一种全方位移动云台机器人的制作方法

文档序号:8360705阅读:692来源:国知局
一种全方位移动云台机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于移动云台技术领域,特别是涉及一种全方位移动云台机器人。
【背景技术】
[0002]随着现代摄影技术的快速发展,越来越多的摄影爱好者希望享受高质量的拍摄体验,而云台就必不可少,虽然市场上的传统云台技术已经发展多年,尽管传统云台的种类繁多,且对于一般拍摄要求也可以满足,但是,随着人们对拍摄要求的不断提高,传统云台已经越来越无法满足苛刻的拍摄要求,而且还普遍存在着以下问题:
[0003]①传统云台的转动范围较小,难以实现无死角跟踪拍摄;
[0004]②摄影机借助传统云台拍摄的影像资料,还需借助传输线进行数据传输,难以实现同步、快捷传输;
[0005]③影机借助传统云台大多采用的是固定化安装方式进行拍摄,以及采用人工移动云台的方式进行拍摄,难以有效实现对拍摄目标的跟踪拍摄。
[0006]为了弥补传统云台的诸多不足,技术人员相应的开发了一些全方位云台,为了解决拍摄死角问题,一些全方位云台通过安装电机,并通过电机驱动云台,使云台在水平和垂直两个方向上具有了旋转自由度,并使云台摄影机具有了搜寻拍摄范围内任一目标的能力。
[0007]但是,由于上述的全方位云台采用的仍为固定化安装方式进行拍摄,导致云台摄影机的拍摄视野仍然具有局限性,还是难以有效实现对拍摄目标物的无死角跟踪拍摄。

