CN215318734U - 双目仿生汇聚摄像机及仿生机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种双目仿生汇聚摄像机及仿生机器人,包括安装架、眼球仿生旋转机构、摆臂架、第一、第二驱动机构;眼球仿生旋转机构包括眼轮状万向轴套,设置在眼轮状万向轴套内的眼球仿真摄像机模组,以及设置在眼球仿真摄像机模组的远离眼轮状万向轴套的一侧的第一摆臂轮;摆臂架的摆动端转动连接在安装架的远离眼轮状万向轴套的一侧,摆臂架的远离摆动端的一侧设置有第二摆臂轮;第一驱动机构与第一摆臂轮相连,以驱动眼球仿真摄像机模组相对于眼轮状万向轴套左右转动;第二驱动机构与第二摆臂轮相连,以驱动摆臂架和第一驱动机构绕摆动端与安装架间的转动轴线上下摆动,来带动两眼球仿真摄像机模组相对于两眼轮状万向轴套上下同步转动。
Description
技术领域
本申请涉及仿生机器人技术领域,特别涉及一种双目仿生汇聚摄像机及仿生机器人。
背景技术
随着技术的发展,利用智能分析系统进行智能行为分析逐渐得到广泛应用。然而,现有的智能分析系统采用双目平行摄像机,由于双目平行摄像机的双摄像头的视线轴线始终固定且相互平行,因此,双目平行摄像机可对特定目标的距离进行计算,从而实现对场景的3D建模和行为分析,但不能跟踪目标,当目标处于靶面中心以外时,图像的变形会变大;又因两个摄像头之间存在一定的距离,所以两个图像大小也不一样;这样就导致后台需要动用更多的算力资源对这两个图像进行校正,然后才能再进行图像的对比分析。也就是说现有的双目平行摄像机的测距算法存在占用算力资源大、运算时间长等问题。
实用新型内容
本申请实施例的目的是至少解决现有技术中双目平行摄像机因双摄像头的视线轴线始终固定且相互平行而导致其测距算法占用算力资源大、运算时间长的问题。为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
本申请第一方面的实施例提出一种双目仿生汇聚摄像机,包括:
安装架;
眼球仿生旋转机构,两个所述眼球仿生旋转机构设置在所述安装架的两侧,所述眼球仿生旋转机构包括固定在所述安装架上的眼轮状万向轴套,设置在所述眼轮状万向轴套内的眼球仿真摄像机模组,以及设置在所述眼球仿真摄像机模组的远离所述眼轮状万向轴套的一侧的第一摆臂轮;所述眼轮状万向轴套为空心半球,在所述空心半球的中间位置开设有眼轮形状的第一通孔,所述眼球仿真摄像机模组透过所述第一通孔进行摄制工作;
摆臂架,所述摆臂架的摆动端转动连接在所述安装架的远离所述眼轮状万向轴套的一侧的中间位置,所述摆臂架的远离所述摆动端的一侧设置有第二摆臂轮;
第一驱动机构,两个所述第一驱动机构设置在所述摆臂架的两侧,每一所述第一驱动机构与对应侧的所述第一摆臂轮相连,并配置成通过所述第一摆臂轮驱动所述眼球仿真摄像机模组相对于所述眼轮状万向轴套左右转动;
第二驱动机构,所述第二驱动机构固定在所述安装架上,所述第二驱动机构与第二摆臂轮相连,并配置成通过所述第二摆臂轮驱动所述摆臂架连同设置摆臂架上的两个所述第一驱动机构绕摆动端与安装架之间的转动轴线上下摆动,来带动两个所述眼球仿真摄像机模组相对于两个所述眼轮状万向轴套上下同步转动。
根据本申请实施例的双目仿生汇聚摄像机,眼球仿真摄像机模组上设置第一摆臂轮,第一驱动机构与第一摆臂轮相连,以驱动对应的眼球仿真摄像机模组左右转动,两个眼球仿真摄像机模组的左右转动受两个第一驱动机构分别控制,由此实现两个眼球仿真摄像机模组的单独控制。两第一驱动机构分别控制眼球仿真摄像机模组的转动,使得两眼球仿真摄像机模组可对视频图像中特定目标进行双目视角光轴的自动汇聚,根据两个眼球仿真摄像机模组的汇聚角度和眼球仿真摄像机模组中心之间的距离,通过公式就能更准确地计算出汇聚点距离眼球仿真摄像机模组的距离,该距离参数能为3D视频建模和智能行为分析提供更精确的参数,从而极大地提高双目仿生汇聚摄像机的智能行为分析的运算速度,减小双目仿生汇聚摄像机的测距算法所占用的算力资源;再者,在每一次眼球仿真摄像机模组视角光轴汇聚后,汇聚目标都是处于摄像机靶面的中心区域,处于该区域的图像变形是最小的,这样两幅图像不需要进行太多图像校正就可以进行两个图像对比分析,因此可以节省对后台算力资源的占用;此外,因左右眼球仿真摄像机模组具有各自独立的驱动机构,所以还可以将两个眼球仿真摄像机模组分别向外侧旋转到最大角度,再通过后台的视频拼接和边缘融合技术,将两个视频图像融合为一个视角更宽的图像,实现更大的视觉范围,这种图像模式适用于眼球仿真摄像机处于值守的工作状态,在目标进入图像的视觉范围后,再转入双目汇聚的工作模式,跟随目标的移动方向,两个眼球仿真摄像机模组的视角轴线会始终汇聚在目标上,并对目标的行为进行智能分析。综上可知,本申请实施例的双目仿生汇聚摄像机有效克服现有技术双目平行摄像机存在的问题,具有运算速度快、后台算力资源占用少、视角范围大等优点。
另外,根据本申请实施例的一种,还可以具有以下附加的技术特征:
在本申请的一些实施例中,所述眼球仿真摄像机模组包括:
球型壳体,所述球型壳体的一侧中心开设第二通孔,所述第一摆臂轮设置在所述球型壳体的背离所述第二通孔的一侧;
透明罩,设置在所述第二通孔的外侧;
仿虹膜装饰片,设置在所述第二通孔的内侧;
微型摄像镜头模组,设置在所述球型壳体内,所述微型摄像镜头模组透过所述仿虹膜装饰片的中心、透明罩以及第一通孔进行摄制工作。
在本申请的一些实施例中,所述透明罩的直径与人眼角膜的直径相等;所述仿虹膜装饰片的正面印制有虹膜图案,所述仿虹膜装饰片的中间开有第四通孔;所述微型摄像镜头模组包括设置在球型壳体内的圆形电路板,设置在圆形电路板上的镜头安装座,以及设置在镜头安装座上的微型镜头;所述微型镜头穿过第四通孔抵在所述仿虹膜装饰片的印制有虹膜图案一侧的孔边上。
在本申请的一些实施例中,所述第一摆臂轮的自由端设置为第一弧形齿轮面,所述第二摆臂轮的自由端设置为第二弧形齿轮面,所述第一驱动机构和第二驱动机构均采用齿轮-电机组件;
或者,所述第一摆臂轮和第二摆臂轮的自由端分别设置为第一弧面和第二弧面,所述第一驱动机构和第二驱动机构均采用摩擦轮-电机组件、皮带轮-电机组件。
在本申请的一些实施例中,所述第一弧形齿轮面、第二弧形齿轮面或者所述第一弧面、第二弧面的圆心均位于所述摆动端和安装架之间的转动轴线上;所述摆动端和安装架之间的转动轴线与所述眼轮状万向轴套的中心重合。
在本申请的一些实施例中,所述摆臂架的靠近所述摆动端的一侧的两端分别开设有弧形滑槽,且所述弧形滑槽与所述第一摆臂轮的运动轨迹相适配,所述眼球仿真摄像机模组的第一摆臂轮伸入对应的所述弧形滑槽并与所述第一驱动机构连接。
在本申请的一些实施例中,所述第一摆臂轮偏向所述安装架的中心的设置在所述眼球仿真摄像机模组的远离眼轮状万向轴套的一侧。
