本發明專利技術一種仿人眼和人頸的視覺裝置涉及一種視覺系統平臺，人眼和人頸的俯仰與平轉運動靈活、協調，且具有采集圖像，傳輸圖像的功能。視覺裝置由仿人眼機構、左轉臺部件、右轉臺部件、滑軌部件和仿人頸機構組成。仿人眼機構由左、右攝像頭組件構成，左、右攝像頭組件的構成完全對稱。仿人頸機構由俯仰與平轉兩部分傳動機構組成，俯仰傳動機構由仿人頸機構內部的俯仰電機與俯仰蝸桿渦輪傳動來實現，平轉傳動機構由仿人頸機構內部的平轉電機與平轉蝸桿渦輪傳動來實現。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；本發明專利技術采用獨立電源，環境適應能力強；運動精度高、平穩、噪音小；機構簡單、性能可靠、功率小。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種視覺系統平臺，人眼和人頸的俯仰與平轉運動靈活、協調，且具有采集圖像，傳輸圖像的功能。
技術介紹
隨著機器人技術的快速發展，機器人控制技術已經愈來愈成熟、可靠、精確，在工 業和軍事等領域都有廣泛的應用。但它們大多數只是作為一個執行機構，不以視覺輸入與 伺服機構相結合。這主要是由于在機器人控制領域，大多是把輸入數據以及處理與伺服機 構分為兩個獨立的模塊。這樣做的好處是控制與計算分開，穩定性好，系統復雜程度低，便 于管理，但這種舊式的機器人系統龐大、功率大、噪聲大、不適合實驗室等小型實驗操作。在 機器人視覺追蹤領域，需要自由的目標追蹤體系，需要圖像數據輸入與伺服機構結合在一 起運動，需要有精確的運動精度，需要獨立電源以便可以在任何環境下任務作業。仿人眼頸 視覺系統平臺正是應對于這些需要而產生的。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題該專利技術提供了一種仿人眼人頸視覺平臺。該視覺平臺具 有雙CCD攝像機讀取圖像信息，同時協調人眼和人頸的俯仰與平轉運動，可以完成較為復 雜的立體視覺追蹤的任務。其內部使用的電機精確度高、運行穩定、噪聲小。所用電源為獨 立電源，在任何環境下都可以進行實驗與操作。 本專利技術采用的技術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構1、左轉臺部件n、右轉臺部件ni、滑軌部件iv和仿人頸機構v組成； 仿人眼機構I由左、右攝像頭組件構成，左、右攝像頭組件的構成完全對稱。左、右 攝像頭組件中有左、右CCD攝像機1、2，每個CCD攝像機底部為攝像機支撐板4，攝像機支撐 板4通過攝像頭聯接螺栓5與左、右轉臺部件中的旋轉臺63、63 '上的旋轉臺螺孔54聯接。 攝像機支撐板4通過攝像機支撐螺栓3、3 '支撐左、右CCD攝像機1、2。左、右CCD攝像機 1、2后面有USB2.0的數據線接口，側面有電機中變倍、聚焦、光圈三個直流電機的控制線。 仿人頸機構V由俯仰與平轉兩部分傳動機構組成，俯仰傳動由仿人頸機構內部的 俯仰電機與俯仰蝸桿、渦輪傳動來實現，平轉傳動由仿人頸機構內部的平轉電機與平轉蝸 桿、渦輪傳動來實現。 俯仰電機16通過俯仰固定螺栓38固定在俯仰電機支架9中。俯仰電機輸出軸40 與俯仰蝸桿39相連，支撐俯仰蝸桿39的兩個俯仰軸承41、41 '安裝在俯仰電機支架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 橫梁軸承20，20'安裝在俯仰電機支架9中。橫梁19兩端分別安裝有左、右兩個接合盤21、 21 '。安裝在俯仰電機支架9上用于限定俯仰電機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，兩個厚墊圈43、43 '安裝在 兩個凸盤23、23 '的外側，兩個壓蓋44、44 '分別套在兩個厚墊圈43、43 '上，用四個壓蓋螺栓45分別將壓蓋44、44 '固定在仿人頸機構外殼6的兩側。在壓蓋44、44 '的兩側，三個 接合螺栓22、22 '穿過V形塊46，46 '上三個圓孔將V形塊46，46 '、凸盤23，23 '固定在 接合盤21，21 '上。兩個V形塊24，24 '兩端各有兩個螺孔留作與其它平臺的接口。俯仰 電機支架9通過聯架螺栓7與支架銷8固定在平轉電機支架10上。 平轉電機37通過平轉固定螺栓36固定在平轉電機支架10中。平轉電機輸出軸 31與平轉蝸桿29相連，支撐平轉蝸桿29的兩個平轉桿蝸軸承28，28'安裝在平轉電機支架 10中，與平轉蝸桿29相嚙合的平轉渦輪30通過鍵安裝在支柱34上，平轉渦輪30下端安裝 平轉擋片35與光電開關配合防止平轉電機過轉。