[发明专利]一种仿人眼和人颈的视觉装置

摘要

本发明一种仿人眼和人颈的视觉装置涉及一种视觉系统平台，人眼和人颈的俯仰与平转运动灵活、协调，且具有采集图像，传输图像的功能。视觉装置由仿人眼机构、左转台部件、右转台部件、滑轨部件和仿人颈机构组成。仿人眼机构由左、右摄像头组件构成，左、右摄像头组件的构成完全对称。仿人颈机构由俯仰与平转两部分传动机构组成，俯仰传动机构由仿人颈机构内部的俯仰电机与俯仰蜗杆涡轮传动来实现，平转传动机构由仿人颈机构内部的平转电机与平转蜗杆涡轮传动来实现。滑轨部件中滑轨横梁是一条带有刻度的具有两条燕尾槽的滑轨；本发明采用独立电源，环境适应能力强；运动精度高、平稳、噪音小；机构简单、性能可靠、功率小。

主权项

一种仿人眼和人颈的视觉装置，其特征是，视觉装置由仿人眼机构(I)、左转台部件(II)、右转台部件(III)、滑轨部件(IV)和仿人颈机构(V)组成；仿人眼机构(I)由左、右摄像头组件构成，左、右摄像头组件的构成完全对称；左、右摄像头组件中有左、右CCD摄像机(1、2)，每个CCD摄像机底部有摄像机支撑板(4)，摄像机支撑板(4)通过摄像机支撑螺栓(3、3′)支撑左、右CCD摄像机(1、2)；摄像机支撑板(4)通过摄像头联接螺栓(5)与左、右转台部件中的旋转台(63、63‘)上的旋转台螺孔(54)联接；左、右CCD摄像机(1、2)后面有USB2.0的数据线接口，侧面有电机中变倍、聚焦、光圈三个直流电机的控制线；仿人颈机构(V)由俯仰与平转两部分传动机构组成，俯仰传动机构由仿人颈机构内部的俯仰电机与俯仰蜗杆涡轮传动来实现，平转传动机构由仿人颈机构内部的平转电机与平转蜗杆涡轮传动来实现；俯仰电机(16)通过俯仰固定螺栓(38)固定在俯仰电机支架(9)中；俯仰电机输出轴(40)与俯仰蜗杆(39)相连，支撑俯仰蜗杆(39)的两个俯仰轴承(41、41‘)安装在俯仰电机支架(9)中，与俯仰蜗杆(39)相啮合的俯仰涡轮(17)通过俯仰销(18)安装在横梁(19)上，支撑横梁(19)的两个横梁轴承(20，20‘)安装在俯仰电机支架(9)中；横梁(19)两端分别安装有左、右两个接合盘(21、21‘)；安装在俯仰电机支架(9)上用于限定俯仰电机(16)前后俯仰极限位置的挡块(42)插入左接合盘(21‘)的扇形凹槽中，挡片(25)焊接在右边的接合盘(21)下面，两个厚垫圈(43、43‘)安装在两个凸盘(23、23‘)的外侧，两个压盖(44、44‘)分别套在两个厚垫圈(43、43‘)上，用四个压盖螺栓(45)分别将压盖(44、44‘)固定在仿人颈机构外壳(6)的两侧；在压盖(44、44‘)的两侧，三个接合螺栓(22、22‘)穿过V形块(46，46‘)上三个圆孔将V形块(46，46‘)、凸盘(23，23‘)固定在接合盘(21，21‘)上；两个V形块(24，24‘)两端各有两个螺孔留作与其它平台的接口；俯仰电机支架(9)通过联架螺栓(7)与支架销(8)固定在平转电机支架(10)上；平转电机(37)通过平转固定螺栓(36)固定在平转电机支架(10)中；平转电机输出轴(31)与平转蜗杆(29)相连，支撑平转蜗杆(29)的两个平转杆蜗轴承(28，28‘)安装在平转电机支架(10)中，与平转蜗杆(29)相啮合的平转涡轮(30)通过键安装在支柱(34)上，平转涡轮(30)下端安装平转挡片(35)与光电开关配合防止平转电机过转；支柱(34)上端轴承(27)安装在平转电机支架(10)顶孔中，上端轴承(27)的顶端被限位螺母(26)限位；下端轴承(32)装在电机承载平台(13)中心的轴承孔里，平转涡轮(30)不转动，平转蜗杆(29)带动电机承载平台(13)旋转；支柱(34)底端固连传动头(33)，托盘(15)分为托盘上层(e)和托盘下层(f)，传动头(33)通过凸台螺栓(14)与托盘上层(e)联接，托盘下层(f)上的圆孔通过凸盘通孔(d)引出电机控制线；平转电机支架(10)通过四个承载平台螺栓(12)与电机承载平台(13)相固定；仿人颈机构外壳(6)与电机承载平台(13)将俯仰电机支架(9)与平转电机支架(10)上下合扣在一起；电机承载平台(13)均布八个走线孔(11)；左、右转台部件(II、III)通过转台螺栓(61)将转台主架(60)固定在滑块(47)上；转台电机(51)通过四个转台联接螺栓(66)与转台支架板(56)相固定，手动调节旋钮(50)固连在转台电机(51)的转台电机输出轴(57)上；转台电机(51)传动轴通过联轴器(52)联接转台蜗杆(67)，支撑转台蜗杆(67)两端的转台蜗杆轴承(68)安装在转台侧架(59)上；转台侧架(59)通过两个侧架螺栓(53)通过主架螺孔(69)联接到转台主架(60)上，并通过主侧架定位销(58)定位；与转台蜗杆(67)啮合的转台涡轮(76)安装在转台涡轮轴(75)上，转台涡轮轴(75)底端安装涡轮轴底端轴承(74)，转台支架底盘(71)通过四个底盘螺钉(72)固连在转台主架(60)上，卡圈(73)通过卡圈螺钉(70)固连在转台主架(60)上；转台涡轮轴(75)顶端安装涡轮轴顶端轴承(77)，涡轮轴顶端轴承(77)安装在转台主架(60)顶端的轴承孔中；旋转台(63)下表面与顶端套圈(78)接触，顶端套圈(78)顶在涡轮轴顶端轴承(77)上，用四个旋转台螺栓(65)将旋转台(63)与顶端套圈(78)转台涡轮轴(75)固定在一起；旋转台(63)上表面均布有四个旋转台螺孔(64)；旋转台(63)外圈套带有刻度的尺度圈(62)；滑轨部件(IV)中滑轨横梁(46)是一条带有刻度的具有两条燕尾槽(c)的滑轨；滑轨横梁(46)中间有两条长条形通槽(a)；滑轨横梁(46)用四个滑轨联接螺栓(55)通过圆形通孔(b)与仿人颈机构的两个V型块(24)联接；滑块(47)通过卡块(48)及卡块上的旋紧螺栓(49)将自身装夹在燕尾槽(c)中；两个滑块(47)可以根据滑轨横梁(46)上的刻度进行粗略定位；每个滑块(47)上钻有各种规格的圆孔用来配合不同联接口的承载物。