專利名稱：一種仿人眼和人頸的視覺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視覺系統(tǒng)平臺(tái)，人眼和人頸的俯仰與平轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活、協(xié)調(diào)，且具有
采集圖像，傳輸圖像的功能。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器人控制技術(shù)已經(jīng)愈來愈成熟、可靠、精確，在工 業(yè)和軍事等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但它們大多數(shù)只是作為一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不以視覺輸入與 伺服機(jī)構(gòu)相結(jié)合。這主要是由于在機(jī)器人控制領(lǐng)域，大多是把輸入數(shù)據(jù)以及處理與伺服機(jī) 構(gòu)分為兩個(gè)獨(dú)立的模塊。這樣做的好處是控制與計(jì)算分開，穩(wěn)定性好，系統(tǒng)復(fù)雜程度低，便 于管理，但這種舊式的機(jī)器人系統(tǒng)龐大、功率大、噪聲大、不適合實(shí)驗(yàn)室等小型實(shí)驗(yàn)操作。在 機(jī)器人視覺追蹤領(lǐng)域，需要自由的目標(biāo)追蹤體系，需要圖像數(shù)據(jù)輸入與伺服機(jī)構(gòu)結(jié)合在一 起運(yùn)動(dòng)，需要有精確的運(yùn)動(dòng)精度，需要獨(dú)立電源以便可以在任何環(huán)境下任務(wù)作業(yè)。仿人眼頸 視覺系統(tǒng)平臺(tái)正是應(yīng)對(duì)于這些需要而產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題該發(fā)明提供了一種仿人眼人頸視覺平臺(tái)。該視覺平臺(tái)具 有雙CCD攝像機(jī)讀取圖像信息，同時(shí)協(xié)調(diào)人眼和人頸的俯仰與平轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以完成較為復(fù) 雜的立體視覺追蹤的任務(wù)。其內(nèi)部使用的電機(jī)精確度高、運(yùn)行穩(wěn)定、噪聲小。所用電源為獨(dú) 立電源，在任何環(huán)境下都可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與操作。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種仿人眼和人頸的視覺裝置，該視覺裝置由仿人眼機(jī)
構(gòu)1、左轉(zhuǎn)臺(tái)部件n、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件ni、滑軌部件iv和仿人頸機(jī)構(gòu)v組成； 仿人眼機(jī)構(gòu)I由左、右攝像頭組件構(gòu)成，左、右攝像頭組件的構(gòu)成完全對(duì)稱。左、右 攝像頭組件中有左、右CCD攝像機(jī)1、2，每個(gè)CCD攝像機(jī)底部為攝像機(jī)支撐板4，攝像機(jī)支撐 板4通過攝像頭聯(lián)接螺栓5與左、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)63、63 '上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺孔54聯(lián)接。 攝像機(jī)支撐板4通過攝像機(jī)支撐螺栓3、3 '支撐左、右CCD攝像機(jī)1、2。左、右CCD攝像機(jī) 1、2后面有USB2.0的數(shù)據(jù)線接口，側(cè)面有電機(jī)中變倍、聚焦、光圈三個(gè)直流電機(jī)的控制線。
仿人頸機(jī)構(gòu)V由俯仰與平轉(zhuǎn)兩部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，俯仰傳動(dòng)由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的 俯仰電機(jī)與俯仰蝸桿、渦輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，平轉(zhuǎn)傳動(dòng)由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的平轉(zhuǎn)電機(jī)與平轉(zhuǎn)蝸 桿、渦輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。 俯仰電機(jī)16通過俯仰固定螺栓38固定在俯仰電機(jī)支架9中。俯仰電機(jī)輸出軸40 與俯仰蝸桿39相連，支撐俯仰蝸桿39的兩個(gè)俯仰軸承41、41 '安裝在俯仰電機(jī)支架9中， 與俯仰蝸桿39相嚙合的俯仰渦輪17通過俯仰銷18安裝在橫梁19上，支撐橫梁19的兩個(gè) 橫梁軸承20，20'安裝在俯仰電機(jī)支架9中。