支柱34上端軸承27安裝在平轉電機支 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裝在電機承載平臺13 中心的軸承孔里，平轉渦輪(30)不轉動，平轉蝸桿(29)帶動電機承載平臺(13)旋轉。支 柱34底端固連傳動頭33，托盤15分為托盤上層e和托盤下層f ，傳動頭33通過凸臺螺栓 14與托盤上層e聯接，托盤下層f上的圓孔通過凸盤通孔d引出電機控制線。平轉電機支 架10通過四個承載平臺螺栓12與電機承載平臺13相固定。仿人頸機構外殼6與電機承 載平臺13將俯仰電機支架9與平轉電機支架10上下合扣在一起。電機承載平臺13均布 八個走線孔ll。 左、右轉臺部件II、 III通過轉臺螺栓61將轉臺主架60固定在滑塊47上。轉臺 電機51通過四個轉臺聯接螺栓66與轉臺支架板56相固定，手動調節旋鈕50固連在轉臺 電機51的轉臺電機輸出軸57上。轉臺電機51傳動軸通過聯軸器52聯接轉臺蝸桿67，支 撐轉臺蝸桿67兩端的轉臺蝸桿軸承68安裝在轉臺側架59上。轉臺側架59通過兩個側架 螺栓53通過主架螺孔69聯接到轉臺主架60上，并通過主側架定位銷58定位。與轉臺蝸 桿67嚙合的轉臺渦輪76安裝在轉臺渦輪軸75上，轉臺渦輪軸75底端安裝渦輪軸底端軸 承74，轉臺支架底盤71通過四個底盤螺釘72固連在轉臺主架60上，卡圈73通過卡圈螺 釘70固連在轉臺主架60上。轉臺渦輪軸75頂端安裝渦輪軸頂端軸承77，渦輪軸頂端軸 承77安裝在轉臺主架60頂端的軸承孔中。旋轉臺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，用四個旋轉臺螺栓65將旋轉臺63與頂端套圈78轉臺渦 輪軸75固定在一起。旋轉臺63上表面均布有四個旋轉臺螺孔64。旋轉臺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。滑軌橫梁46中間 有兩條長條形通槽a。滑軌橫梁46用四個滑軌聯接螺栓55通過圓形通孔b與仿人頸機構 的兩個V型塊24聯接。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。兩個滑塊47可以根據滑軌橫梁46上的刻度進行粗略定位。每個滑塊47上鉆有各種 規格的圓孔用來配合不同聯接口的承載物。 本專利技術的顯著效果是該機構采用獨立電源，環境適應能力強，在不同環境中運動， 都能保證仿人眼視覺平臺良好運行。仿人眼頸視覺平臺有定位機構，可以保證一定的攝像 機定位要求。在運行過程中，人眼和人頸的俯仰與平轉運動可以相互協調，運動精度高、平 穩、噪音小。在機械結構或電路結構中分別具有過轉保護。該專利技術具有機構簡單、性能可靠、 功率小的特點。附圖說明 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視圖，附圖4去掉外殼仿人頸機構外觀圖，附圖5 仿人頸機構分解圖，附圖6仿人頸機構爆炸圖，附圖7滑軌部件與轉臺部件裝配簡圖，附圖8 轉臺部件裝配簡圖，附圖9轉臺部件爆炸圖。其中I-仿人眼機構，II-右轉臺部件，III-左 轉臺部件，IV-滑軌部件，V-仿人頸機構，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，2-右CCD攝像機，1_左CCD攝像機， 2-右CCD攝像機，3-攝像機支撐螺栓，4-攝像機支撐板，5-攝像頭聯接螺栓，6-仿人頸機構 外殼，7-聯架螺栓，8-支架銷，9-俯仰電機支架，10-平轉電機支架，11-走線孔，12-承載平 臺螺栓，13-電機承載平臺，14-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
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構（Ｉ）、左轉臺部件（Ⅱ）、右轉臺部件（Ⅲ）、滑軌部件（Ⅳ）和仿人頸機構（Ｖ）組成；仿人眼機構（Ｉ）由左、右攝像頭組件構成，左、右攝像頭組件的構成完全對稱；左、右攝像頭組件中有左、右ＣＣＤ攝像機（１、２），每個ＣＣＤ攝像機底部有攝像機支撐板（４），攝像機支撐板（４）通過攝像機支撐螺栓（３、３′）支撐左、右ＣＣＤ攝像機（１、２）；攝像機支撐板（４）通過攝像頭聯接螺栓（５）與左、右轉臺部件中的旋轉臺（６３、６３’）上的旋轉臺轉動，平轉蝸桿（２９）帶動電機承載平臺（１３）旋轉；支柱（３４）底端固連傳動頭（３３），托盤（１５）分為托盤上層（ｅ）和托盤下層（ｆ），傳動頭（３３）通過凸臺螺栓（１４）與托盤上層（ｅ）聯接，托盤下層（ｆ）上的圓孔通過凸盤通孔（ｄ）引出電