[发明专利]一种飞行员头盔随动演示仪

摘要

本发明公开了一种飞行员头盔随动演示仪，属于机电控制技术领域，包括头盔，摄像头a和三轴陀螺仪模块，摄像头b，舵机，三自由度随动机构，单片机，三自由度机构拍摄软件界面和头盔拍摄软件界面；飞行员头部运动时，三轴陀螺仪模块测量出头部绕空间笛卡尔坐标系各轴的偏转角度，传输给单片机转换后，驱动三个舵机控制三自由度随动机构绕X轴，Y轴和Z轴做旋转运动，从而产生跟随动作；通过终端软件界面时时更新展示拍摄画面，对比得到的跟随效果。本发明的优点在于用三轴陀螺仪可精确测量飞行员头部运动，在成本与性能之间取得平衡，结构简单，便于推广，既可用于理论研究，例如随动系统结构改进等，又可为实践教学提高硬件支持。

主权项

一种飞行员头盔随动演示仪，其特征在于，包括飞行员头盔拍摄模块，三自由度机构拍摄模块和终端软件界面三部分，这三部分之间两两通过信号传输线连接；飞行员头盔拍摄模块包括：头盔，摄像头a和三轴陀螺仪模块；摄像头a固定在头盔的正上方，采集飞行员正前方画面传输到终端软件界面；三轴陀螺仪模块固定于头盔的内部，测量飞行员头部绕空间笛卡尔坐标系各轴的偏转角，并将X轴，Y轴和Z轴的转角信息传递给三自由度机构拍摄模块；三自由度机构拍摄模块包括：摄像头b，舵机，三自由度随动机构和单片机；摄像头b设置在三自由度随动机构上方，摄像头b与摄像头a镜头方向设置一致，对同一个画面进行采集；舵机共有三个，分别控制三自由度随动机构沿X轴，Y轴和Z轴做旋转运动，单片机将三轴陀螺仪模块输出的X轴，Y轴和Z轴的转角信息转换后发出指令控制三个舵机，进而控制摄像机b沿X轴，Y轴和Z轴做旋转运动；随后将摄像头b所采集的画面传输给终端软件界面；终端软件界面包括：三自由度机构软件界面和头盔软件界面；通过实时对摄像头a与摄像头b采集的画面对比得到跟随效果。