[发明专利]一种适用于狭窄管腔环境的摄像头全姿态调整机构

权利要求书

1.一种适用于狭窄管腔环境的摄像头全姿态调整机构，其特征在于：包括U形固定架（1）、第I电机固定套（2）、第I步进电机（3）、第I主动齿轮（4）、丝杠（5）、两个第I轴承（6）、第I从动齿轮（7）、四方螺母（8）、两个转动臂（9）、第I永磁体（10）、弧形内齿条（11）、两个第II轴承（12）、U形转动架（13）、第II永磁体（14）、转动座块（15）、两个第II电机固定套（16）、两个第III轴承（17）、两个第II步进电机（18）、第II主动齿轮（19）、轮轴（20）、第II从动齿轮（21）、摄像头（22）；

其中，U形固定架（1）的开口朝前，且U形固定架（1）的两个侧边呈左右对称设置；U形固定架（1）的底边内侧面上边缘和底边内侧面下边缘各延伸设置有一个支撑板；两个支撑板上各贯通开设有一个第I支撑孔，且两个第I支撑孔上下正对；U形固定架（1）的两个侧边前端各贯通开设有一个第II支撑孔，且两个第II支撑孔左右正对；第I电机固定套（2）沿竖向固定于U形固定架（1）的底边内侧面右边缘；第I步进电机（3）的机座固定穿设于第I电机固定套（2）内，且第I步进电机（3）的输出轴向上伸出第I电机固定套（2）外；第I主动齿轮（4）固定装配于第I步进电机（3）的输出轴上端；

丝杠（5）的两端分别通过两个第I轴承（6）转动支撑于两个第I支撑孔内，且丝杠（5）的上端面中央延伸设置有传动轴；第I从动齿轮（7）固定装配于传动轴的侧面，且第I从动齿轮（7）与第I主动齿轮（4）啮合；四方螺母（8）旋拧于丝杠（5）的侧面，且四方螺母（8）的后外侧面与U形固定架（1）的底边内侧面滑动接触；四方螺母（8）的左外侧面和右外侧面各延伸设置有一个枢轴；两个转动臂（9）的后端各贯通开设有一个耳孔，且两个转动臂（9）分别通过两个耳孔转动装配于两个枢轴的侧面；第I永磁体（10）固定于两个转动臂（9）的前端之间；

弧形内齿条（11）的外侧面两端各延伸设置有一个支撑轴，且两个支撑轴分别通过两个第II轴承（12）转动支撑于两个第II支撑孔内；U形转动架（13）的开口朝前，且U形转动架（13）的两个侧边呈上下对称设置；U形转动架（13）的两个侧边前端各贯通开设有一个第III支撑孔，且两个第III支撑孔上下正对；U形转动架（13）的底边呈弧形，且U形转动架（13）的底边内侧面中部与弧形内齿条（11）的外侧面中部固定；U形转动架（13）的底边外侧面中部开设有安装凹孔；第II永磁体（14）固定嵌装于安装凹孔内，且第II永磁体（14）的后端面和第I永磁体（10）的前端面互为极性相反的磁极面；

转动座块（15）上贯通开设有齿轮容纳孔，且齿轮容纳孔与两个第III支撑孔同轴设置；齿轮容纳孔的孔壁与转动座块（15）的后侧面之间贯通开设有齿轮容纳通道；齿轮容纳通道的上壁与转动座块（15）的上侧面之间、齿轮容纳通道的下壁与转动座块（15）的下侧面之间各贯通开设有一个装配孔，且两个装配孔上下正对；转动座块（15）的上侧面和下侧面各开设有一对呈左右对称设置的传动凹孔；两个第II电机固定套（16）呈上下对称同轴设置；其中一个第II电机固定套（16）的上端设有端壁、下端设有敞口，另一个第II电机固定套（16）的下端设有端壁、上端设有敞口；两个第II电机固定套（16）的外端壁中央各延伸设置有一个支撑轴，且两个支撑轴分别通过两个第III轴承（17）转动支撑于两个第III支撑孔内；两个第II电机固定套（16）的敞口边沿各延伸设置有一对呈左右对称设置的传动凸柱，且两对传动凸柱一一对应地穿设于两对传动凹孔内；

两个第II步进电机（18）的机座分别固定穿设于两个第II电机固定套（16）内，且两个第II步进电机（18）的输出轴均伸入齿轮容纳孔内；第II主动齿轮（19）位于齿轮容纳孔内，且第II主动齿轮（19）同时固定装配于两个第II步进电机（18）的输出轴上；轮轴（20）的两端分别固定穿设于两个装配孔内；第II从动齿轮（21）位于齿轮容纳通道内，且第II从动齿轮（21）转动装配于轮轴（20）的侧面；第II从动齿轮（21）同时与第II主动齿轮（19）和弧形内齿条（11）啮合；摄像头（22）安装于转动座块（15）的前侧面；

使用时，U形固定架的底边外侧面与内窥镜或肠道诊查机器人的前端固定；具体使用过程包括：一、摄像头的俯仰角调整：第I步进电机通过第I主动齿轮驱动第I从动齿轮进行转动，第I从动齿轮通过传动轴带动丝杠进行转动；随着丝杠的转动，四方螺母沿着U形固定架的底边内侧面进行上下滑动，并通过两个转动臂带动第I永磁体进行上下移动；在此过程中，第I永磁体的前端面和第II永磁体的后端面之间存在相吸作用，由此使得第I永磁体的前端面和第II永磁体的后端面始终保持正对；因此，第I永磁体在向上或向下移动的同时还会随着两个转动臂向下或向上转动，由此使得第I永磁体的前端面朝向前下方或前上方；与此同时，第II永磁体会向上或向下转动，由此使得第II永磁体的后端面朝向后上方或后下方；在第II永磁体的带动下，U形转动架进行俯仰转动，并带动弧形内齿条、两个第II电机固定套一起进行俯仰转动；在两个第II电机固定套的共同带动下，转动座块进行俯仰转动，并带动摄像头进行俯仰转动，由此实现摄像头的俯仰角调整；二、摄像头的横摆角调整：两个第II步进电机共同通过第II主动齿轮驱动第II从动齿轮进行转动，由此使得第II从动齿轮沿着弧形内齿条进行左右滚动；此时，第II从动齿轮通过轮轴带动转动座块进行横摆转动，转动座块带动两个第II电机固定套、摄像头一起进行横摆转动，由此实现摄像头的横摆角调整；基于摄像头的俯仰转动、横摆转动，即可对摄像头进行全姿态调整。