橫梁19兩端分別安裝有左、右兩個(gè)接合盤21、 21 '。安裝在俯仰電機(jī)支架9上用于限定俯仰電機(jī)16前后俯仰極限位置的擋塊42插入左 接合盤21 '扇形凹槽中，擋片25焊接在右邊的接合盤21下面，兩個(gè)厚墊圈43、43 '安裝在 兩個(gè)凸盤23、23 '的外側(cè)，兩個(gè)壓蓋44、44 '分別套在兩個(gè)厚墊圈43、43 '上，用四個(gè)壓蓋螺栓45分別將壓蓋44、44 '固定在仿人頸機(jī)構(gòu)外殼6的兩側(cè)。在壓蓋44、44 '的兩側(cè)，三個(gè) 接合螺栓22、22 '穿過V形塊46，46 '上三個(gè)圓孔將V形塊46，46 '、凸盤23，23 '固定在 接合盤21，21 '上。兩個(gè)V形塊24，24 '兩端各有兩個(gè)螺孔留作與其它平臺(tái)的接口。俯仰 電機(jī)支架9通過聯(lián)架螺栓7與支架銷8固定在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架10上。 平轉(zhuǎn)電機(jī)37通過平轉(zhuǎn)固定螺栓36固定在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架10中。平轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸 31與平轉(zhuǎn)蝸桿29相連，支撐平轉(zhuǎn)蝸桿29的兩個(gè)平轉(zhuǎn)桿蝸軸承28，28'安裝在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架 10中，與平轉(zhuǎn)蝸桿29相嚙合的平轉(zhuǎn)渦輪30通過鍵安裝在支柱34上，平轉(zhuǎn)渦輪30下端安裝 平轉(zhuǎn)擋片35與光電開關(guān)配合防止平轉(zhuǎn)電機(jī)過轉(zhuǎn)。支柱34上端軸承27安裝在平轉(zhuǎn)電機(jī)支 架10頂孔中，上端軸承27的頂端被限位螺母26限位。下端軸承32裝在電機(jī)承載平臺(tái)13 中心的軸承孔里，平轉(zhuǎn)渦輪(30)不轉(zhuǎn)動(dòng)，平轉(zhuǎn)蝸桿(29)帶動(dòng)電機(jī)承載平臺(tái)(13)旋轉(zhuǎn)。支 柱34底端固連傳動(dòng)頭33，托盤15分為托盤上層e和托盤下層f ，傳動(dòng)頭33通過凸臺(tái)螺栓 14與托盤上層e聯(lián)接，托盤下層f上的圓孔通過凸盤通孔d引出電機(jī)控制線。平轉(zhuǎn)電機(jī)支 架10通過四個(gè)承載平臺(tái)螺栓12與電機(jī)承載平臺(tái)13相固定。仿人頸機(jī)構(gòu)外殼6與電機(jī)承 載平臺(tái)13將俯仰電機(jī)支架9與平轉(zhuǎn)電機(jī)支架10上下合扣在一起。電機(jī)承載平臺(tái)13均布 八個(gè)走線孔ll。 左、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件II、 III通過轉(zhuǎn)臺(tái)螺栓61將轉(zhuǎn)臺(tái)主架60固定在滑塊47上。轉(zhuǎn)臺(tái) 電機(jī)51通過四個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓66與轉(zhuǎn)臺(tái)支架板56相固定，手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕50固連在轉(zhuǎn)臺(tái) 電機(jī)51的轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)輸出軸57上。轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)51傳動(dòng)軸通過聯(lián)軸器52聯(lián)接轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿67，支 撐轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿67兩端的轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿軸承68安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)架59上。轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)架59通過兩個(gè)側(cè)架 螺栓53通過主架螺孔69聯(lián)接到轉(zhuǎn)臺(tái)主架60上，并通過主側(cè)架定位銷58定位。與轉(zhuǎn)臺(tái)蝸 桿67嚙合的轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪76安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸75上，轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸75底端安裝渦輪軸底端軸 承74，轉(zhuǎn)臺(tái)支架底盤71通過四個(gè)底盤螺釘72固連在轉(zhuǎn)臺(tái)主架60上，卡圈73通過卡圈螺 釘70固連在轉(zhuǎn)臺(tái)主架60上。轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸75頂端安裝渦輪軸頂端軸承77，渦輪軸頂端軸 承77安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)主架60頂端的軸承孔中。旋轉(zhuǎn)臺(tái)63下表面與頂端套圈78接觸，頂端套 圈78頂在渦輪軸頂端軸承77上，用四個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺栓65將旋轉(zhuǎn)臺(tái)63與頂端套圈78轉(zhuǎn)臺(tái)渦 輪軸75固定在一起。旋轉(zhuǎn)臺(tái)63上表面均布有四個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺孔64。旋轉(zhuǎn)臺(tái)63外圈套帶有 刻度的尺度圈62。 滑軌部件IV中滑軌橫梁46是一條帶有刻度的燕尾槽c滑軌?；墮M梁46中間 有兩條長條形通槽a?；墮M梁46用四個(gè)滑軌聯(lián)接螺栓55通過圓形通孔b與仿人頸機(jī)構(gòu) 的兩個(gè)V型塊24聯(lián)接?；瑝K47通過卡塊48及其上的旋緊螺栓49將自身裝夾在燕尾槽c 中。兩個(gè)滑塊47可以根據(jù)滑軌橫梁46上的刻度進(jìn)行粗略定位。每個(gè)滑塊47上鉆有各種 規(guī)格的圓孔用來配合不同聯(lián)接口的承載物。 本發(fā)明的顯著效果是該機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立電源，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，在不同環(huán)境中運(yùn)動(dòng)， 都能保證仿人眼視覺平臺(tái)良好運(yùn)行。仿人眼頸視覺平臺(tái)有定位機(jī)構(gòu)，可以保證一定的攝像 機(jī)定位要求。在運(yùn)行過程中，人眼和人頸的俯仰與平轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以相互協(xié)調(diào)，運(yùn)動(dòng)精度高、平 穩(wěn)、噪音小。在機(jī)械結(jié)構(gòu)或電路結(jié)構(gòu)中分別具有過轉(zhuǎn)保護(hù)。該發(fā)明具有機(jī)構(gòu)簡單、性能可靠、 功率小的特點(diǎn)。


附圖1仿人眼和人頸的視覺裝置外觀圖，附圖2仿人眼和人頸的視覺裝置裝配簡 圖，附圖3仿人眼和人頸的視覺裝置裝配側(cè)視圖，附圖4去掉外殼仿人頸機(jī)構(gòu)外觀圖，附圖5 仿人頸機(jī)構(gòu)分解圖，附圖6仿人頸機(jī)構(gòu)爆炸圖，附圖7滑軌部件與轉(zhuǎn)臺(tái)部件裝配簡圖，附圖8 轉(zhuǎn)臺(tái)部件裝配簡圖，附圖9轉(zhuǎn)臺(tái)部件爆炸圖。其中I-仿人眼機(jī)構(gòu)，II-右轉(zhuǎn)臺(tái)部件，III-左 轉(zhuǎn)臺(tái)部件，IV-滑軌部件，V-仿人頸機(jī)構(gòu)，a-長條形通槽，b-圓形通槽，c-燕尾槽，d-凸 盤通孔，e-托盤上層，f-托盤下層，1-左CCD攝像機(jī)，2-右CCD攝像機(jī)，1_左CCD攝像機(jī)， 2-右CCD攝像機(jī)，3-攝像機(jī)支撐螺栓，4-攝像機(jī)支撐板，5-攝像頭聯(lián)接螺栓，6-仿人頸機(jī)構(gòu) 外殼，7-聯(lián)架螺栓，8-支架銷，9-俯仰電機(jī)支架，10-平轉(zhuǎn)電機(jī)支架，11-走線孔，12-承載平 臺(tái)螺栓，13-電機(jī)承載平臺(tái)，14-凸臺(tái)螺栓，15-托盤，16-俯仰電機(jī)，17-俯仰渦輪，18-俯仰 銷，19-橫梁，20-橫梁軸承，21-接合盤，22-接合螺栓，23-凸盤，24-V形塊，25_擋片，26-限 位螺母，27-上端軸承，28-平轉(zhuǎn)蝸桿軸承，29-平轉(zhuǎn)蝸桿，30-平轉(zhuǎn)渦輪，31-平轉(zhuǎn)電機(jī)輸出 軸，32-下端軸承，33-傳動(dòng)頭，34-支柱，35-平轉(zhuǎn)擋片，36-平轉(zhuǎn)固定螺栓，37-平轉(zhuǎn)電機(jī)， 38-俯仰固定螺栓，39-俯仰蝸桿，40-俯仰電機(jī)輸出軸，41-俯仰軸承，42-擋塊，43-厚墊 圈，44-壓蓋，45-壓蓋螺栓，46-滑軌橫梁，47-滑塊，48-卡塊，49-旋緊螺栓，50-手動(dòng)調(diào)節(jié) 旋鈕，51-轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)，52-聯(lián)軸器，53-側(cè)架螺栓，54-旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺孔，55-滑軌聯(lián)接螺栓，56-轉(zhuǎn) 