[实用新型]一种伺服电机驱动柔索牵引大视角仿生眼

说明书

本实用新型一种伺服电机驱动柔索牵引大视角仿生眼涉及一种观察视角广、眼球转动快速灵活的机器眼；该机器眼由眼球固定座、仿生眼球、扩大视角导引环、驱动模块、柔性牵引索、导引轮和张力传感器组成；本实用新型通过伺服电机驱动柔性牵引索，实现了眼球上下左右转动的功能，通过引入张力反馈控制，实现了眼球转动的高精度调节。本实用新型机器眼的有益效果在于：第一、设计仿生眼球通过四个伺服电机驱动柔性牵引索控制转动，与现有的弹簧控制方式比较，转动自然灵活，更好的获得外部环境信息；第二、由于柔性牵引索收放采用张力反馈控制，使装置的力分布合理，刚度可调节，具有更高的定位精度。

技术领域

本发明一种伺服电机驱动柔索牵引大视角仿生眼涉及一种观察视角广、眼球转动快速灵活的机器眼，用于仿生机器人领域。

背景技术

眼睛是心灵的窗口，人类感知客观世界的大部分信息都是通过眼睛，把类似于人类视觉的功能赋予机器人有着极其重要的意义，能够提高对外部世界的认知和适应环境的能力，目前大部分传统的机器人只是仅仅安装了单一摄像头，不能够像真实的人眼一样灵活的转动，给人十分生硬的感觉，并且获得全面的信息非常不方便。因此，研究一种像人眼一般灵活的仿生眼是迫切需要的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种伺服电机驱动柔索牵引大视角仿生眼，该机器眼不仅转动灵活，而且可以根据需求实时调整眼球转动，改变观察角度，扩大了视角范围。

本发明的目的是这样实现的：

一种伺服电机驱动柔索牵引大视角仿生眼由眼球固定座(2)、仿生眼球(1)、扩大视角导引环(10)、驱动模块(5)、柔性牵引索(17)、导引轮(7)和张力传感器(6)组成；

所述眼球固定座(2)上方固定环(4)内侧安装两副滚动轴承(14)，锁环(3)置于固定环(4)正上方，锁环(3)控制固定环(4)开闭状态，眼球固定座(2)后方固定挡板(8)；

所述仿生眼球(1)包括眼球体(11)，内置机器视觉模块(12)及人工固定瞳孔(13)。眼球体(11)空腔内固定机器视觉模块(12)，眼球体(11)置于带有两副滚动轴承(14)的固定环(4)内，眼球体(11)后端中心位置固定两根十字交叉焊接的柔性牵引索(17)，机器视觉模块(12)置于人工固定瞳孔(13)中，眼球体(11)，机器视觉模块(12)及人工固定瞳孔(13)共同组成球形转动副；

所述扩大视角导引环(10)通过固定轴(24)固定在固定环(4)后端，四个扩大视角导引环(10)呈十字排列，柔性牵引索(17)由上端扩大视角导引环(10)绕入通过眼球体(11)后端中心位置，由下端扩大视角导引环(10)绕出，左右扩大视角导引环(10)也亦如此；

所述驱动模块(5)包括四个驱动伺服电机(15)和绕线盘(16)，每个驱动伺服电机(15)的输出轴通过螺纹与四个绕线盘(16)依次连接，所述四个驱动伺服电机(15)固定在挡板(8)上；

所述柔性牵引索(17)末端分别缠绕在所述四个绕线盘(16)上，每根柔性牵引索(17)放置两个张力传感器(6)，两根柔性牵引索(17)呈十字交叉方式，交点通过焊接固定；

所述导引轮(7)依次固定在四个驱动伺服电机(15)出线端前部，在柔性牵引索(17)的两侧平行放置两个导引轮(7)，通过螺纹与导引轮固定座(9)连接，所述导引轮(7)固定在挡板(8)上；

所述张力传感器(6)包括测力传感器(18)和智能数显仪(19)，测力传感器(18)前端有滑轮组(23)，柔性牵引索(17)由上端滑轮(20)底部沟槽绕过到中间滑轮(21)上部沟槽再绕过到下端滑轮(22)底部沟槽绕出，所述张力传感器(6)固定在挡板(8)上；