[发明专利]基于串、并联控制的三自由度仿生眼

摘要

本发明属于仿生机器人技术领域，特别涉及一种仿生眼。基于串、并联控制的三自由度仿生眼，其技术方案是：基板固定在垂直支架上，垂直支架固定在水平支架上，眼球安装在基板上，由上四连杆机构实现眼球的左右运动，右四连杆机构实现眼球的上下运动，眼球内部设有第三电机，第三电机用于驱动传感器沿眼球光轴方向旋转。本发明通过简单的连杆并联机构可以实现仿生眼球的俯仰、方位转动，实现仿生眼球的沿光轴自旋运动，三个自由度的运动使仿生眼能够实现更高的定位精度。

主权项

1.基于串、并联控制的三自由度仿生眼，它包括：眼球(1)、基板(2)、垂直支架(6)、水平支架(7)，电机驱动部分(5)，上四连杆机构(3)以及右四连杆机构(4)；其特征在于：所述眼球(1)为由眼前球(20)、眼后球(21)卡接组成的球形腔体结构；所述眼前球(20)和所述眼后球(21)分别卡接在前眼球座(22)和后眼球座(23)上；所述前眼球座(22)、所述后眼球座(23)均固定在所述基板(2)上；所述眼球(1)内部设有第三电机，所述第三电机驱动用于采集图像的传感器绕所述眼球(1)光轴方向旋转；眼后球(21)的外壁中心处设有拨块(24)；所述电机驱动部分(5)包括：第一电机及固定所述第一电机的第一电机座(14)，第二电机及固定所述第二电机的第二电机座(19)；所述上四连杆机构(3)水平设置在眼球(1)的上方，包括：第一支杆(8)，第一摆环(11)，第一连杆(12)，第一摆杆(13)；所述第一摆环(11)为与所述眼球(1)同心的半圆形结构，竖直安装在所述眼后球(21)外侧；所述第一摆杆(13)的一端通过键固定连接所述第一电机，另一端通过深沟球轴承与所述第一连杆(12)的一端铰接，所述第一连杆(12)的另一端以及所述第一支杆(8)的一端分别与所述第一摆环(11)上圆弧端铰接，所述第一支杆(8)的另一端与所述第一电机座(14)固接，同时所述第一支杆(8)通过向下延伸的支座固定在所述基板(2)上；所述第一摆环(11)的下圆弧端铰接在所述基板(2)上；所述右四连杆机构(4)竖直设置在眼球(1)的右侧，包括：第二支杆(15)，第二摆环(16)，第二连杆(17)，第二摆杆(18)；所述第二摆环(16)为与所述眼球(1)同心的半圆形结构，水平安装在所述第一摆环(11)外侧，且与所述第一摆环(11)不干涉；所述第二摆杆(18)的一端通过键固定连接所述第二电机，另一端通过深沟球轴承与所述第二连杆(17)的一端铰接，所述第二连杆(17)的另一端以及所述第二支杆(15)的一端分别与所述第二摆环(16)的右圆弧端铰接，所述第二支杆(15)的另一端固定在所述基板(2)上；所述第二电机座(19)也固定在所述基板(2)上；所述第二摆环(16)的左圆弧端与位于所述眼球(1)左侧且固定在所述基板(2)上的左侧板铰接；所述第一摆环(11)和所述第二摆环(16)中间各设有滑槽，所述第一摆环(11)和所述第二摆环(16)呈十字形交叉，所述眼后球(21)的外壁中心处的所述拨块(24)依次穿过所述第一摆环(11)和所述第二摆环(16)上的滑槽；所述上四连杆机构(3)实现所述眼球(1)的左右运动，所述右四连杆机构(4)实现所述眼球(1)的上下运动，通过所述第一摆环(11)和所述第二摆环(16)的合成运动实现所述眼球(1)的大范围无偏心二自由度运动；所述基板(2)固定在所述垂直支架(6)上，所述垂直支架(6)固定在所述水平支架(7)上。