臺(tái)支架板，57-轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)軸，58-主側(cè)架定位銷，59-轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)架，60-轉(zhuǎn)臺(tái)主架，61-轉(zhuǎn)臺(tái) 螺栓，62-尺度圈，63-旋轉(zhuǎn)臺(tái)，64-旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺孔，65-旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺栓，66-轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓，67-轉(zhuǎn) 臺(tái)蝸桿，68-轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿軸承，69-主架螺孔，70-卡圈螺釘，71-轉(zhuǎn)臺(tái)支架底盤，72-底盤螺釘， 73-卡圈，74-渦輪軸底端軸承，75-轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸，76-轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪，77-渦輪軸頂端軸承，78-頂 端套圈。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施。該發(fā)明以步進(jìn)電機(jī)為動(dòng)源，通過渦輪蝸桿 傳動(dòng)裝置改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)量來達(dá)到人眼和人頸的俯仰與平轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。仿人眼頸視覺平臺(tái)由仿 人頸機(jī)構(gòu)為支撐平臺(tái)，滑塊、滑軌橫梁為定位模塊，轉(zhuǎn)臺(tái)為旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償，雙CCD攝像機(jī)為圖像 輸入，通過USB2. 0數(shù)據(jù)傳輸方式傳入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，使其可以與計(jì)算機(jī)以及控制、驅(qū) 動(dòng)電路相結(jié)合成為一整套的視覺跟蹤系統(tǒng)。 仿人頸機(jī)構(gòu)V的俯仰與旋轉(zhuǎn)分別由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的俯仰電機(jī)16與平轉(zhuǎn)電機(jī)37 來實(shí)現(xiàn)。俯仰電機(jī)16將轉(zhuǎn)動(dòng)量傳輸給俯仰蝸桿39，俯仰蝸桿39轉(zhuǎn)動(dòng)量傳輸給俯仰渦輪17 繼而傳輸給橫梁19及其聯(lián)接的接合盤21、21 '和V形塊(24) 。 V形塊24便可帶動(dòng)其承載 的所有部件或組件進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)。 平轉(zhuǎn)電機(jī)37將轉(zhuǎn)動(dòng)量傳輸給平轉(zhuǎn)蝸桿29，其中渦輪、蝸桿的傳動(dòng)比為90 : 1。平 轉(zhuǎn)蝸桿29將轉(zhuǎn)動(dòng)量傳輸給平轉(zhuǎn)渦輪30。平轉(zhuǎn)渦輪30、支柱34、傳動(dòng)頭33以及其聯(lián)接的托 盤15相對(duì)于水平位置固定不動(dòng)，平轉(zhuǎn)渦輪30將反作用力傳送給平轉(zhuǎn)蝸桿29致使平轉(zhuǎn)電機(jī) 37帶動(dòng)平轉(zhuǎn)電機(jī)支架10以及電機(jī)承載平臺(tái)13在下端軸承32的支撐下進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
平轉(zhuǎn)渦輪30下端焊接了一個(gè)擋片25，可以在電機(jī)承載平臺(tái)13底部裝配光電開關(guān) 來限制確定水平運(yùn)轉(zhuǎn)的極限位置。俯仰渦輪17將俯仰蝸桿39傳輸出來的垂直于水平Y(jié)軸 方向的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)量轉(zhuǎn)化為垂直于水平X軸方向的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)量。其中渦輪蝸桿的傳動(dòng)比為90 : 1。由于俯仰電機(jī)承受力矩的能力有限，俯仰在前后60。以內(nèi)，所以俯仰渦輪17做成了 60°扇形。左面的接合盤21下面相對(duì)于俯仰渦輪17邊緣銑出60。凹槽，固定于俯仰電機(jī) 支架9側(cè)面的擋塊42插入凹槽中限制俯仰渦輪17的極限運(yùn)動(dòng)位置，右邊的接合盤21 '下面 焊接60°的擋片47與光電開關(guān)相配合使用，兩者作為俯仰電機(jī)過轉(zhuǎn)機(jī)械、電子雙重限制。