在本申请的一些实施例中,所述空心半球的内侧面的直径大于等于所述眼球仿真摄像机模组的球体直径,所述空心半球的两侧侧壁的切线方向上设置用于与所述安装架连接的第一安装臂和第二安装臂,所述安装架上设置与所述第一安装臂和第二安装臂相适配的第一挂耳和第二挂耳。
在本申请的一些实施例中,所述双目仿生汇聚摄像机还包括重力平衡机构,所述重力平衡机构包括:
配重块,所述配重块分布在所述摆臂架的下方,且所述配重块的重量与所述摆臂架连同设置在所述摆臂架上的两个所述第一驱动机构的重量相匹配;
平行间隔分布且结构相同的第一传动组件和第二传动组件,所述第一传动组件和第二传动组件均包括具有部分圆形且设置在所述摆臂架的远离摆动端的一侧的传动轮,设置在所述安装架上多个导向轮,以及套在所述摆臂架的外部的传动件;所述传动件套装于所述传动轮上,所述传动件两端分别绕过对应侧的所述导向轮与所述配重块垂直连接;所述第二摆臂轮设置在所述第一传动组件或第二传动组件的传动轮的外缘。
在本申请的一些实施例中,在所述配重块上且沿配重块的运动方向开设定位孔,在所述安装架设置定位柱,所述定位柱活动插入所述定位孔内。
在本申请的一些实施例中,所述第一传动组件和第二传动组件均为带轮传动组件或链轮传动组件。
在本申请的一些实施例中,在每一所述第一摆臂轮和所述摆臂架之间设置第一角度检测装置,所述第一角度传感器配置为检测所述眼球仿真摄像机模组左右转动的角度;在所述第二传动组件的传动轮和安装架之间设置第二角度检测装置,所述第二角度检测装置配置为检测两所述眼球仿真摄像机模组上下同步转动的角度。
在本申请的一些实施例中,所述第一角度检测装置和第二角度检测装置均采用接触式角度传感器,所述接触式角度传感器包括设置在所述第一摆臂轮或传动轮的侧面的角度传感器基片,以及安装在所述摆臂架或安装架上的电刷模组;所述电刷模组与角度传感器基片始终接触形成电气连接,所述电刷模组配置为通过检测所述角度传感器基片的动态电阻值来感知所述眼球仿真摄像机模组的转动角度。
在本申请的一些实施例中,所述角度传感器基片包括设置在所述第一摆臂轮或传动轮的侧面的电路板,同心间隔设置在所述电路板上的弧形电阻滑条和弧形铜箔滑条,以及设置在所述弧形电阻滑条和弧形铜箔滑条的端部之间的电气连接点;
所述电刷模组包括绝缘座,由远及近依次叠放在所述绝缘座上的绝缘垫片、第一电刷片、绝缘垫片和第二电刷片,以及将所述电刷模组固定于所述摆臂架或安装架上的紧固件;所述绝缘座设置在所述摆臂架或安装架上,所述绝缘座上设置绝缘筒,所述第一电刷片、第二电刷片和绝缘垫片上开设有通孔,所述绝缘筒穿设在所述绝缘垫片、第一电刷片、绝缘垫片和第二电刷片上的通孔内;所述紧固件穿过所述绝缘筒并紧固连接于所述摆臂架或安装架上;所述第一电刷片和第二电刷片均由弹性的铜片制成,形状为L形,在所述L形的短边的顶端设置触点,在所述L形的长边的顶端设置引线焊接点;所述第一电刷片的触点与弧形电阻滑条始终接触,所述第二电刷片的触点与弧形铜箔滑条始终接触。
在本申请的一些实施例中,所述双目仿生汇聚摄像机还包括眼皮仿生驱动机构,所述眼皮仿生驱动机构包括:
眼皮驱动壳,所述眼皮驱动壳为局部空心球型,所述眼皮驱动壳转动套设于所述眼轮状万向轴套的外部;
第三驱动机构,所述第三驱动机构设置在所述安装架上,所述第三驱动机构与眼皮驱动壳连接,并配置成驱动所述眼皮驱动壳相对于所述眼轮状万向轴套上下转动。
在本申请的一些实施例中,所述第三驱动机构包括为平面连杆机构的传动机构以及动力机构;所述传动机构包括位于同一平面的第一联动杆、第二联动杆和第三驱动臂,所述第一联动杆的一端固定连接于所述眼皮驱动壳,所述第一联动杆的另一端与所述第二联动杆的一端转动连接,所述第二联动杆的另一端与所述第三驱动臂的一端转动连接,所述第三驱动臂的另一端与所述动力机构连接;所述动力机构设置在所述安装架上,所述动力机构配置成驱动所述第三驱动臂上下摆动。
在本申请的一些实施例中,所述动力机构包括固定安装于安装架的舵机固定架,以及固定安装于所述舵机固定架的舵机;所述舵机具有舵机轴,所述舵机轴上设置有螺丝孔,所述舵机轴的外侧设置有第一齿纹;所述第三驱动臂的另一端设置有第二轴孔,所述第三驱动臂的另一端还设置有与所述第二轴孔同轴的台阶孔,所述台阶孔的内侧壁上设置有与所述第一齿纹相适配的第二齿纹;螺丝穿过所述第二轴孔连接于所述螺丝孔。
在本申请的的一些实施例中,所述第一联动杆的一端固定连接于所述眼皮驱动壳的靠近第一摆臂轮的边缘的中心位置,所述第一联动杆与所述第三驱动臂相互平行。
在本申请的一些实施例中,在所述眼皮驱动壳的两侧设置有两个第三轴孔,在所述空心半球的两侧且沿所述空心半球的轴心延长线上设置有两个旋转轴,所述眼皮驱动壳上的两个所述第三轴孔对应穿设在所述空心半球的两个所述旋转轴。
在本申请的一些实施例中,在所述安装架的远离摆臂架的一侧的中间位置设置稳定板,且所述稳定板的中间位置固定所述舵机固定架。
在本申请的一些实施例中,所述眼皮驱动壳采用韧性材料。
本申请第二方面的实施例提出一种仿生机器人,包括根据上述任一实施例所述的双目仿生汇聚摄像机。
根据本申请实施例的仿生机器人,双目仿生汇聚摄像机将眼球仿真摄像机模组上的第一摆臂轮作为控制眼球仿真摄像机模组的控制点,从而使得眼球仿真摄像机模组能更好地适应仿生机器人眼窝的空间深度,此外,眼球仿真摄像机模组设置在空心半球内,且能够在空心半球内左、右、上、下转动,从而使得突出于眼轮状万向轴套外部的眼球仿真摄像机模组具有更大的视角活动范围;也就是说,上述实施例中的双目仿生汇聚摄像机可以应用于仿生机器人上,且仿生机器人的视角活动范围更大。
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是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的爆炸图;
图2是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的前轴侧视图;
图3是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机隐藏安装架后的前轴侧视图;
图4是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的后轴侧视图;
图5是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机隐藏安装架后的后轴侧视图;
图6是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼球仿真摄像机模组和第一摆臂轮的连接结构示意图;
图7是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼球仿真摄像机模组的总爆炸图;
