[发明专利]一种气囊驱动的二自由度仿生眼

权利要求书

1.一种气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，包括半球型仿生眼，半球型仿生眼上设有二自由度驱动机构，二自由度驱动机构包括与半球型仿生眼平面侧相连接的气囊驱动结构，气囊驱动结构远离半球型仿生眼的一端设有固定底板。

2.根据权利要求1所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述气囊驱动结构包括三组间隙配合的气囊驱动器；所述气囊驱动器的一端与半球型仿生眼相连接，另一端与固定底板相连接。

3.根据权利要求2所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述气囊驱动器包括与半球型仿生眼平面侧相连接的球铰连杆，球铰连杆的端部设有与固定底板相连接的可伸缩气囊，可伸缩气囊上套设有气囊支撑架；所述气囊支撑架的一端与球铰连杆间隙配合，另一端与固定底板固定连接；所述可伸缩气囊上设有气管，气管上设有控制气阀。

4.根据权利要求3所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述球铰连杆远离可伸缩气囊的一端设有球铰头，球铰头与设置在半球型仿生眼平面侧上的球铰底座相配合。

5.根据权利要求4所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述可伸缩气囊之间的夹角均呈120°。

6.根据权利要求5所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述可伸缩气囊相对半球型仿生眼的球心呈环形分布，可伸缩气囊与半球型仿生眼的球心间隙配合。

7.根据权利要求6所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述气囊支撑架包括与可伸缩气囊间隙配合的气囊支撑环，气囊支撑环靠近固定底板的一侧均布有多个与固定底板相连接的支撑环连杆。

8.根据权利要求7所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述半球型仿生眼的球面侧端部设有图像采集器，图像采集器的光轴通过半球型仿生眼的球心。

9.根据权利要求8所述的气囊驱动的二自由度仿生眼，其特征在于，所述图像采集器上设有图像传感器，图像传感器通过图像传输线连接有图像分析处理器。

10.一种气囊驱动的二自由度仿生眼的方法，其特征在于，步骤包括：

步骤一，图像信息采集

在半球型仿生眼上设置图像采集器，图像采集器上设置的图像传感器获取图像信息，获取的图像信息通过图像传输线传送至图像分析处理器；

步骤二，图像信息分析处理

图像分析处理器对步骤一中获取的图像信息进行分析处理，判断是否存在目标物体；在进行目标物体判断时，通过预训练置入的方式或者通过手动选择添加的方式，将目标物体的特征信息置入到图像分析处理器内，便于图像分析处理器进行准确的目标物检测判断；

步骤三，仿生眼的二自由度调节

当步骤二判断存在目标物体时，则由图像分析处理器控制气囊驱动器对半球型仿生眼进行调节，使图像采集器的光轴正对目标物体的几何中心；

步骤四，重复步骤一至步骤三，使半球型仿生眼始终处于不断获取图像信息和控制半球型仿生眼运动的状态，同时图像采集器的光轴始终正对目标物体进行图像信息采集；

其中，步骤三中由图像分析处理器发出控制信号至气囊驱动器，进而对各个控制气阀进行控制，使气囊支撑架上的可伸缩气囊进行充放气动作，驱动半球型仿生眼进行二自由度运动，从而使图像采集器的光轴始终正对目标物体的几何中心；图像分析处理器根据图像传感器的图像像素坐标系上目标物体与图像几何中心的偏差值，将偏差值转换成物理坐标系上的实际偏差值，从而对半球型仿生眼的位姿变换进行确定，通过坐标转换等将位姿变换转换成气囊驱动器的调节变量，将调节变量转换到各个控制气阀的控制量中，进而对控制气阀的充放气量进行确定。