機控制線；平轉電機支架（１０）通過四個承載平臺螺栓（１２）與電機承載平臺（１３）相固定；仿人頸機構外殼（６）與電機承載平臺（１３）將俯仰電機支架（９）與平轉電機支架（１０）上下合扣在一起；電機承載平臺（１３）均布八個走線孔（１１）；左、右轉臺部件（Ⅱ、Ⅲ）通過轉臺螺栓（６１）將轉臺主架（６０）固定在滑塊（４７）上；轉臺電機（５１）通過四個轉臺聯接螺栓（６６）與轉臺支架板（５６）相固定，手動調節旋鈕（５０）固連在轉臺電機（５１）的轉臺電機輸出軸（５７）上；轉臺電機（５１）傳動軸通過聯軸器（５２）聯接轉臺蝸桿（６７），支撐轉臺蝸桿（６７）兩端的轉臺蝸桿軸承（６８）安裝在轉臺側架（５９）上；轉臺側架（５９）通過兩個側架螺栓（５３）通過主架螺孔（６９）聯接到轉臺主架（６０）上，并通過主側架定位銷（５８）定位；與轉臺蝸桿（６７）嚙合的轉臺渦輪（７６）安裝在轉臺渦輪軸（７５）上，轉臺渦輪軸（７５）底端安裝渦輪軸底端軸承（７４），轉臺支架底盤（７１）通過四個底盤螺釘（７２）固連在轉臺主架（６０）上，卡圈（７３）通過卡圈螺釘（７０）固連在轉臺主架（６０）上；轉臺渦輪軸（７５）頂端安裝渦輪軸頂端軸承（７７），渦輪軸頂端軸承（７７）安裝在轉臺主架（６０）頂端的軸承孔中；旋轉臺（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，用四個旋轉臺螺栓（６５）將旋轉臺（６３）與頂端套圈（７８）轉臺渦輪軸（７５）固定在一起；旋轉臺（６３）上表面均布有四個旋轉臺螺孔（６４）；旋轉臺（６３）外圈套帶有刻度的尺度...
【技術特征摘要】
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構(I)、左轉臺部件(II)、右轉臺部件(III)、滑軌部件(IV)和仿人頸機構(V)組成；仿人眼機構(I)由左、右攝像頭組件構成，左、右攝像頭組件的構成完全對稱；左、右攝像頭組件中有左、右CCD攝像機(1、2)，每個CCD攝像機底部有攝像機支撐板(4)，攝像機支撐板(4)通過攝像機支撐螺栓(3、3′)支撐左、右CCD攝像機(1、2)；攝像機支撐板(4)通過攝像頭聯接螺栓(5)與左、右轉臺部件中的旋轉臺(63、63‘)上的旋轉臺螺孔(54)聯接；左、右CCD攝像機(1、2)后面有USB2.0的數據線接口，側面有電機中變倍、聚焦、光圈三個直流電機的控制線；仿人頸機構(V)由俯仰與平轉兩部分傳動機構組成，俯仰傳動機構由仿人頸機構內部的俯仰電機與俯仰蝸桿渦輪傳動來實現，平轉傳動機構由仿人頸機構內部的平轉電機與平轉蝸桿渦輪傳動來實現；俯仰電機(16)通過俯仰固定螺栓(38)固定在俯仰電機支架(9)中；俯仰電機輸出軸(40)與俯仰蝸桿(39)相連，支撐俯仰蝸桿(39)的兩個俯仰軸承(41、41‘)安裝在俯仰電機支架(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)的兩個橫梁軸承(20，20‘)安裝在俯仰電機支架(9)中；橫梁(19)兩端分別安裝有左、右兩個接合盤(21、21‘)；安裝在俯仰電機支架(9)上用于限定俯仰電機(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，兩個厚墊圈(43、43‘)安裝在兩個凸盤(23、23‘)的外側，兩個壓蓋(44、44‘)分別套在兩個厚墊圈(43、43‘)上，用四個壓蓋螺栓(45)分別將壓蓋(44、44‘)固定在仿人頸機構外殼(6)的兩側；在壓蓋(44、44‘)的兩側，三個接合螺栓(22、22‘)穿過V形塊(46，46‘)上三個圓孔將V形塊(46，46‘)、凸盤(23，23‘)固定在接合盤(21，21‘)上；兩個V形塊(24，24‘)兩端各有兩個螺孔留作與其它平臺的接口；俯仰電機支架(9)通過聯架螺栓(7)與支架銷(8)固定在平轉電機支架(10)上；平轉電機(37)通過平轉固定螺栓(36)固定在平轉電機支架(10)中；平轉電機輸出軸(31)與平轉蝸桿(29)相連，支撐平轉蝸桿(29)的兩個平轉桿蝸軸承(28，28‘)安裝在平轉電機支架(10)中，與平轉蝸桿(29)相嚙合的平轉渦輪(30)通過鍵安裝在支柱(34)上，平轉渦輪(30)下端安裝平轉擋片(35)與光電開關配合防...
【專利技術屬性】
技術研發人員：褚金奎，劉毅，李榮華，李慶瀛，王洪青，賀成群，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：91[中國|大連]
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