電機(jī)承載平臺(tái)37鉆有走線孔ll，用來走仿人頸中俯仰與平轉(zhuǎn)電機(jī)的控制線。托盤 中層f上的圓孔57通過凸盤通孔d引出電機(jī)控制線。 滑軌橫梁46通過四個(gè)滑軌聯(lián)接螺栓55與仿人頸機(jī)構(gòu)的V型塊24聯(lián)接。滑塊47 通過卡塊48及其上的旋緊螺栓49將自身裝夾在燕尾槽c中。兩個(gè)滑塊47可以根據(jù)滑軌 橫梁46上的刻度進(jìn)行粗略定位，定位誤差為0. 5mm。 兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)螺栓61將轉(zhuǎn)臺(tái)固定在滑塊47上。轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)軸57后面聯(lián)接著手動(dòng) 調(diào)節(jié)螺鈕50可以手動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪76將轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿67傳輸出來的垂直 于水平Y(jié)軸方向的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)量轉(zhuǎn)化為平行于水平方向的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)量。轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)51將轉(zhuǎn)動(dòng) 量通過聯(lián)軸器52傳輸給轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿67，轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿67以90 : 1的傳動(dòng)比將轉(zhuǎn)動(dòng)量傳輸給轉(zhuǎn)臺(tái) 渦輪76繼而通過轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸75、卡圈73傳輸給旋轉(zhuǎn)臺(tái)63。旋轉(zhuǎn)臺(tái)63便可帶動(dòng)其承載的 所有部件或組件進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？刂菩盘?hào)四分頻時(shí)單步精確度可達(dá)0.0125°左右。
攝像機(jī)支撐板4通過攝像頭聯(lián)接螺栓5與旋轉(zhuǎn)臺(tái)63聯(lián)接。攝像機(jī)支撐板(4)通 過攝像機(jī)支撐螺栓3支撐CCD攝像機(jī)。左、右CCD攝像頭1、2可以將采集到的圖像信息通 過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)浇K端設(shè)備中。
權(quán)利要求
一種仿人眼和人頸的視覺裝置，其特征是，視覺裝置由仿人眼機(jī)構(gòu)(I)、左轉(zhuǎn)臺(tái)部件(II)、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件(III)、滑軌部件(IV)和仿人頸機(jī)構(gòu)(V)組成；仿人眼機(jī)構(gòu)(I)由左、右攝像頭組件構(gòu)成，左、右攝像頭組件的構(gòu)成完全對(duì)稱；左、右攝像頭組件中有左、右CCD攝像機(jī)(1、2)，每個(gè)CCD攝像機(jī)底部有攝像機(jī)支撐板(4)，攝像機(jī)支撐板(4)通過攝像機(jī)支撐螺栓(3、3′)支撐左、右CCD攝像機(jī)(1、2)；攝像機(jī)支撐板(4)通過攝像頭聯(lián)接螺栓(5)與左、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)(63、63‘)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺孔(54)聯(lián)接；左、右CCD攝像機(jī)(1、2)后面有USB2.0的數(shù)據(jù)線接口，側(cè)面有電機(jī)中變倍、聚焦、光圈三個(gè)直流電機(jī)的控制線；仿人頸機(jī)構(gòu)(V)由俯仰與平轉(zhuǎn)兩部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，俯仰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的俯仰電機(jī)與俯仰蝸桿渦輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，平轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的平轉(zhuǎn)電機(jī)與平轉(zhuǎn)蝸桿渦輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