173，跨设于第一方向轴上两个齿盘172之间的转动轴174，转动轴174上设置有第二方向轴电机171。优选地，第一方向轴电机162为步进电机加位移传感器。
[0028]所述第一方向轴运动装置更包括:第一方向轴丝杆161、第一方向轴电机162、以及联动结构。第一方向轴丝杆161跨设于作为座架11的矩形框架相对两侧的第二方向轴导轨上且连动于第二方向轴同步传送带173。第一方向轴电机162对应设置于第一方向轴丝杆161上。所述联动结构连接于仿生眼球13和第一方向轴电机162。优选地，第一方向轴电机162为步进电机加位移传感器。再进一步地，所述联动结构包括万向节163以及连接于万向节和仿生眼球13的滑动套杆164，在一优选实施例中，万向节163包括设于第一方向轴电机162上的球座以及适配于所述球座的球头，滑动套杆164包括有套接的多个滑动杆，其中，一个滑动杆的连接端连接于所述球头，另一个滑动杆的连接端连接于仿生眼球13。
[0029]为避免仿生眼球13相对于仿生眼球壁12产生误转动，发生不需要或不必要的转动，优选地，仿生眼球壁12上还开设有通孔(未在图式中显示)，在所述通孔内装配有用于控制仿生眼球13锁止/启动的电磁开关(未在图式中显示)。具体地，在所述通孔内穿设有一制动插销，所述制动插销受所述电磁开关控制而可实现伸缩以起到车闸的作用。具体地:当所述电磁开关关闭(或启动)时，所述制动插销受控活动伸出于所述通孔(朝向仿生眼球壁12内的仿生眼球13运动)并顶靠于仿生眼球壁12内的仿生眼球13的外壁，起到控制仿生眼球13锁止作用；当所述电磁开关开启(或关闭)时，所述制动插销受控活动收缩于所述通孔(朝向仿生眼球壁12外的所述电磁开关运动)，使得制动插销不再对仿生眼球壁12内的仿生眼球13产生干涉，起到控制仿生眼球13启动作用。
[0030]还有，在运行过程中，为防止出现仿生眼球13产生绕所述直径轴自身旋转的问题，仿生眼球壁12的周缘设有多个第一限制结构181，滑动套杆164的周缘设有多个第二限制结构183，利用一无弹性线绕设第一限制结构181和第二限制结构183后首尾相接。在一优选实施例中，第一限制结构181为吊环或悬挂式万向轮，第二限制结构183为线架，所述无弹性线可采用拉伸度极低的钢丝绳，用一条无弹性线(例如钢丝绳)上下依次穿过吊环或悬挂式万向轮的过孔及缠绕于线架上之后首尾相接，即可防止仿生眼球13绕所述直径轴自身旋转，同时亦可以任意角度移动。
[0031 ]以下针对单个仿生眼装置I的整体运作一大致说明:
[0032]在理想条件下，我们希望摄像机14的光轴和与仿生眼球壁12的直径轴重合，摄像机14中的感光元件的中心与仿生眼球壁12的球心重合。假设我们预先拟定了配置有摄像机14的仿生眼球13的目标位置，根据当前位置(可通过第一方向轴电机162中的位移传感器和第二方向轴电机171中的位移传感器来确定)和拟定的目标位置来确定仿生眼球13的运动轨迹;在仿生眼球13锁止的情形下(利用所述电磁开关控制制动插销活动伸出于所述通孔(朝向仿生眼球壁12内的仿生眼球13运动)并顶靠于仿生眼球壁12内的仿生眼球13的外壁，锁止住仿生眼球13)，利用所述电磁开关控制所述制动插销活动收缩于所述通孔(朝向仿生眼球壁12外的所述电磁开关运动)，使得制动插销不再对仿生眼球壁12内的仿生眼球13产生干涉，启动仿生眼球13;启动第一方向轴电机162和第二方向轴电机171 (先启动第一方向轴电机162，后启动第二方向轴电机171;先启动第二方向轴电机171，后启动第一方向轴电机162;或者，同时启动第一方向轴电机162和第二方向轴电机171)，具体地:通过第一方向轴电机162而驱动第一方向轴电机162沿着第一方向轴丝杆161移动，通过第二方向轴电机171而驱动第一方向轴丝杆161在第二方向轴同步传送带173的带动下沿着第二方向轴导轨移动，从而使得仿生眼球13在包括万向节和滑动套杆的联动结构的带动下发生转动;通过上述第一方向轴电机162和第二方向轴电机171的运转，使得滑动套杆最终行进到目标位置，行进到位后，所述电磁开关控制制动插销活动伸出于所述通孔(朝向仿生眼球壁12内的仿生眼球13运动)并顶靠于仿生眼球壁12内的仿生眼球13的外壁，锁止住仿生眼球13。如此，完成仿生眼球结构的活动。