图8是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼球仿真摄像机模组的上视剖面图;
图9是本申请实施例的眼球仿真摄像机模组的第一半球形壳体的前轴侧视图;
图10是本申请实施例的眼球仿真摄像机模组的第一半球形壳体的后轴侧视图;
图11是本申请实施例的眼球仿真摄像机模组的第二半球形壳体的前轴侧视图;
图12是本申请实施例的眼球仿真摄像机模组的第二半球形壳体的后轴侧视图;
图13是本申请实施例的眼球仿真摄像机模组的仿虹膜装饰片的轴侧视图;
图14是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的安装架的右后轴侧视图;
图15是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的安装架的前轴侧视图;
图16是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的安装架的左后轴侧视图;
图17是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼轮状万向轴套的后轴侧视图;
图18是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼轮状万向轴套的前轴侧视图;
图19是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的摆臂架的前轴侧视图;
图20是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的角度传感器基片与电刷模组配合的结构示意图;
图21是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的角度传感器基片的轴侧视图;
图22是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的电刷模组的爆炸图;
图23是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的电刷模组的前轴侧视图;
图24是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼皮仿生驱动机构的总爆炸图;
图25是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼皮仿生驱动机构的前轴侧视图;
图26是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼皮仿生驱动机构的后轴侧视图;
图27是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼皮仿生驱动机构中的眼皮驱动壳的后轴侧视图;
图28是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼皮仿生驱动机构中的舵机的轴侧视图;
图29是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的眼皮仿生驱动机构中的第三驱动臂的轴侧视图;
图30是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的稳定板的轴侧视图;
图31是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的视角轴线在最左侧汇聚时的示意图;
图32是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的视角轴线在最右侧汇聚时的示意图;
图33是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的视角轴线在最内侧汇聚时的示意图;
图34是本申请实施例双目仿生汇聚摄像机的视角轴线汇聚范围的示意图。
具体实施方式
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。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
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1-5所示,本申请第一方面的实施例提出一种双目仿生汇聚摄像机100,包括安装架110、眼球仿生旋转机构120、摆臂架130、第一驱动机构140和第二驱动机构150;两眼球仿生旋转机构120设置在安装架110的两侧,眼球仿生旋转机构120包括眼轮状万向轴套121、眼球仿真摄像机模组122和第一摆臂轮123,眼轮状万向轴套121固定在安装架110上,眼轮状万向轴套121为空心半球,在空心半球的中间位置开设有眼轮形状的第一通孔1211;眼球仿真摄像机模组122设置在空心半球内,并透过眼轮形状的第一通孔1211进行摄像工作;第一摆臂轮123设置在眼球仿真摄像机模组122的远离眼轮状万向轴套121的一侧;摆臂架130的摆动端131转动连接在安装架110的远离眼轮状万向轴套121的一侧的中间位置,摆臂架130的远离摆动端131的一侧设置有第二摆臂轮132;两第一驱动机构140设置在摆臂架130的两侧,每一第一驱动机构140与对应的第一摆臂轮123相连,并配置成通过第一摆臂轮123驱动眼球仿真摄像机模组122相对于眼轮状万向轴套121左右转动;第二驱动机构150固定在安装架110上,第二驱动机构150与第二摆臂轮132相连,并配置成通过第二摆臂轮132驱动摆臂架130连同设置摆臂架130上的两第一驱动机构140绕摆动端131与安装架110之间的转动轴线上下摆动,来带动两个眼球仿真摄像机模组122相对于两个眼轮状万向轴套121上下同步转动。
