头部穿戴摄像机架的制作方法

文档序号:11248071阅读:648来源:国知局
头部穿戴摄像机架的制造方法与工艺

本发明涉及一种摄像机架,特别是一种头部穿戴摄像机架。



背景技术:

虚拟现实(vr)技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术传感技术和网络技术等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。vr技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。目前,随着vr应用的流行,对于用于vr场景拍摄的需求也急速提升,但由于用于vr应用的图像需要进行三维立体拍摄,对拍摄的要求较高,首先,摄像机需要采集三维全景立体图像,另外,要求拍摄时无论拍摄人员或承载摄像机的设备如何运动或抖动,均要保持摄像机稳定性。而现有技术的摄像机架均是针对平面拍摄,无法进行三维全景立体拍摄,并且现有技术的摄像机架通常与摄像机固定连接,在拍摄时摄像机会随着摄像机架抖动,从而导致拍摄质量较差。



技术实现要素:

本发明公开了一种头部穿戴摄像机架,拍摄人员可以使用该穿戴设备进行三维全景立体拍摄,并且拍摄时摄像机组不会随着拍摄人员的移动而发生抖动,从而得到高质量的图像。

本发明解决以上问题所用的技术方案是:提供一种具有以下结构的头部穿戴摄像机架,它包含头盔、第一u型支架、第二u型支架、环形机架、第一电机、第二电机、第三电机、传感器和控制模块,所述头盔与第一u型支架的转动连接;所述第一电机用于调节第一u型支架的转动;所述第二u型支架与第一u型支架转动连接;所述第二电机用于调节第二u型支架的转动;所述第二u型支架与环形机架转动连接;所述第三电机用于调节环形机架的转动;所述传感器位于环形机架上;所述传感器与控制模块信号连接,所述第一电机、第二电机和第三电机均与控制模块电连接。

采用以上结构后,与现有技术相比,本发明在使用过程中,传感器将会将第二u型支架和第一u型支架相对于杆的实时位置信息传输到控制模块,即第二u型支架和第一u型支架相对于环形机架的实时位置信息传输到控制模块,控制模块根据位置信息通过第一电机、第二电机和第三电机实时调整第一u型支架、第二u型支架和环形机架的位置,以便环形机架保持在初始状态,而最终控制环形机架上摄像机的xyz轴平衡,从而实现人穿戴头盔后在行走过程中,无论是左右、前后或旋转的动作如何变化,均能保持环形机架的水平位置和朝向,从而保证摄像机的水平位置和朝向,不需要人工去调整或是手动控制,使用较便利,且摄像机固定在环形机架上后不易被其它部件遮挡。因此本发明具有摄像机不易被遮挡、可保持摄像机水平位置和朝向不动及使用便利性较好的特点。

作为优选,它还包括杆和第三电机,所述环形机架通过杆与第二u型支架转动连接;所述第三电机用于调节杆的转动;所述杆与环形机架连接;所述传感器位于杆上;所述第一电机位于头盔上,所述杆与第二u型支架转动连接。

作为改进,所述第一电机的输出轴与第一u型支架的中部连接,且第一电机输出轴的轴线与第一u型支架转动的轴线在同一直线上;则这样设置后,可将整体的体积缩到相对较小,电机输出轴直接作用到横轴上,零部件也相对较少,在缩小体积的同时减少整体的质量,以便使用者长时间穿戴工作,也便于平常的携带。

作为进一步改进,所述第二电机位于第一u型支架的一端,且第一u型支架的另一端与第二u型支架的另一端也转动连接;则这样设置后,第二u型支架转动的稳定性更好,也是环形机架的稳定性更好。

作为进一步改进,所述第二电机的输出轴与第二u型支架的一端连接,且第二电机输出轴的轴线与第二u型支架转动的轴线在同一直线上;则这样设置后,电机输出轴直接作用到第二u型支架上,零部件也相对较少,在缩小体积的同时减少整体的质量,以便使用者长时间穿戴工作,也便于平常的携带

作为进一步改进,所述第一u型支架的另一端设有用于平衡第二电机的配重块;则这样设置后,使得整体的重心与头盔的重心重合,从而减少穿戴后对人体颈椎的影响,穿戴后舒适性较好,进一步延长使用者穿戴工作的时间。

作为进一步改进,所述第三电机位于第二u型支架上;这样设置后,使用时第三电机的稳定性比较好,且也容易控制杆的转动。

作为再进一步改进,所述第三电机输出轴与杆的中部连接,第三电机输出轴的轴线与杆转动的轴线在同一直线上;则这样设置后,可将整体的体积缩到更小,电机输出轴直接作用到杆上,零部件也就更少,在缩小体积的同时减少整体的质量,以便使用者长时间连续工作,也更便于携带。

