[发明专利]一种基于磁悬浮驱动的3-DOF仿生眼运动装置及其运动方法

权利要求书

1.一种基于磁悬浮驱动的3-DOF仿生眼运动装置，其特征在于，包括仿生眼球和驱动仿生眼球转动的三自由度球面并联机构，所述仿生眼球上固定有摄像装置；所述三自由度球面并联机构通过磁悬浮驱动仿生眼球转动。

2.根据权利要求1所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述三自由度球面并联机构包括固定于仿生眼球底部的运动平台，运动平台的下方设有圆环状的磁悬浮导轨；所述运动平台与磁悬浮导轨通过三个弧形驱动杆相连接；所述三个弧形驱动杆的顶端分别与运动平台固定连接，所述弧形驱动杆的底端分别与磁悬浮导轨磁性配合，所述磁悬浮导轨内设有控制三个弧形驱动杆运动的磁悬浮控制系统。

3.根据权利要求2所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述每个弧形驱动杆的底端通过滑块与磁悬浮导轨间隙配合；所述磁悬浮导轨和滑块的接触面上均开设有凹槽，所述磁悬浮导轨上的凹槽内固定有导轨磁片，所述滑块上的凹槽内固定有滑块磁片；所述磁悬浮控制系统与导轨磁片相连接。

4.根据权利要求3所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述运动平台为具有三个顶角的三角连接盘，相邻两个顶角的夹角为120°，所述三个顶角通过连接副分别与三个弧形驱动杆的顶端转动连接。

5.根据权利要求4所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述运动平台的中部设有安装孔，所述仿生眼球底部设有与安装孔卡接固定的凸台。

6.根据权利要求5所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述每个滑块的通过其顶部的旋转副与相应的弧形驱动杆底端相连接。

7.根据权利要求3～6任一所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述磁悬浮导轨的纵截面呈“T”型；所述磁悬浮导轨上的凹槽在磁悬浮导轨的上表面、外侧面和内侧面均呈环形阵列分布；所述磁悬浮导轨上表面、外侧面和内侧面设置的凹槽数量相同且一一对应。

8.根据权利要求7所述的基于磁悬浮驱动的3-DPF仿生眼运动装置，其特征在于，所述滑块位于磁悬浮导轨凹槽中的导轨磁片上表面与磁悬浮导轨的上表面平齐；所述位于滑块凹槽中的滑块磁片与滑块表面平齐；所述滑块在磁悬浮导轨上自由滑动。

9.基于权利要求2～6、8中任一所述的3-DPF仿生眼运动装置调整仿生眼运动的方法，其特征在于，包括如下过程：在仿生眼球的初始位置，仿生眼球的中心轴线与水平面相垂直；当需要调整仿生眼球的视场时，通过磁悬浮控制系统调节磁悬浮导轨磁力，驱动与磁悬浮导轨磁性配合的弧形驱动杆的位移，弧形驱动杆带动位于运动平台上的仿生眼在水平、垂直方向上产生角度变化，从而达到调整仿生眼球视场的目的。

10.根据权利要求9所述的调整仿生眼运动的方法，其特征在于，通过调整磁悬浮导轨磁力以调整仿生眼球视场的具体过程为：通过磁悬浮控制系统控制导轨磁片的磁力方向、磁力大小，控制导轨磁片与滑块磁片之间的引力、斥力以及作用力强度，控制滑块在磁悬浮导轨上的位移，滑块移动带动与滑块相连接的弧形驱动杆的顶端相应地进行水平旋转或俯仰运动，从而使得固定于弧形驱动杆顶部的仿生眼球的视场在水平、垂直方向上的角度变换。