根据本申请实施例的双目仿生汇聚摄像机100,一方面,眼球仿真摄像机模组122上设置第一摆臂轮123,第一驱动机构140与第一摆臂轮123相连,以驱动对应的眼球仿真摄像机模组122左右转动,两个眼球仿真摄像机模组122的左右转动受两个第一驱动机构140分别控制,由此实现两个眼球仿真摄像机模组122的单独控制。两第一驱动机构140分别控制眼球仿真摄像机模组122的转动,使得两眼球仿真摄像机模组122可对视频图像中特定目标进行双目视角光轴的自动汇聚,根据两个眼球仿真摄像机模组122的汇聚角度和眼球仿真摄像机模组122中心之间的距离,通过公式就能更准确地计算出汇聚点距离眼球仿真摄像机模组122的距离,该距离参数能为3D视频建模和智能行为分析提供更精确的参数,从而极大地提高双目仿生汇聚摄像机100的智能行为分析的运算速度,减小双目仿生汇聚摄像机100的测距算法所占用的算力资源;再者,在每一次眼球仿真摄像机模组122视角光轴汇聚后,汇聚目标都是处于摄像机100靶面的中心区域,处于该区域的图像变形是最小的,这样两幅图像不需要进行太多图像校正就可以进行两个图像对比分析,因此可以节省对后台算力资源的占用;此外,因左右眼球仿真摄像机模组122具有各自独立的驱动机构,所以还可以将两个眼球仿真摄像机模组122分别向外侧旋转到最大角度,再通过后台的视频拼接和边缘融合技术,将两个视频图像融合为一个视角更宽的图像,实现更大的视觉范围,这种图像模式适用于眼球仿真摄像机模组122处于值守的工作状态,在目标进入图像的视觉范围后,再转入双目汇聚的工作模式,跟随目标的移动方向,两个眼球仿真摄像机模组122的视角轴线会始终汇聚在目标上,并对目标的行为进行智能分析。综上可知,本申请实施例的双目仿生汇聚摄像机100有效克服现有技术双目平行摄像机存在的问题,具有运算速度快、后台算力资源占用少、视角范围大等优点。
另一方面,本申请实施例的双目仿生汇聚摄像机100中,第一驱动机构140与第一摆臂轮123相连,以驱动对应的眼球仿真摄像机模组122左右转动;摆臂架130的摆动端131转动连接在安装架110的远离眼轮状万向轴套121的一侧的中间位置,摆臂架130的远离摆动端131的一侧设置有第二摆臂轮132;两第一驱动机构140设置在摆臂架130上,第二驱动机构150与摆臂架130的第二摆臂轮132相连,以驱动摆臂架130连同设置其上的两第一驱动机构140绕摆动端131与安装架110之间的转动轴线上下摆动,从而带动两个眼球仿真摄像机模组122上下同步转动,可见,在本申请实施例中,将眼球仿真摄像机模组122上的第一摆臂轮123作为控制眼球仿真摄像机模组122的控制点,使得人头蒙皮与安装架110的接触面以外的空间距离不受眼球仿真摄像机模组122相对于眼轮状万向轴套121的转动的影响,从而使得眼球仿真摄像机模组122能更好地适应仿生机器人眼窝的空间深度。此外,本申请实施例中的眼球仿生旋转机构120的眼球仿真摄像机模组122设置在空心半球内,且能够在空心半球内左、右、上、下转动,从而使得突出于眼轮状万向轴套121外部的眼球仿真摄像机模组122具有更大的视角活动范围。综上,本申请实施例的双目仿生汇聚摄像机100能够很好地适用于仿生机器人,进行仿生机器人的视觉仿真,且仿生机器人的视角活动范围更大。
在本申请的一些实施例中,第一驱动机构140和第二驱动机构150均可采用摩擦轮-电机组件、皮带轮-电机组件或齿轮-电机组件。在本申请的实施例中,示例性的,如图5所示,第一摆臂轮123的自由端设置为第一弧形齿轮面,第二摆臂轮132的自由端设置为第二弧形齿轮面,第一驱动机构140和第二驱动机构150均为齿轮-电机组件,其中,齿轮-电机组件中的电机固定在摆臂架130或安装架110上,齿轮-电机组件中的齿轮固定在电机的输出端,且齿轮与第一弧形齿轮面或第二弧形齿轮面啮合;第一摆臂轮123和第二摆臂轮132的自由端也可分别设置为第一弧面和第二弧面,第一弧面和第二弧面可以适配摩擦轮-电机组件驱动或皮带轮-电机组件的驱动,由此,本申请实施例中的驱动机构(第一驱动机构140和第二驱动机构150)可为多种驱动电机组件,其中驱动电机组件中的电机可为伺服电机,通过伺服电机可实现双个眼球仿真摄像机模组122对目标的同步汇聚,而采集眼球仿真摄像机模组122的汇聚角度可测算出目标与眼球仿真摄像机模组122的距离,从而极大地提高双目仿生汇聚摄像机100的智能行为分析的运算速度,减小双目仿生汇聚摄像机100的测距算法所占用的算力资源。可理解的是,为保证驱动的可靠性,第一驱动机构140和第二驱动机构150优选为齿轮-电机组件。
在本申请的一些实施例中,第一弧形齿轮面和第二弧形齿轮面或者第一弧面和第二弧面的圆心均位于摆动端131和安装架110之间的转动轴线上;摆动端131和安装架110之间的转动轴线与眼轮状万向轴套121的中心重合。示例的,在本申请的一些实施例中,如图14至16所示,在安装架110的远离眼轮状万向轴套121的一侧的中间位置对称设置两轴座112,在轴座112上设置有第一轴孔113,该第一轴孔113的轴线与眼轮状万向轴套121的中心重合,摆臂架130的摆动端131转动安装在两轴座112之间,由此,可方便摆臂架130的安装,使得眼球仿真摄像机模组122以眼轮状万向轴套121的中心进行旋转,从而使得突出于眼轮状万向轴套121外部的眼球仿真摄像机模组122具有更大的视角活动范围,进而使得眼球仿真摄像机模组122能更好地适配仿生机器人的视觉应用。
在本申请的一些实施例中,如图17、图18所示,空心半球的内侧面的直径大于等于眼球仿真摄像机模组122的球体直径,空心半球的两侧侧壁的切线方向上设置用于与安装架110连接的第一安装臂1212和和第二安装臂1213,安装架110上设置与第一安装臂1212和第二安装臂1213相适配的第一挂耳114和第二挂耳115;由此可方便地将眼轮状万向轴套121安装在安装架110上,眼球仿真摄像机模组122在第一驱动机构140和眼轮状万向轴套121内部弧面的夹持下,能以眼轮状万向轴套121的中心进行旋转。
在本申请的一些实施例中,如图19所示,摆臂架130的靠近摆动端131的一侧的两端分别开设有弧形滑槽133,且弧形滑槽133与第一摆臂轮123的运动轨迹相适配,眼球仿真摄像机模组122的第一摆臂轮123伸入对应的弧形滑槽133并与第一驱动机构140连接,由此,第一驱动机构140驱动第一摆臂轮123左右摆动时,第一摆臂轮123沿弧形滑槽133左右摆动,弧形滑槽133限制了第一摆臂轮123的上下活动,从而使得第一摆臂轮123能够带动眼球仿真摄像机模组122相对于眼轮状万向轴套121稳定地左右转动,进而保证眼球仿真摄像机模组122相对于眼轮状万向轴套121左右转动的稳定性。
在本申请的一些实施例中,如图6、图8所示,第一摆臂轮123与眼球仿真摄像机模组122的视角轴线呈偏移角度的设置在眼球仿真摄像机模组122的远离眼轮状万向轴套121的一侧,由此利用该偏移角度使得眼球仿真摄像机模组122左右转动的极限空间不同。
在本申请的一些实施例中,如图1、图6、图8所示,第一摆臂轮123偏向安装架110的中心的设置在眼球仿真摄像机模组122的远离眼轮状万向轴套121的一侧,由此第一摆臂轮123与眼球仿真摄像机模组122的视角轴线呈向内的偏移角度,这样,眼球仿真摄像机模组122的第一摆臂轮123向安装架110中心一侧旋转的极限空间小于远离安装架110中心一侧旋转的极限空间,这就可以使眼球仿真摄像机模组122的视角轴线向内侧旋转的角度小于向外侧旋转的角度,也就使得当一侧的眼球仿真摄像机模组122的视角轴线向外侧旋转到最大的视角时,另一侧的眼球仿真摄像机模组122的视角轴线内侧旋转的角度小于一侧眼球仿真摄像机模组122的向外的旋转角度,其结果为两侧眼球仿真摄像机模组122的视角轴线可以汇聚到一个点a或b,如图31、图32所示,当两侧眼球仿真摄像机模组122都向内侧旋转到极限位置时,两个眼球仿真摄像机模组122的视角轴线也会在中间某个位置出现一个汇聚点c,如图33所示,两个眼球仿真摄像机模组122的汇聚点会覆盖在摄像机视角轴线R100、L200以及视角轴线的延长线L101和R201的范围之内,如图34所示。
