一种轮式机器人双目视觉云台的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种轮式机器人用的双目视觉云台。

背景技术：

目前轮式机器人大都采用固定式的视觉工作台，在运动过程中摄像头角度不能根据机器人的位姿进行调整。

视觉工作台不具备自动水平功能，当机器人在运动过程中发生倾斜时，会导致所采集图像发生偏转，为导航或追踪带来困难。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题，提出一种能够自动调整水平的双目视觉云台。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种轮式机器人双目视觉云台，包括：摄像机、旋转支架、轴承座、侧转轴、联轴器Ⅰ、主支架、侧转步进电机、俯仰步进电机、摄像机固定台、联轴器Ⅱ、倾角传感器和俯仰轴；

主支架上设置有轴承座；侧转步进电机固定在主支架上；

侧转轴由轴承座支撑，侧转轴的一端通过联轴器Ⅰ与侧转步进电机的输出轴联接，侧转轴的另一端固定有旋转支架；

旋转支架为上下均为敞口的中空框架；

摄像机固定台嵌入于旋转支架中，且通过俯仰轴与旋转支架转动装配；

其中，侧转轴的中心轴线与俯仰轴的中心轴线在水平方向上互相垂直；

俯仰步进电机固定于旋转支架上，且俯仰步进电机的输出轴与俯仰轴通过联轴器Ⅱ联接；

摄像机固定台中部安装有倾角传感器；

其中，倾角传感器的输出信号电路与俯仰步进电机和侧转步进电机的控制电路连接；

进一步的，旋转支架为单边敞开式的矩形框架，此时摄像机固定台选择能够嵌入到旋转支架敞开端的矩形板或者更轻的框架结构，有助于整体重量和上端结构体积的缩减。

采用上述技术方案的本实用新型，本装置用于轮式机器人在不平路面行走时保持双目视觉水平，从而提高路径规划、测量以及目标定位和跟踪等功能的精度。

倾角传感器用于检测机器人的俯仰和倾斜角度，并通过俯仰步进电机驱动摄像机固定台转动来调整俯仰角度，通过侧转步进电机驱动旋转支架转动来调整倾斜角度。

在使用时，倾角传感器与底座摄像机应处于同一水平面内，并保持倾角传感器处于底座摄像机的正中央。倾角传感器可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜和俯仰角度。通过外接控制器来接收倾角传感器所发出的数字信号，并控制俯仰步进电机或侧转步进电机转过相应的角度，从而使摄像头保持水平。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

本实用新型共4幅附图,其中：

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的立体结构示意图。

图中：1、摄像机，2、旋转支架，3、轴承座，4、侧转轴，5、联轴器Ⅰ，6、主支架，7、侧转步进电机，8、俯仰步进电机，9、摄像机固定台，10、联轴器Ⅱ，11、倾角传感器，12、俯仰轴。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示的一种轮式机器人双目视觉云台，包括：摄像机1、旋转支架2、轴承座3、侧转轴4、联轴器Ⅰ5、主支架6、侧转步进电机7、俯仰步进电机8、摄像机固定台9、联轴器Ⅱ10、倾角传感器11和俯仰轴12；

主支架6上设置有轴承座3；侧转步进电机7固定在主支架6上；

侧转轴4转动装配于轴承座3上，侧转轴4的一端通过联轴器Ⅰ5与侧转步进电机7的输出轴联接，侧转轴4的另一端固定有旋转支架2；

旋转支架2为上下均为敞口的中空框架；

摄像机固定台9嵌入于旋转支架2中，且通过俯仰轴12与旋转支架2转动装配；

其中，侧转轴4的中心轴线与俯仰轴12的中心轴线在水平方向上互相垂直；

俯仰步进电机8固定于旋转支架2上，且俯仰步进电机8的输出轴与俯仰轴12通过联轴器Ⅱ10联接；

摄像机固定台9中部安装了倾角传感器11；

其中，倾角传感器11的输出信号电路与俯仰步进电机8和侧转步进电机7的控制电路连接；

进一步的，旋转支架2为单边敞开式的矩形框架，此时摄像机固定台9选择能够嵌入到旋转支架2敞开端的矩形板或者更轻的框架结构，有助于整体重量和上端结构体积的缩减。

采用上述技术方案的本实用新型，本装置用于轮式机器人在不平路面行走时保持双目视觉水平，从而提高路径规划、测量以及目标定位和跟踪等功能的精度。

倾角传感器11用于检测机器人的俯仰和倾斜角度，并通过俯仰步进电机8驱动摄像机固定台9转动来调整俯仰角度，通过侧转步进电机7驱动旋转支架2转动来调整倾斜角度。

在使用时，倾角传感器11与摄像机应处于同一水平面内，并保持倾角传感器7处于摄像机固定台的正中央。倾角传感器11可以测量摄像机固定台相对于水平面的倾斜和俯仰角度。通过外接控制器来接收倾角传感器11所发出的数字信号，控制俯仰步进电机8或侧转步进电机7转过相应的角度，从而使摄像头保持水平。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。