[0033]综上所述，本实用新型提供了仿生眼装置及包括相互独立的两个仿生眼装置的仿生眼设备，该仿生眼装置包括座架，悬置于座架的仿生眼球壁，活动内套于仿生眼球壁的仿生眼球，设于座架上且与仿生眼球连接的平面运动机构，通过所述平面运动机构来控制所述仿生眼球在所述仿生眼球壁内绕所述球心作任意角度地转动，实现仿生化，使得装配有该仿生眼装置的机器设备可以做到任意角度转动、注视，追踪物体移动，识别，对周围环境三维重建。我们的仿生眼主要利用眼球运动信息进行三维重建，对于后期的手眼、头眼以及眼睛和自身运动协调上，这项技术拥有不可比拟的优势。
[0034]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种可任意角度注视、三维重建的仿生眼装置，其特征在于，包括: 座架； 悬置于所述座架的仿生眼球壁； 活动内套于所述仿生眼球壁的仿生眼球，所述仿生眼球和所述仿生眼球壁共属同一球心;所述仿生眼球内置有摄像机； 设于所述座架上且与所述仿生眼球连接的平面运动机构，通过所述平面运动机构来控制所述仿生眼球在所述仿生眼球壁内绕所述球心作任意角度地转动。2.如权利要求1所述的仿生眼装置，其特征在于，所述座架为一矩形框架，所述仿生眼球壁是通过辐射状固定架悬置于所述矩形框架上且对应于所述矩形框架的中心。3.如权利要求2所述的仿生眼装置，其特征在于，所述平面运动机构包括: 与所述仿生眼球连接、用于驱动所述仿生眼球沿第一方向轴偏移的第一方向轴运动装置；以及 与所述第一方向轴运动装置连接，用于驱动所述第一方向轴运动装置沿第二方向轴运动的第二方向轴运动装置。4.如权利要求3所述的仿生眼装置，其特征在于，所述第二方向轴运动装置包括:第二方向轴导轨、第二方向轴传送结构、以及第二方向轴电机； 所述第二方向轴导轨设置于所述矩形框架中第一方向上的相对两侧； 所述第二方向轴传送结构包括:位于所述第二方向轴导轨相对两端的齿盘，绕射于所述齿盘且与所述第二方向轴导轨并行设置的第二方向轴同步传送带，以及跨设于第一方向轴上两个所述齿盘的转动轴； 所述第二方向轴电机设置于所述第二方向轴传送结构的所述转动轴上。5.如权利要求4所述的仿生眼装置，其特征在于，所述第一方向轴运动装置包括:第一方向轴丝杆、第一方向轴电机、以及联动结构； 所述第一方向轴丝杆跨设于所述矩形框架上相对两侧的所述第二方向轴导轨上且连动于所述第二方向轴同步传送带； 所述第一方向轴电机对应设置于所述第一方向轴丝杆上； 所述联动结构连接于所述仿生眼球和所述第一方向轴电机。6.如权利要求5所述的仿生眼装置，其特征在于，所述联动结构包括万向节以及连接于所述万向节和所述仿生眼球的滑动套杆。7.如权利要求6所述的仿生眼装置，其特征在于，所述仿生眼球壁的周缘设有多个第一限制结构，所述滑动套杆的周缘设有多个第二限制结构，利用一无弹性线绕设所述第一限制结构和所述第二限制结构后首尾相接;所述第一限制结构为吊环或悬挂式万向轮，所述第二限制结构为线架。8.如权利要求5所述的仿生眼装置，其特征在于，所述第一方向轴电机和所述第二方向轴电机为步进电机加位移传感器。9.如权利要求1所述的仿生眼装置，其特征在于，所述仿生眼球壁上开设有通孔，在所述通孔内装配有用于控制所述仿生眼球锁止/启动的电磁开关。10.一种仿生眼设备，其特征在于，包括相互独立的两个如权利要求1至9中任一项所述的仿生眼装置。
【专利摘要】本实用新型提供一种可任意角度注视、三维重建的仿生眼装置及仿生眼设备，仿生眼装置包括：座架；悬置于所述座架的仿生眼球壁；活动内套于所述仿生眼球壁的仿生眼球，所述仿生眼球和所述仿生眼球壁共属同一球心；所述仿生眼球内置有摄像机；设于所述座架上且与所述仿生眼球连接的平面运动机构，通过所述平面运动机构来控制所述仿生眼球在所述仿生眼球壁内绕所述球心作任意角度地转动，实现仿生眼球任意角度转动、注视以及三维重建。
【IPC分类】B25J19/04
【公开号】CN205325736
【申请号】CN201620105513
【发明人】边绍康
【申请人】边绍康
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月2日