在本申请的一些实施例中,如图6至8所示,眼球仿真摄像机模组122包括球型壳体1221、透明罩1222、仿虹膜装饰片1223和微型摄像镜头模组1224;球型壳体1221的一侧中心开设第二通孔1221-1,透明罩1222设置在第二通孔1221-1的外侧,仿虹膜装饰片1223设置在第二通孔1221-1的内侧,微型摄像镜头模组1224设置在球型壳体1221内,微型摄像镜头模组1224透过仿虹膜装饰片1223的中心、透明罩1222以及第一通孔1211进行摄制工作,第一摆臂轮123设置在球型壳体1221的背离第二通孔1221-1的一侧。
在本申请的一些实施例中,如图7所示,球型壳体1221包括相互可拆卸连接的第一半球形壳体1221-2和第二半球形壳体1221-3,第二通孔1221-1设置在第一半球形壳体1221-2的中心位置,第一摆臂轮123设置在第二半球形壳体1221-3。示例性的,在本申请的一些实施例中,如图9至12所示,在第一半球形壳体1221-2的内部两侧设置有两螺母孔1221-2-1,在第二半球形壳体1221-3上设置与两螺母孔1221-2-1相配合的两第三通孔1221-3-1,两螺丝分别穿过两第三通孔1221-3-1连接于两螺母孔1221-2-1,由此将第一半球形壳体1221-2和第二半球形壳体1221-3连接在一起。优选地,在第二半球形壳体1221-3的外侧开设分别与两第三通孔1221-3-1同轴的两台阶孔1221-3-2,那么台阶孔1221-3-2的底面可作为螺丝的固定面,以方便螺丝的固定;在第一半球形壳体1221-2的边缘处设置有唇缘凸台1221-2-2,在第二半球形壳体1221-3的边缘处设置唇缘凹槽1221-3-3,装配时,第一半球形壳体1221-2上的唇缘凸台1221-2-2与第二半球形壳体1221-3上的唇缘凹槽1221-3-3相契合,以方便第一半球形壳体1221-2和第二半球形壳体1221-3的对中连接。
在本申请的一些实施例中,如图9、图10所示,在第二通孔1221-1的外侧边缘开设与透明罩1222相适配的第一凹槽1221-1-1,在第二通孔1221-1的内侧边缘开设与仿虹膜装饰片1223相适配的第二凹槽1221-1-2,安装时,透明罩1222设置在第一凹槽1221-1-1内,透明罩1222外缘胶合于第一凹槽1221-1-1内;仿虹膜装饰片1223设置在第二凹槽1221-1-2内,仿虹膜装饰片1223的外缘亦胶合于第二凹槽1221-1-2内。由此将透明罩1222和仿虹膜装饰片1223方便地安装在第二通孔1221-1的内外侧。
在本申请的一些实施例中,如图8、图13所示,透明罩1222的直径与人眼角膜的直径近似;仿虹膜装饰片1223的正面印制有虹膜图案,中间开有第四通孔1223-1;微型摄像镜头模组1224包括微型镜头1224-1、镜头安装座1224-2和圆形电路板1224-3,圆形电路板1224-3设置在球型壳体1221内,镜头安装座1224-2固定在圆形电路板1224-3上,微型镜头1224-1设置在镜头安装座1224-2上,且微型镜头1224-1穿过第四通孔1223-1抵在仿虹膜装饰片1223的印制有虹膜图案一侧的孔边上,形成瞳孔的效果,从而达到更好的仿真效果。
在本申请的一些实施例中,如图3、图5所示,该双目仿生汇聚摄像机100还包括重力平衡机构160,重力平衡机构160包括配重块161、第一传动组件162和第二传动组件163;配重块161分布在摆臂架130的下方,且配重块161的重量与摆臂架130连同设置在摆臂架130上的两个第一驱动机构140的重量相匹配;第一传动组件162和第二传动组件163平行间隔分布且结构相同,均包括传动轮160-1、传动件160-2和导向轮160-3,传动轮160-1为具有部分圆形的传动轮,传动轮160-1设置在摆臂架130的远离摆动端131的一侧;多个导向轮160-3设置在安装架110上;传动件160-2套在摆臂架130的外部,传动件160-2套装于传动轮160-1上,传动件160-2两端分别绕过对应侧的导向轮160-3与配重块161垂直连接;第二摆臂轮132设置在第一传动组件162或第二传动组件163的传动轮160-1的外缘,由此,第二驱动机构150通过第二摆臂轮132驱动摆臂架130连同设置在摆臂架130上的两第一驱动机构140上下摆动时,第一传动组件162和第二传动组件163将摆臂架130连同设置在其上的两个第一驱动机构140的上下摆动运动转化为配重块161的上下直线运动,由于配重块161的重量与摆臂架130连同摆臂架130上的两个第一驱动机构140的重量相匹配,这样配重块161的重量可以平衡掉摆臂架130连同设置其上的两个第一驱动机构140的重量,使得第二驱动机构150对摆臂架130连同设置其上的两个第一驱动机构140进行上下控制的阻力相同,从而保证眼球仿真摄像机模组122上下转动的速度一致。
在本申请的一些实施例中,第一传动组件162和第二传动组件163均可为带轮传动组件或链轮传动组件;在本申请的实施例中,示例性的,如图3、图4所示,第一传动组件162和第二传动组件163均为带轮传动组件,带轮传动组件包括具有部分圆形的皮带轮、传动带和导向轮,皮带轮设置在摆臂架130的远离摆动端131的一侧,多个导向轮设置在安装架110上,传动带套在摆臂架130的外部,传动带套装在皮带轮上,传动带的两端分别绕过对应侧的导向轮与配重块161垂直连接;第二摆臂轮132设置在第一传动组件162的皮带轮的外缘。可以理解的是,如将皮带轮和传动带分别更换为链轮和链条,第一传动组件162和第二传动组件163则为链轮传动组件。
在本申请的一些实施例中,如图5、图15所示,在配重块161上且沿其运动方向开设定位孔1611,在安装架110设置定位柱111,定位柱111活动插入定位孔1611内,由此,当配重块161在第一传动组件162和第二传动组件163的带动下上下运动时,定位柱111沿定位孔1611运动,从而限制配重块161只能上下运动,避免配重块161的重量造成传动件160-2变形。
在本申请的一些实施例中,如图20-23所示,在每一第一摆臂轮123和摆臂架130之间设置第一角度检测装置,配置为检测眼球仿真摄像机模组122左右转动的角度,在第二传动组件163的传动轮160-1和安装架110之间设置第二角度检测装置,配置为检测两眼球仿真摄像机模组122上下同步转动的角度;由此可实现对眼球仿真摄像机模组122的旋转角的精确控制,从而能够方便实现眼球仿真摄像机模组122视角轴线的自动汇聚。