)；俯仰電機(jī)(16)通過俯仰固定螺栓(38)固定在俯仰電機(jī)支架(9)中；俯仰電機(jī)輸出軸(40)與俯仰蝸桿(39)相連，支撐俯仰蝸桿(39)的兩個(gè)俯仰軸承(41、41‘)安裝在俯仰電機(jī)支架(9)中，與俯仰蝸桿(39)相嚙合的俯仰渦輪(17)通過俯仰銷(18)安裝在橫梁(19)上，支撐橫梁(19)的兩個(gè)橫梁軸承(20，20‘)安裝在俯仰電機(jī)支架(9)中；橫梁(19)兩端分別安裝有左、右兩個(gè)接合盤(21、21‘)；安裝在俯仰電機(jī)支架(9)上用于限定俯仰電機(jī)(16)前后俯仰極限位置的擋塊(42)插入左接合盤(21‘)的扇形凹槽中，擋片(25)焊接在右邊的接合盤(21)下面，兩個(gè)厚墊圈(43、43‘)安裝在兩個(gè)凸盤(23、23‘)的外側(cè)，兩個(gè)壓蓋(44、44‘)分別套在兩個(gè)厚墊圈(43、43‘)上，用四個(gè)壓蓋螺栓(45)分別將壓蓋(44、44‘)固定在仿人頸機(jī)構(gòu)外殼(6)的兩側(cè)；在壓蓋(44、44‘)的兩側(cè)，三個(gè)接合螺栓(22、22‘)穿過V形塊(46，46‘)上三個(gè)圓孔將V形塊(46，46‘)、凸盤(23，23‘)固定在接合盤(21，21‘)上；兩個(gè)V形塊(24，24‘)兩端各有兩個(gè)螺孔留作與其它平臺(tái)的接口；俯仰電機(jī)支架(9)通過聯(lián)架螺栓(7)與支架銷(8)固定在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架(10)上；平轉(zhuǎn)電機(jī)(37)通過平轉(zhuǎn)固定螺栓(36)固定在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架(10)中；平轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸(31)與平轉(zhuǎn)蝸桿(29)相連，支撐平轉(zhuǎn)蝸桿(29)的兩個(gè)平轉(zhuǎn)桿蝸軸承(28，28‘)安裝在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架(10)中，與平轉(zhuǎn)蝸桿(29)相嚙合的平轉(zhuǎn)渦輪(30)通過鍵安裝在支柱(34)上，平轉(zhuǎn)渦輪(30)下端安裝平轉(zhuǎn)擋片(35)與光電開關(guān)配合防止平轉(zhuǎn)電機(jī)過轉(zhuǎn)；支柱(34)上端軸承(27)安裝在平轉(zhuǎn)電機(jī)支架(10)頂孔中，上端軸承(27)的頂端被限位螺母(26)限位；下端軸承(32)裝在電機(jī)承載平臺(tái)(13)中心的軸承孔里，平轉(zhuǎn)渦輪(30)不轉(zhuǎn)動(dòng)，平轉(zhuǎn)蝸桿(29)帶動(dòng)電機(jī)承載平臺(tái)(13)旋轉(zhuǎn)；支柱(34)底端固連傳動(dòng)頭(33)，托盤(15)分為托盤上層(e)和托盤下層(f)，傳動(dòng)頭(33)通過凸臺(tái)螺栓(14)與托盤上層(e)聯(lián)接，托盤下層(f)上的圓孔通過凸盤通孔(d)引出電機(jī)控制線；平轉(zhuǎn)電機(jī)支架(10)通過四個(gè)承載平臺(tái)螺栓(12)與電機(jī)承載平臺(tái)(13)相固定；仿人頸機(jī)構(gòu)外殼(6)與電機(jī)承載平臺(tái)(13)將俯仰電機(jī)支架(9)與平轉(zhuǎn)電機(jī)支架(10)上下合扣在一起；電機(jī)承載平臺(tái)(13)均布八個(gè)走線孔(11)；左、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件(II、III)通過轉(zhuǎn)臺(tái)螺栓(61)將轉(zhuǎn)臺(tái)主架(60)固定在滑塊(47)上；轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)(51)通過四個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓(66)與轉(zhuǎn)臺(tái)支架板(56)相固定，手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕(50)固連在轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)(51)的轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)輸出軸(57)上；轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)(51)傳動(dòng)軸通過聯(lián)軸器(52)聯(lián)接轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿(67)，支撐轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿(67)兩端的轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿軸承(68)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)架(59)上；轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)架(59)通過兩個(gè)側(cè)架螺栓(53)通過主架螺孔(69)聯(lián)接到轉(zhuǎn)臺(tái)主架(60)上，并通過主側(cè)架定位銷(58)定位；與轉(zhuǎn)臺(tái)蝸桿(67)嚙合的轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪(76)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸(75)上，轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸(75)底端安裝渦輪軸底端軸承(74)，轉(zhuǎn)臺(tái)支架底盤(71)通過四個(gè)底盤螺釘(72)固連在轉(zhuǎn)臺(tái)主架(60)上，卡圈(73)通過卡圈螺釘(70)固連在轉(zhuǎn)臺(tái)主架(60)上；轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸(75)頂端安裝渦輪軸頂端軸承(77)，渦輪軸頂端軸承(77)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)主架(60)頂端的軸承孔中；旋轉(zhuǎn)臺(tái)(63)下表面與頂端套圈(78)接觸，頂端套圈(78)頂在渦輪軸頂端軸承(77)上，用四個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺栓(65)將旋轉(zhuǎn)臺(tái)(63)與頂端套圈(78)轉(zhuǎn)臺(tái)渦輪軸(75)固定在一起；旋轉(zhuǎn)臺(tái)(63)上表面均布有四個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)螺孔(64)；旋轉(zhuǎn)臺(tái)(63)外圈套帶有刻度的尺度圈(62)；滑軌部件(IV)中滑軌橫梁(46)是一條帶有刻度的具有兩條燕尾槽(c)的滑軌；滑軌橫梁(46)中間有兩條長條形通槽(a)；滑軌橫梁(46)用四個(gè)滑軌聯(lián)接螺栓(55)通過圓形通孔(b)與仿人頸機(jī)構(gòu)的兩個(gè)V型塊(24)聯(lián)接；滑塊(47)通過卡塊(48)及卡塊上的旋緊螺栓(49)將自身裝夾在燕尾槽(c)中；兩個(gè)滑塊(47)可以根據(jù)滑軌橫梁(46)上的刻度進(jìn)行粗略定位；每個(gè)滑塊(47)上鉆有各種規(guī)格的圓孔用來配合不同聯(lián)接口的承載物。
全文摘要
本發(fā)明一種仿人眼和人頸的視覺裝置涉及一種視覺系統(tǒng)平臺(tái)，人眼和人頸的俯仰與平轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活、協(xié)調(diào)，且具有采集圖像，傳輸圖像的功能。視覺裝置由仿人眼機(jī)構(gòu)、左轉(zhuǎn)臺(tái)部件、右轉(zhuǎn)臺(tái)部件、滑軌部件和仿人頸機(jī)構(gòu)組成。仿人眼機(jī)構(gòu)由左、右攝像頭組件構(gòu)成，左、右攝像頭組件的構(gòu)成完全對(duì)稱。仿人頸機(jī)構(gòu)由俯仰與平轉(zhuǎn)兩部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，俯仰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的俯仰電機(jī)與俯仰蝸桿渦輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，平轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由仿人頸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的平轉(zhuǎn)電機(jī)與平轉(zhuǎn)蝸桿渦輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。滑軌部件中滑軌橫梁是一條帶有刻度的具有兩條燕尾槽的滑軌；本發(fā)明采用獨(dú)立電源，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；運(yùn)動(dòng)精度高、平穩(wěn)、噪音??；機(jī)構(gòu)簡單、性能可靠、功率小。
文檔編號(hào)B25J19/00GK101745921SQ200910248719
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者劉毅, 李慶瀛, 李榮華, 王洪青, 褚金奎, 賀成群 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)