【发明内容】

[0008]针对现有技术存在的问题,本发明提供一种全方位移动云台机器人,具有全方位移动能力,能够实现全方位无死角拍摄,且对于拍摄目标能够实现远程监控并跟踪拍摄。
[0009]为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种全方位移动云台机器人,包括全方位移动脚架部分及三自由度可调云台部分,所述全方位移动脚架部分包括托盘、底盘、横臂、电动伸缩支腿、全向轮及驱动电机,所述托盘与电动伸缩支腿一端相铰接,电动伸缩支腿另一端与横臂一端相铰接,横臂另一端通过铰链与底盘相连接;所述驱动电机水平安装在横臂上,所述全向轮通过轮轴安装在横臂上,且全向轮的轮轴与驱动电机的电机轴之间通过联轴器相连;
[0010]所述三自由度可调云台部分包括手柄、主安装架、第一盘式电机、第二盘式电机、第三盘式电机、侧摆驱动轴及俯仰驱动轴,所述第一盘式电机水平固装在主安装架内,手柄一端通过第一盘式电机与主安装架相连,三自由度可调云台部分通过手柄另一端与全方位移动脚架部分的托盘相连;所述侧摆驱动轴位于第一盘式电机上方的主安装架上且水平设置,侧摆驱动轴一端通过轴承与主安装架相连,侧摆驱动轴另一端通过第二盘式电机与主安装架相连;所述俯仰驱动轴水平设置,且侧摆驱动轴通过其端部与俯仰驱动轴中部垂直固接,在俯仰驱动轴两端分别安装有俯仰轴架,所述第三盘式电机连接在一侧的俯仰轴架上,在第三盘式电机与另一侧的俯仰轴架之间连接有摄像机固定架,摄像机固定架内安装有摄像机。
[0011]在所述侧摆驱动轴上设置有两处限位挡片,在侧摆驱动轴正下方的主安装架上设置有限位卡座,限位卡座位于两处限位挡片之间;所述两处限位挡片之间的夹角为90°。
[0012]在所述摄像机固定架与俯仰轴架之间通过阶梯轴相连接,在摄像机固定架上设置有限位凸台,在俯仰轴架上设置有弧形限位槽,限位凸台位于弧形限位槽内;所述弧形限位槽的弧形角为180°。
[0013]在所述主安装架上设置有盘式电机供电电源,所述第一盘式电机、第二盘式电机及第三盘式电机均通过盘式电机供电电源供电;在所述底盘上设置有驱动电机供电电源,驱动电机通过驱动电机供电电源供电。
[0014]所述手柄与托盘之间的连接方式采用快插式,在托盘中部设置有紧固套管,紧固套管内管壁为圆锥面,在紧固套管内设有胀套,胀套外锥面与紧固套管内管壁相接触,在所述紧固套管外管壁设置有外螺纹,紧固套管通过外螺纹连接有螺母,螺母下端面与胀套上端面相贴合。
[0015]在所述全向轮的轮轴上配装有编码器,在所述三自由度可调云台部分及全方位移动脚架部分均配装有陀螺仪。
[0016]所述的全方位移动云台机器人配装有遥控手柄、无线控制信号发射机、无线控制信号接收机、无线图像信号发射机、无线图像信号接收机、上位机及下位机,所述遥控手柄的信号输出端与无线控制信号发射机的信号输入端相连,无线控制信号发射机的信号输出端与无线控制信号接收机的信号输入端无线连接,无线控制信号接收机的信号输出端通过下位机与电动伸缩支腿、驱动电机、第一盘式电机、第二盘式电机及第三盘式电机的控制端相连;所述摄像机的信号输出端与无线图像信号发射机的信号输入端相连,无线图像信号发射机的信号输出端与无线图像信号接收机的信号输入端无线连接,无线图像信号接收机的信号输出端连接有显示器,且无线图像信号接收机的信号输出端与上位机相连,上位机与下位机无线连接,上位机通过下位机与电动伸缩支腿、驱动电机、第一盘式电机、第二盘式电机及第三盘式电机的控制端相连。
[0017]本发明的有益效果:
[0018]本发明与现有技术相比,通过全方位移动脚架部分实现了全方位移动云台机器人的灵活移动,借助全方位移动脚架部分能够实现行进中的跟踪拍摄;通过三自由度可调云台部分实现了摄像机的全方位360°无死角拍摄,无论是固定位还是行进中,均可满足苛刻的拍摄要求。借助无线数据传输技术,本发明的全方位移动云台机器人可以将摄像机拍摄的图像实时传输到远端的显示器内,可以供远端操作人员进行远程监视,并使操作人员第一时间知晓摄像机所拍摄的内容。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一种全方位移动云台机器人(展开状态)结构示意图;
[0020]图2为本发明的一种全方位移动云台机器人(折叠状态)结构示意图;
[0021]图3为本发明在电动伸缩支腿处于伸出状态时的结构示意图;
[0022]图4为本发明的全方位移动脚架部分结构示意图;
[0023]图5为本发明的三自由度可调云台部分立体示意图;
[0024]图6为本发明的三自由度可调云台部分(局部进行剖视)侧视结构图;
[0025]图7为本发明的三自由度可调云台部分(局部进行剖视)俯视结构图;
[0026]图8为本发明的手柄与托盘之间的配合连接示意图;
[0027]图9为本发明的全向轮、横臂及驱动电机之间的配合连接示意图;
[0028]图中,I—托盘,2—底盘,3—横臂,4—电动伸缩支腿,5—全向轮,6—驱动电机,7一较链,8—驱动电机供电电源,9一手柄,10一主安装架,11一第一盘式电机,12一第二盘式电机,13一第二盘式电机,14一侧摆驱动轴,15一俯仰驱动轴,16一联轴器,17一俯仰轴架,18一摄像机固定架,19一摄像机,20一限位挡片,21一限位卡座,22一阶梯轴,23一盘式电机供电电源,24—紧固套管,25—胀套,26—螺母,27—轴承,28—限位凸台,29—弧形限位槽。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0030]如图1?9所示,一种全方位移动云台机器人,包括全方位移动脚架部分及三自由度可调云台部分,所述全方位移动脚架部分包括托盘1、底盘2、横臂3、电动伸缩支腿4、全向轮5及驱动电机6,所述托盘I与电动伸缩支腿4 一端相铰接,电动伸缩支腿4另一端与横臂3 —端相铰接,横臂3另一端通过铰链7与底盘2相连接;所述驱动电机6水平安装在横臂3上,所述全向轮5通过轮轴安装在横臂3上,且全向轮5的轮轴与驱动电机6的电机轴之间通过联轴器16相连;
[0031]所述三自由度可调云台部分包括手柄9、主安装架10、第一盘式电机11、第二盘式电机12、第三盘式电机13、侧摆驱动轴14及俯仰驱动轴15,所述第一盘式电机11水平固装在主安装架10内,手柄9 一端通过第一盘式电机11与主安装架10相连,三自由度可调云台部分通过手柄9另一端与全方位移动脚架部分的托盘I相连;所述侧摆驱动轴14位于第一盘式电机11上方的主安装架10上且水平设置,侧摆驱动轴14 一端通过轴承27与主安装架10相连,侧摆驱动轴14另一端通过第二盘式电机12与主安装架10相连;所述俯仰驱动轴15水平设置,且侧摆驱动轴14通过其端部与俯仰驱动轴15中部垂直固接,在俯仰驱动轴15两端分别安装有俯仰轴架17,所述第三盘式电机13连接在一侧的俯仰轴架17上,在第三盘式电机13与另一侧的俯仰轴架17之间连接有摄像机固定架18,摄像机固定架18内安装有摄像机19。
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