在本申请的一些实施例中,如图20-23所示,第一角度检测装置和第二角度检测装置均采用接触式角度传感器,该接触式角度传感器包括角度传感器基片171和电刷模组172,角度传感器基片171设置在第一摆臂轮123或传动轮160-1的侧面,电刷模组172安装在摆臂架130或安装架110上,电刷模组172与角度传感器基片171始终接触且为电气连接,电刷模组172配置为通过检测角度传感器基片171的动态电阻值(通过电路可将电阻值转换成数字电压值,并与基准值进行关联就能知道每个电压值所对应的角度)来感知眼球仿真摄像机模组122的转动角度(左右转动角度或上下转动角度);由此,第一驱动机构140和第二驱动机构150采用电机组件时,与角度检测装置配合,可实现对眼球仿真摄像机模组122的旋转角的精确控制,从而能够方便实现眼球仿真摄像机模组122视角轴线的自动汇聚。可理解的是,第一角度传感装置和第二角度检测装置不限于接触式角度传感器,也可采用非接触角度传感器,例如可靠性高的磁感应角度传感器。
在本申请的一些实施例中,如图21-23所示,角度传感器基片171包括电路板(PCB)1711、弧形电阻滑条1712、弧形铜箔滑条1713和电气连接点1714;电路板1711设置在第一摆臂轮123或传动轮160-1的侧面,弧形电阻滑条1712和弧形铜箔滑条1713同心间隔设置在电路板1711上,电气连接点1714设置弧形电阻滑条1712和弧形铜箔滑条1713的端部之间。电刷模组172包括第一电刷片1721、第二电刷片1722、绝缘垫片1723、绝缘座1724和紧固件(固定螺丝)1725,绝缘座1724设置在摆臂架130或安装架110上,绝缘座1724上设置绝缘筒1726,第一电刷片1721、第二电刷片1722和绝缘垫片1723上开设与绝缘筒1726相适配的通孔1727,绝缘垫片1723、第一电刷片1721、绝缘垫片1723和第二电刷片1722由远及近依次叠放在绝缘座1724上,绝缘筒1726穿设在绝缘垫片1723、第一电刷片1721、绝缘垫片1723和第二电刷片1722的通孔1727内,紧固件1725穿过绝缘筒1726并紧固连接于摆臂架130或安装架110上;第一电刷片1721和第二电刷片1722均由弹性的铜片制成,形状为L形,在L形的短边的顶端设置触点1728,在L形的长边的顶端设置引线焊接点1729;第一电刷片1721的触点1728与弧形电阻滑条1712始终接触,第二电刷片1722的触点1728与弧形铜箔滑条1713始终接触。由此,当第一驱动机构140驱动眼球仿真摄像机模组122相对于眼轮状万向轴套121左右转动,或者第二驱动机构150驱动两眼球仿真摄像机模组122上下同步转动时,电刷模组172的第一电刷片1721和第二电刷片1722分别在弧形电阻滑条1712和弧形铜箔滑条1713上同步旋转滑动,第一电刷片1721和第二电刷片1722之间的电阻就会随着旋转角度变化而变化,通过相应的电路检测就能检测电刷模组172的旋转角度,继而检测到眼球仿真摄像机模组122的左右、上下转动角度,另外,通过角度传感器基片171的动态电阻值来感知眼球仿真摄像机模组122的转动角度,可以精确控制眼球仿真摄像机模组122的左右、上下旋转的极限角度,这样就能省去占用空间较大的机械开关的限位装置,从而使得控制结构更加简单。
在本申请的一些实施例中,如图24-26所示,该双目仿生汇聚摄像机100还包括眼皮仿生驱动机构180,眼皮仿生驱动机构180包括眼皮驱动壳181和第三驱动机构182,眼皮驱动壳181为局部空心球型,眼皮驱动壳181转动套设于眼轮状万向轴套121的外部;第三驱动机构182设置在安装架110上,第三驱动机构182与眼皮驱动壳181连接,并配置成驱动眼皮驱动壳181相对于眼轮状万向轴套121上下转动。由此,在两眼轮状万向轴套121上分别转动套设眼皮驱动壳181,将上眼睑的蒙皮粘贴在眼皮驱动壳181上,而下眼睑的蒙皮是直接粘贴在眼轮状万向轴套121上,通过两个第三驱动机构182分别驱动两个眼皮驱动壳181上下转动,从而带动上眼睑蒙皮开启或闭合,从外部效果上看就像人的眼睛的睁开和闭合,从而实现对眼皮的仿真。
在本申请的一些实施例中,如图25-26所示,第三驱动机构182包括传动机构1821和动力机构1822,传动机构1821采用平面连杆机构,包括位于同一平面的第一联动杆1821-1、第二联动杆1821-2和第三驱动臂1821-3,第一联动杆1821-1的一端固定连接于眼皮驱动壳181,第一联动杆1821-1的另一端与第二联动杆1821-2的一端转动连接,第二联动杆1821-2的另一端与第三驱动臂1821-3的一端转动连接,第三驱动臂1821-3的另一端与动力机构1822连接,动力机构1822配置成驱动第三驱动臂1821-3上下摆动,进而带动眼皮驱动壳181相对于眼轮状万向轴套121上下转动。
在本申请的一些实施例中,如图25-26、图28-29所示,动力机构1822包括舵机固定架1822-1和舵机1822-2;舵机固定架1822-1固定安装于安装架110,舵机1822-2固定安装于舵机固定架1822-1,舵机1822-2具有舵机轴1822-3,舵机轴1822-3上设置有螺丝孔1822-4,舵机轴1822-3的外侧设置有第一齿纹;第三驱动臂1821-3的另一端设置有第二轴孔1821-4,第三驱动臂1821-3的另一端还设置有与第二轴孔1821-4同轴的台阶孔1821-5,台阶孔1821-5的内侧壁上设置有与第一齿纹相适配的第二齿纹;螺丝穿过第二轴孔1821-4连接于螺丝孔1822-4。在本公开实施例中,舵机1822-2也称为微型舵机,该舵机1822-2固定安装于舵机固定架1822-1,在舵机1822-2上设置有舵机轴1822-3,舵机轴1822-3上设置有螺丝孔1822-4,将螺丝穿过第二轴孔1821-4连接于舵机轴1822-3的螺丝孔1822-4上,从而将第三驱动臂1821-3固定在舵机1822-2的舵机轴1822-3,进而通过控制舵机轴1822-3的旋转角度就可以控制第三驱动臂1821-3的旋转角度,进而最终控制眼皮驱动壳181的旋转角度;此外,台阶孔1821-5的内侧壁上的第二齿纹与舵机轴1822-3上的第一齿纹相适配,可有效防止第三驱动臂1821-3与舵机轴1822-3之间发生打滑,进而提高动力机构1822控制眼皮驱动壳181的旋转角度的准确性。