作为优选,所述控制模块位于头盔、第一u型支架、第二u型支架或环形机架任一上。

作为另一优选,所述头盔通过连接件与第一u型支架转动连接,所述连接件一端与头盔转动连接,连接件另一端与第一u型支架转动连接,且第一电机位于连接件另的一端,所述第三电机位于头盔上,第三电机的输出轴与连接件传动连接,所述杆与环形机架固定连接。

附图说明

图1为本发明实施例一头部穿戴摄像机架的结构示意图。

图2为本发明实施例一头部穿戴摄像机架的侧视图。

图3为本发明实施例二头部穿戴摄像机架的结构示意图。

图4为本发明实施例二头部穿戴摄像机架的立体图。

图5为本发明实施例二头部穿戴摄像机架的俯视图。

图6为本发明实施例六头部穿戴摄像机架的正视图。

图7为本发明实施例六头部穿戴摄像机架的立体图。

如图所示:1、头盔,2、第一u型支架,3、第二u型支架,4、杆,5、环形机架,6、第一电机,7、第二电机,8、第三电机,9、连接杆,10、传感器,11、配重块,12、连接件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式,对本发明做进一步描述。

实施例一

如图1和图2所示(图1和图2中未将所有的摄像机画出,用于拍摄周向和下方的摄像机排布与图3中的摄像机排布相同,位于周向的摄像机用于拍摄周向360°的景象,位于上方的摄像机用于拍摄上方的景象,位于下方的摄像机用于摄下方的景象,从而实现三维立体拍摄成像),一种头部穿戴摄像机架,它包含头盔1、第一u型支架2、第二u型支架3、环形机架5、第一电机6、第二电机7、第三电机8、传感器10和控制模块,所述头盔1位于第一u型支架2内,头盔1的顶部与第一u型支架2的中部转动连接,所述第一u型支架2的两端位于头盔1的前后两侧,而位于前侧的第一u型支架2一端的长度小于另一端的长度,且前侧的第一u型支架2一端设有用于平衡第二电机7和第二u型支架3的配重块11;所述第一电机6位于头盔1的后部,第一电机6位于头盔1的顶部的中间位置处,且第一电机6的输出轴与第一u型支架2传动连接,第一电机6用于调节第一u型支架2的转动角度,即用于消除环形机架5y轴方向的倾角;所述第二u型支架3大于第一u型支架2,第二u型支架3与第一u型支架2相互垂直,第二u型支架3的中部与第一u型支架2位于头盔1后侧的一端铰接;所述第二电机7位于第一u型支架2的一端,且第二电机7的输出轴与第二u型支架3的中部传动连接,第二电机7用于调节第二u型支架3的转动角度,即用于消除环形机架5x轴方向的倾角;所述第二u型支架3的两端均与环形机架5转动连接,第二u型支架3的两端与环形机架5连接处之间的连线与环形机架5的径向重合,即环形机架5转动的轴线与环形机架5的直径重合;所述第三电机8位于第二u型支架3的一端上,第二u型支架3的另一端上设有平衡第三电机8的平衡块,且第三电机8的输出轴与环形机架5传动连接,所述第三电机8用于调节环形机架5的转动,即用于消除环形机架5z轴方向的倾角;所述传感器10位于环形机架5上,所述控制模块设置在第一u型支架2上,所述传感器10与控制模块信号连接,所述第一电机6、第二电机7和第三电机8均与控制模块电连接。

拍摄上方的摄像机通过倒“l”字型固定板连接在环形机架5上,且“l”字型固定板为两个,两个“l”字型固定板分别固定在第二u型支架3与环形机架5的连接处,“l”字型固定板上端设有拍摄上方的摄像机;其余摄像机设置与实施例二中排布相同(见图3)。

实施例二

如图3、图4和图5所示,一种头部穿戴摄像机架,它包含头盔1、第一u型支架2、第二u型支架3、环形机架5、第一电机6、第二电机7、第三电机8、传感器10和控制模块,所述头盔1位于第一u型支架2内,且头盔1的后部与第一u型支架2的中部转动连接,所述第一u型支架2的两端位于头盔1的两侧;所述第一电机6位于头盔1的后部,第一电机6位于头盔1的后部左右的中间位子处,且第一电机6的输出轴与第一u型支架2传动连接,第一电机6用于调节第一u型支架2的转动角度,即用于消除环形机架5x轴方向的倾角;所述第二u型支架3大于第一u型支架2,第二u型支架3与第一u型支架2相互垂直,且第二u型支架3的两端分别与第一u型支架2的两端铰接;所述第二电机7位于第一u型支架2的一端,且第二电机7的输出轴与第二u型支架3的一端传动连接,第二电机7用于调节第二u型支架3的转动角度,即用于消除环形机架5z轴方向的倾角;它还包括杆4,所述环形机架5通过杆4与第二u型支架3转动连接;所述杆4与环形机架5连接;所述传感器10位于杆4上;所述第一电机6位于头盔1上,所述杆4位于第二u型支架3上方,且杆4的中部与第二u型支架3的中部转动连接;所述第三电机8位于第二u型支架3上,第三电机8位于头盔1的上方,且第三电机8的输出轴与杆4传动连接,第三电机8用于调节杆4的转动角度,即用于消除环形机架5y轴方向的倾角;所述杆4的长度大于第二u型支架3两端之间的垂直距离,且杆4的两端通过连接杆9与环形机架5固定连接,两个连接杆9与环形机架5连接点之间连线与环形机架5的径向重合;所述杆4上设有传感器10,传感器10用于感应杆4的位置;所述控制模块设置在头盔1内,所述传感器10与控制模块信号连接,所述第一电机6、第二电机7和第三电机8均与控制模块电连接。

