摄像头84的朝向转动至向上，可透过环形曲面透视罩43对机器人上方的空间进行清晰的拍摄，使得机器人可以适应一些需要采集机器人上方视频图像的使用场所，扩展了机器人的应用范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种广视角机器人，其特征在于，包括：机器人底座(1)、设置于所述机器人底座(1)上的机器人机身(2)、设置于所述机器人底座(1)上底部的轮子(3)、设置于所述机器人机身(2)上方的机器人头部(4)以及连接于所述机器人头部(4)与所述机器人机身(2)之间的升降气缸(5)；

所述机器人头部(4)包括上圆形板(41)、下圆形板(42)、环形曲面透视罩(43)，所述上圆形板(41)和所述下圆形板(42)由上至下相对设置，所述环形曲面透视罩(43)连接于所述上圆形板(41)和所述下圆形板(42)之间；

所述上圆形板(41)和所述下圆形板(42)之间转动连接有主轴(6)，所述主轴(6)上设置有延伸杆固定块(7)，所述延伸杆固定块(7)上连接有数个延伸杆(8)，数个所述延伸杆(8)以所述主轴(6)的轴线为轴呈圆形均匀分布；所述下圆形板(42)上设置有主轴电机(10)，所述主轴电机(10)的电机轴上设置有主轴主动齿轮(11)，所述主轴(6)上设置有主轴从动齿轮(12)，所述主轴主动齿轮(11)和所述主轴从动齿轮(12)啮合；

所述延伸杆(8)端部设置有摄像头架(81)，所述摄像头架(81)内设置有摄像头安装齿轮(83)，所述摄像头安装齿轮(83)通过第一转轴(82)转动连接于所述摄像头架(81)内，所述摄像头安装齿轮(83)边缘设置有广角摄像头(84)，所述延伸杆(8)底部连接有齿轮架(85)，所述齿轮架(85)内设置有摄像头角度调节齿轮(87)，所述摄像头角度调节齿轮(87)通过第二转轴(86)转动连接于所述齿轮架(85)内，所述齿轮架(85)一侧设置有电机安装板(88)，所述电机安装板(88)上设置有摄像头角度调节电机(89)，所述摄像头角度调节电机(89)的输出轴与所述第二转轴(86)同轴连接，所述环形曲面透视罩(43)延伸至所述摄像头架(81)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种广视角机器人，其特征在于，所述摄像头架(81)包括连接于延伸杆(8)端部的背板(811)以及垂直连接于所述背板(811)两端且向外延伸的两个侧板(812)，所述第一转轴(82)转动连接于所述两个侧板(812)之间，所述摄像头安装齿轮(83)位于所述两个侧板(812)之间。

3.根据权利要求1所述的一种广视角机器人，其特征在于，齿轮架(85)包括连接于所述延伸杆(8)底部的连接板(851)、垂直连接于所述连接板(851)两端且向下延伸的两个竖直板(852)以及垂直连接于所述竖直板(852)的底部一端且向外延伸的水平板(853)，所述第二转轴(86)转动连接于两个水平板(853)之间，所述摄像头角度调节齿轮(87)位于两个水平板(853)之间。

4.根据权利要求1所述的一种广视角机器人，其特征在于，所述延伸杆固定块(7)为正方体，所述延伸杆固定块(7)的四个端面分别设置有一个延伸杆(8)。

5.根据权利要求1所述的一种广视角机器人，其特征在于，所述机器人机身(2)呈圆台状，所述机器人机身(2)的外径从所述机器人头部(4)向所述机器人底座(1)的方向逐渐变大，所述机器人机身(2)顶部直径小于所述下圆形板(42)的直径。

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