一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的制作方法

本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机涉及一种搭载转动灵活多样、可固定位置的稳定关节的自平衡摄像机器人，用于足球赛事中边线区域的赛事拍摄和转播。

背景技术：

在足球比赛中，边线区域由于其特殊性，球员常出现激烈对抗，在赛事转播中可为观众呈现众多精彩画面。但由于位置因素，在目前的赛事拍摄中需要摄像师人工穿戴斯坦尼康进行拍摄，拍摄范围小、效率低，人员和设备的安全得不到保障，且由于设备较为沉重、复杂，摄像团队需要依靠极高的专业素质完成拍摄，画面的质量难以保证，摇晃、抖动等现象时常出现。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明设计了一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机，该自主跟踪机不仅可以代替边线游动摄像师完成赛事拍摄，提高拍摄效率的同时保证安全性，而且搭载了一种转动灵活、平稳的稳定关节，不但转动角度广、转动灵活，还可根据拍摄需求实时调整关节转动，改变转动方向或将位置进行固定，保证了拍摄画面的稳定，提高赛事拍摄和转播的质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机，其特征在于，由摄像机(1)、稳定关节(2)和自平衡车体(3)组成；

所述稳定关节(2)由稳定关节外球上部(5)、稳定关节外球下部(6)、稳定关节内球(4)和磁极阵列(14)组成，通过上部支撑杆(7)连接摄像机(1)，通过下部支撑杆(13)固定于自平衡车体(3)上；

所述稳定关节外球上部(5)空腔以圆环的形式均匀分布着稳定关节外球上部圆孔(9)，稳定关节外球上部(5)下端两侧设置两个对称的稳定关节外球上部固定接口(10)；

所述稳定关节内球(4)置于稳定关节外球上部(5)与稳定关节外球下部(6)之间的空腔中，稳定关节内球(4)与上部支撑杆(7)以螺纹形式固定，稳定关节内球(4)为中空球体，由四部分组成，内球组合切割面(20)采用切割的方式，磁极阵列(14)可根据需要设置于稳定关节内球(4)上均匀分布的稳定关节内球圆孔(8)；

所述稳定关节外球下部(6)为半圆形空腔，空腔从中心位置以圆环的形式均匀分布着稳定关节外球下部圆孔(12)，圆形空腔上端两侧设置两个与稳定关节外球上部(5)相同位置的稳定关节外球下部固定接口(11)，通过螺丝与稳定关节外球上部两侧两个对称的稳定关节外球上部固定接口(10)对接，稳定关节外球下部(6)与下部支撑杆(13)以螺纹形式固定；

所述稳定关节外球上部圆孔(9)与稳定关节外球下部圆孔(12)中均匀分布着可变磁极(21)，与磁极阵列(14)的调控磁极(18)产生相互作用；

所述磁极阵列(14)设置于稳定关节内球(4)上均匀分布的稳定关节内球圆孔(8)中，构成磁极阵列(14)的每个电磁铁(15)由线圈(16)和铁芯(17)组成，线圈(16)缠绕在铁芯(17)上，铁芯(17)一端带有调控磁极(18)另一端接入有安全稳定的电压接口电路(19)上，磁极阵列(14)的阵列密度可以随着对稳定关节转动灵活度的控制要求增减。

本发明的有益效果：

第一、在足球赛事中能够代替边线游动摄像师进行工作实现足球比赛边线区域拍摄的自动化，提高安全性和拍摄效果；

第二、设计圆形的稳定关节模块，通过独立磁极的相互作用实现关节模块平滑、稳定、流畅的自由转动和位置固定，提高了拍摄灵活性和画面质量。

附图说明

图1是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的总体结构示意图

图2是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的稳定关节结构示意图

图3是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的稳定关节内球结构示意图

图4是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的稳定关节外球上部结构示意图

图5是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的稳定关节外球下部结构示意图

图6是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的稳定关节电磁铁结构示意图

图7是本发明一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机的稳定关节磁极阵列结构示意图

图中：1摄像机、2稳定关节、3自平衡车体、4稳定关节内球、5稳定关节外球上部、6稳定关节外球下部、7上部支撑杆、8稳定关节内球圆孔、9稳定关节外球上部圆孔、10稳定关节外球上部固定接口、11稳定关节外球下部固定接口、12稳定关节外球下部圆孔、13下部支撑杆、14磁极阵列、15电磁铁、16线圈、17铁芯、18调控磁极、19接口电路、20内球组合切割面、21可变磁极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施例一

本实施例的一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机，结构示意图如图1所示。该自主跟踪机由摄像机(1)、稳定关节(2)和自平衡车体(3)组成；

所述稳定关节(2)的结构示意图如图2所示。稳定关节(2)由稳定关节外球上部(5)、稳定关节外球下部(6)、稳定关节内球(4)和磁极阵列(14)组成，通过上部支撑杆(7)连接摄像机(1)，通过下部支撑杆(13)固定于自平衡车体(3)上；

所述稳定关节外球上部(5)的结构示意图如图4所示。稳定关节外球上部(5)的空腔以圆环的形式均匀分布着稳定关节外球上部圆孔(9)，稳定关节外球上部(5)下端两侧设置两个对称的稳定关节外球上部固定接口(10)；

所述稳定关节内球(4)的结构示意图如图3所示。稳定关节内球(4)置于稳定关节外球上部(5)与稳定关节外球下部(6)之间的空腔中，稳定关节内球(4)与上部支撑杆(7)以螺纹形式固定，稳定关节内球(4)为中空球体，由四部分组成，内球组合切割面(20)采用切割的方式，磁极阵列(14)可根据需要设置于稳定关节内球(4)上均匀分布的稳定关节内球圆孔(8)；

所述稳定关节外球下部(6)的结构示意图如图5所示。稳定关节外球下部(6)为半圆形空腔，空腔从中心位置以圆环的形式均匀分布着稳定关节外球下部圆孔(12)，圆形空腔上端两侧设置两个与稳定关节外球上部(5)相同位置的稳定关节外球下部固定接口(11)，通过螺丝与稳定关节外球上部两侧两个对称的稳定关节外球上部固定接口(10)对接，稳定关节外球下部与下部支撑杆(13)以螺纹形式固定；

所述电磁铁(15)的结构示意图如图6所示。多个相同的电磁铁构成了磁极阵列(14)；

所述磁极阵列(14)的结构示意图如图7所示。磁极阵列(14)设置于稳定关节内球(4)上均匀分布的稳定关节内球圆孔(8)内，可与稳定关节外球上部圆孔(9)和稳定关节外球下部圆孔(12)中均匀分布着的可变磁极(21)产生相互作用，构成磁极阵列(14)的每个电磁铁(15)由线圈(16)和铁芯(17)组成，线圈(16)缠绕在铁芯(17)上，铁芯(17)一端带有调控磁极(18)另一端接入有安全稳定的电压接口电路(19)上。

具体实施例二

本实施例的一种多磁极控制的足球场边线外视频转播用自主跟踪机，在具体实施例一的基础上，进一步限定所述稳定关节内球(4)的圆形形状，及内球组合切割面(20)，稳定关节内球(4)上均匀分布的稳定关节内球圆孔(8)中根据需要设置磁极阵列(14)，磁极阵列(14)中每个电磁铁(15)的线圈(16)分别接入接口电路(19)。

这种结构限定，给出了实现稳定关节转动灵活，可以更加平稳活动、提高自主跟踪机画面拍摄质量的具体实施方式。