所述第一电机6的输出轴与第一u型支架2的中部连接,且第一电机6输出轴的轴线与第一u型支架2转动的轴线在同一直线上。

所述第二电机7的输出轴与第二u型支架3的一端连接,且第二电机7输出轴的轴线与第二u型支架3转动的轴线在同一直线上,第一u型支架2的另一端设有用于平衡第二电机7的配重块11。

所述第三电机8输出轴与杆4的中部连接,第三电机8输出轴的轴线与杆4转动的轴线在同一直线上。

实施例三

一种头部穿戴摄像机架,它包含头盔1、第一u型支架2、第二u型支架3、杆4、环形机架5、第一电机6、第二电机7和第三电机8,所述头盔1位于第一u型支架2内,且头盔1的后部与第一u型支架2的中部转动连接,所述第一u型支架2的两端位于头盔1的两侧;所述第一电机6位于第一u型支架2上,第一电机6位于第一u型支架2的中间位子处,且第一电机6的输出轴与头盔1的连接,第一u型支架2的重心在第一电机6输出轴的轴线的延长线上,第一电机6用于调节第一u型支架2的转动角度;所述第二u型支架3大于第一u型支架2,第二u型支架3与第一u型支架2相互垂直,且第二u型支架3的两端分别与第一u型支架2的两端铰接;所述第二电机7位于第二u型支架3的一端,且第二电机7的输出轴与第一u型支架2的一端连接,且第二电机7输出轴的轴线与第二u型支架3绕着第一u型支架2转动的轴线在同一直线上,第二电机7用于调节第二u型支架3的转动角度;所述杆4的中部位于第二u型支架3内,且杆4的中部与第二u型支架3的中部转动连接;所述第三电机8位于杆4上,且第三电机8的输出轴与第二u型支架3连接,第三电机8输出轴的轴线与杆4转动的轴线在同一直线上,第三电机8用于调节杆4的转动角度;所述杆4的长度大于第二u型支架3两端之间的垂直距离,且杆4的两端通过连接杆9与环形机架5固定连接,两个连接杆9与环形机架5连接点之间连线与环形机架5的径向重合;所述杆4上设有传感器10,传感器10用于感应杆4的位置;所述控制模块设置在杆4上,所述传感器10与控制模块信号连接,所述第一电机6、第二电机7和第三电机8均与控制模块电连接。

第二u型支架3的另一端设有用于平衡第二电机7的配重块11。

实施例四

控制模块设置在环形机架5上;用于平衡第二电机7的配重块11设置在第一u型支架2上;其余结构与实施例一相同。

实施例五

杆4为c字型结构;控制模块设置在第一u型支架2上,且位于第一电机6相对的位置处;其余结构与实施例一相同。

实施例六

如图6和图7所示,所述头盔1通过连接件12与第一u型支架2转动连接,所述连接件12一端与头盔1转动连接,连接件12另一端与第一u型支架2转动连接,且第一电机6位于连接件12另的一端,所述第三电机8位于头盔1上,第三电机8的输出轴与连接件12传动连接,第三电机8固定在头盔1的顶部,第三电机8的输出轴与连接件12一端,且第三电机8的输出轴的轴线与连接件12绕着头盔1转动的轴线在同一直线上,连接件12为弧形杆,第一电机6固定在连接件12另一端,第一电机6的输出轴与第一u型支架2连接,第一u型支架2的重心在第一电机6输出轴的轴线的延长线上,所述杆4与环形机架5固定连接。其余结构与实施例一相同。

使用时,将摄像机(摄像机的型号、数量、布局方式并不限定,可更具实际需要来设置)固定在环形机架3上即可。(上述的传动连接也可以是齿轮传动连接,如头盔与第一u型支架的转动轴上设置齿轮,而电机的输出轴上设置驱动齿轮,该驱动齿轮与铰接轴上的齿轮啮合,用控制第一u型支架的转动)

以上实施例仅为本发明的较佳实施例,本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化,凡在本发明独立权要求范围内变化的,均属本发明保护范围。

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