在本公开的一些实施例中,如图30所示,在安装架110的远离摆臂架130的一侧的中间位置设置稳定板190,且稳定板190的中间位置固定于舵机固定架1822-1,在本公开实施例中,示例性的,稳定板190的两个侧边分别固定于安装架110上,并将稳定板190的中间位置固定于舵机固定架1822-1,从而在眼皮仿生驱动机构180工作运行的时候,可以大大减小舵机1822-2在工作时振动的幅度,从而使整个双目仿生汇聚摄像机100更加稳固,此外,通过安装架110、稳定板190和舵机固定架1822-1之间的灵活装配,可方便眼皮仿生驱动机构180在安装架110的灵活拆装。
在本申请的一些实施例中,如图26、27所示,第一联动杆1821-1的一端固定连接于眼皮驱动壳181的靠近第一摆臂轮123的边缘的中心位置,第一联动杆1821-1与第三驱动臂1821-3相互平行,由此第三驱动臂1821-3旋转的角度与第一联动杆1821-1旋转的角度一致,这样可以更加精准的控制眼皮驱动壳181的旋转角度。
在本申请的一些实施例中,如图17、18、27所示,在眼皮驱动壳181的两侧设置有两第三轴孔1811,在空心半球的两侧且沿其轴心延长线上设置有两旋转轴1214,眼皮驱动壳181上的两第三轴孔1811对应穿设在空心半球的两旋转轴1214,由此可将眼皮驱动壳181方便地转动套设在眼轮状万向轴套121的外部。
在本申请的一些实施例中,眼皮驱动壳181采用韧性材料,通过将眼皮驱动壳181设置为韧性材料,可以将眼皮驱动壳181更加容易的套设在眼轮状万向轴套121上。
本申请第二方面的实施例提出了一种仿生机器人,包括上述实施例中的双目仿生汇聚摄像机100。上述实施例中的双目仿生汇聚摄像机100将眼球仿真摄像机模组122上的第一摆臂轮123作为控制眼球仿真摄像机模组122的控制点,从而使得眼球仿真摄像机模组122能更好地适应仿生机器人眼窝的空间深度,此外,眼球仿真摄像机模组122设置在空心半球内,且能够在空心半球内左、右、上、下转动,从而使得突出于眼轮状万向轴套121外部的眼球仿真摄像机模组122具有更大的视角活动范围;也就是说,上述实施例中的双目仿生汇聚摄像机100可以应用于仿生机器人上,且仿生机器人的视角活动范围更大。
在本申请的一些实施例中,在仿生机器人的头部设置加速度传感器,由此,当眼球仿真摄像机模组122在实际应用时随头部的运动出现左右倾斜或前后俯仰,可通过仿生机器人头部的加速度传感器来感知左右的倾角和俯仰角,并用这些参数来修正眼球仿真摄像机模组122与目标之间基于水平面的实际角度,以利于通过公式能更准确地计算出汇聚点距离眼球仿真摄像头的距离,从而能为3D视频建模提供更精确的参数,可极大得提高仿生机器人的智能行为分析的运算速度,减小仿生机器人的测距算法所占用的算力资源。
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。
本申请的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
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 (22)
1.一种双目仿生汇聚摄像机,其特征在于,包括:
安装架;
眼球仿生旋转机构,两个所述眼球仿生旋转机构设置在所述安装架的两侧,所述眼球仿生旋转机构包括固定在所述安装架上的眼轮状万向轴套,设置在所述眼轮状万向轴套内的眼球仿真摄像机模组,以及设置在所述眼球仿真摄像机模组的远离所述眼轮状万向轴套的一侧的第一摆臂轮;所述眼轮状万向轴套为空心半球,在所述空心半球的中间位置开设有眼轮形状的第一通孔,所述眼球仿真摄像机模组透过所述第一通孔进行摄像工作;
摆臂架,所述摆臂架的摆动端转动连接在所述安装架的远离所述眼轮状万向轴套的一侧的中间位置,所述摆臂架的远离所述摆动端的一侧设置有第二摆臂轮;
第一驱动机构,两个所述第一驱动机构设置在所述摆臂架的两侧,每一所述第一驱动机构与对应侧的所述第一摆臂轮相连,并配置成通过所述第一摆臂轮驱动所述眼球仿真摄像机模组相对于所述眼轮状万向轴套左右转动;
第二驱动机构,所述第二驱动机构固定在所述安装架上,所述第二驱动机构与第二摆臂轮相连,并配置成通过所述第二摆臂轮驱动所述摆臂架连同设置摆臂架上的两个所述第一驱动机构绕摆动端与安装架之间的转动轴线上下摆动,来带动两个所述眼球仿真摄像机模组相对于两个所述眼轮状万向轴套上下同步转动。
2.如权利要求1所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述眼球仿真摄像机模组包括:
球型壳体,所述球型壳体的一侧中心开设第二通孔,所述第一摆臂轮设置在所述球型壳体的背离所述第二通孔的一侧;
透明罩,设置在所述第二通孔的外侧;
仿虹膜装饰片,设置在所述第二通孔的内侧;
微型摄像镜头模组,设置在所述球型壳体内,所述微型摄像镜头模组透过所述仿虹膜装饰片的中心、透明罩以及第一通孔进行摄制工作。
3.如权利要求2所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述透明罩的直径与人眼角膜的直径相等;所述仿虹膜装饰片的正面印制有虹膜图案,所述仿虹膜装饰片的中间开有第四通孔;所述微型摄像镜头模组包括设置在球型壳体内的圆形电路板,设置在圆形电路板上的镜头安装座,以及设置在镜头安装座上的微型镜头;所述微型镜头穿过第四通孔抵在所述仿虹膜装饰片的印制有虹膜图案一侧的孔边上。
4.如权利要求1至3任一项所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第一摆臂轮的自由端设置为第一弧形齿轮面,所述第二摆臂轮的自由端设置为第二弧形齿轮面,所述第一驱动机构和第二驱动机构均采用齿轮-电机组件;
或者,所述第一摆臂轮和第二摆臂轮的自由端分别设置为第一弧面和第二弧面,所述第一驱动机构和第二驱动机构均采用摩擦轮-电机组件、皮带轮-电机组件。
5.如权利要求4所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第一弧形齿轮面、第二弧形齿轮面或者所述第一弧形、第二弧面的圆心均位于所述摆动端和安装架之间的转动轴线上;所述摆动端和安装架之间的转动轴线与所述眼轮状万向轴套的中心重合。
6.如权利要求1所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述摆臂架的靠近所述摆动端的一侧的两端分别开设有弧形滑槽,且所述弧形滑槽与所述第一摆臂轮的运动轨迹相适配,所述眼球仿真摄像机模组的第一摆臂轮伸入对应的所述弧形滑槽并与所述第一驱动机构连接。
7.如权利要求1所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第一摆臂轮偏向所述安装架的中心的设置在所述眼球仿真摄像机模组的远离眼轮状万向轴套的一侧。
8.如权利要求1所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述空心半球的内侧面的直径大于等于所述眼球仿真摄像机模组的球体直径,所述空心半球的两侧侧壁的切线方向上设置用于与所述安装架连接的第一安装臂和第二安装臂,所述安装架上设置与所述第一安装臂和第二安装臂相适配的第一挂耳和第二挂耳。
9.如权利要求1所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于,所述双目仿生汇聚摄像机还包括重力平衡机构,所述重力平衡机构包括:
配重块,所述配重块分布在所述摆臂架的下方,且所述配重块的重量与所述摆臂架连同设置在所述摆臂架上的两个所述第一驱动机构的重量相匹配;
平行间隔分布且结构相同的第一传动组件和第二传动组件,所述第一传动组件和第二传动组件均包括具有部分圆形且设置在所述摆臂架的远离摆动端的一侧的传动轮,设置在所述安装架上多个导向轮,以及套在所述摆臂架的外部的传动件;所述传动件套装于所述传动轮上,所述传动件两端分别绕过对应侧的所述导向轮与所述配重块垂直连接;所述第二摆臂轮设置在所述第一传动组件或第二传动组件的传动轮的外缘。
10.如权利要求9所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:在所述配重块上且沿配重块的运动方向开设定位孔,在所述安装架设置定位柱,所述定位柱活动插入所述定位孔内。
11.如权利要求9所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第一传动组件和第二传动组件均为带轮传动组件或链轮传动组件。
12.如权利要求9所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:在每一所述第一摆臂轮和所述摆臂架之间设置第一角度检测装置,所述第一角度检测装置配置为检测所述眼球仿真摄像机模组左右转动的角度;在所述第二传动组件的传动轮和安装架之间设置第二角度检测装置,所述第二角度检测装置配置为检测两所述眼球仿真摄像机模组上下同步转动的角度。
13.如权利要求12所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第一角度检测装置和第二角度检测装置均采用接触式角度传感器,所述接触式角度传感器包括设置在所述第一摆臂轮或传动轮的侧面的角度传感器基片,以及安装在所述摆臂架或安装架上的电刷模组;所述电刷模组与角度传感器基片始终接触形成电气连接,所述电刷模组配置为通过检测所述角度传感器基片的动态电阻值来感知所述眼球仿真摄像机模组的转动角度。
14.如权利要求13所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述角度传感器基片包括设置在所述第一摆臂轮或传动轮的侧面的电路板,同心间隔设置在所述电路板上的弧形电阻滑条和弧形铜箔滑条,以及设置在所述弧形电阻滑条和弧形铜箔滑条的端部之间的电气连接点;
所述电刷模组包括绝缘座,由远及近依次叠放在所述绝缘座上的绝缘垫片、第一电刷片、绝缘垫片和第二电刷片,以及将所述电刷模组固定于所述摆臂架或安装架上的紧固件;所述绝缘座设置在所述摆臂架或安装架上,所述绝缘座上设置绝缘筒,所述第一电刷片、第二电刷片和绝缘垫片上开设有通孔,所述绝缘筒穿设在所述绝缘垫片、第一电刷片、绝缘垫片和第二电刷片上的通孔内;所述紧固件穿过所述绝缘筒并紧固连接于所述摆臂架或安装架上;所述第一电刷片和第二电刷片均由弹性的铜片制成,形状为L形,在所述L形的短边的顶端设置触点,在所述L形的长边的顶端设置引线焊接点;所述第一电刷片的触点与弧形电阻滑条始终接触,所述第二电刷片的触点与弧形铜箔滑条始终接触。
15.如权利要求1所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述双目仿生汇聚摄像机还包括眼皮仿生驱动机构,所述眼皮仿生驱动机构包括:
眼皮驱动壳,所述眼皮驱动壳为局部空心球型,所述眼皮驱动壳转动套设于所述眼轮状万向轴套的外部;
第三驱动机构,所述第三驱动机构设置在所述安装架上,所述第三驱动机构与眼皮驱动壳连接,并配置成驱动所述眼皮驱动壳相对于所述眼轮状万向轴套上下转动。
16.如权利要求15所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第三驱动机构包括为平面连杆机构的传动机构以及动力机构;所述传动机构包括位于同一平面的第一联动杆、第二联动杆和第三驱动臂,所述第一联动杆的一端固定连接于所述眼皮驱动壳,所述第一联动杆的另一端与所述第二联动杆的一端转动连接,所述第二联动杆的另一端与所述第三驱动臂的一端转动连接,所述第三驱动臂的另一端与所述动力机构连接;所述动力机构设置在所述安装架上,所述动力机构配置成驱动所述第三驱动臂上下摆动。
17.如权利要求16所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述动力机构包括固定安装于安装架的舵机固定架,以及固定安装于所述舵机固定架的舵机;所述舵机具有舵机轴,所述舵机轴上设置有螺丝孔,所述舵机轴的外侧设置有第一齿纹;所述第三驱动臂的另一端设置有第二轴孔,所述第三驱动臂的另一端还设置有与所述第二轴孔同轴的台阶孔,所述台阶孔的内侧壁上设置有与所述第一齿纹相适配的第二齿纹;螺丝穿过所述第二轴孔连接于所述螺丝孔。
18.如权利要求16所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述第一联动杆的一端固定连接于所述眼皮驱动壳的靠近第一摆臂轮的边缘的中心位置,所述第一联动杆与所述第三驱动臂相互平行。
19.如权利要求15所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:在所述眼皮驱动壳的两侧设置有两个第三轴孔,在所述空心半球的两侧且沿所述空心半球的轴心延长线上设置有两个旋转轴,所述眼皮驱动壳上的两个所述第三轴孔对应穿设在所述空心半球的两个所述旋转轴。
20.如权利要求17所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:在所述安装架的远离摆臂架的一侧的中间位置设置稳定板,且所述稳定板的中间位置固定所述舵机固定架。
21.如权利要求15所述的双目仿生汇聚摄像机,其特征在于:所述眼皮驱动壳采用韧性材料。
22.一种仿生机器人,其特征在于:包括根据权利要求1至21任一项所述的双目仿生汇聚摄像机。
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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