一种云台发射器及其自动识别与瞄准系统的制作方法

本发明涉及发明涉及一种云台发射器，特别是涉及一种基于图形处理的云台发射系统。

背景技术：

目前大部分云台机构仍需人为操纵，且都存在反应时间长、精确性低、不稳定、适应性弱等缺点，一旦超过视野范围或距离较远时便难以控制。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种云台发射器，角度调节范围广，还提供乐该云台发射器的自动识别与瞄准系统，自动识别与瞄准系统自动寻找并识别目标，云台发射器精准快速的发射攻击，稳定性大大提高。

技术方案：本发明所述的一种云台发射器，包括转向机构、发射机构和图像追踪机构，所述转向机构包括yaw轴电机，yaw轴电机的输出轴连接第一yaw轴支架，第一yaw轴支架转动连接有pitch轴支架，pitch轴支架通过第一yaw轴支架上固定的pitch轴电机驱动，所述发射机构包括连接于pitch轴支架的发射机架，发射机架上设有储弹装置、枪管和用于进弹的拨盘，拨盘与枪管之间设有用于加速子弹的摩擦轮，所述图像追踪机构包括连接于发射机架的yaw轴舵机，yaw轴舵机连接有第二yaw轴支架，第二yaw轴支架连接有pitch轴舵机，pitch轴舵机固定有用于采集图像信号的摄像头。

所述第一yaw轴支架和第二yaw轴支架均为y型支架。

所述储弹装置为立设在发射机架上部的弯折板。

所述yaw轴电机和pitch轴电机均为步进电机。

所述yaw轴舵机通过底板连接于发射机架。

云台发射器还包括控制器和传感器。

云台发射器的自动识别与瞄准系统，包括步骤：

1)摄像头在yaw轴舵机和pitch轴舵机带动下全方位采集图像；

2)控制器对摄像头的采集图像进行处理；

3)寻找到攻击目标进入步骤4)，否则回到步骤1)；

4)确定发射目标所在空间；

5)yaw轴电机和pitch轴电机带动枪管运动；

6)传感器检测枪管当前角度；

7)瞄准目标进入步骤8)，否则回到步骤5)；

8)拨盘和摩擦轮启动将子弹从枪管射出。

所述控制器和传感器之间的通讯信号为i²c协议或spi协议。

所述yaw轴电机和pitch轴电机输入信号为电脉冲信号，输出信号为角位移信号。

所述传感器为九轴传感器。

工作原理：摄像头通过yaw轴舵机和pitch轴舵机运转全方位采集图像信号并传输至控制器，控制器控制传动机构的yaw轴电机、pitch轴电机运转并带动发射机构调节角度，传感器监测发射机构枪管的方位角度，控制器驱动拨盘和摩擦轮运转将子弹送入枪管射出。

有益效果：本发明的云台发射器和该云台发射器的自动识别与瞄准系统，能够实现自动识别瞄准的功能，具有反应时间短、速度快、精确性好、稳定性高的优点，而且还能在云台自动识别发射子弹的过程中进行其他操作，实现了多方面操作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明转向机构的结构示意图；

图3为本发明发射机构的结构示意图；

图4为本发明图像追踪机构的结构示意图；

图5为本发明枪管与摩擦轮的局部示意图；

图6为本发明控制示意图；

图7为本发明系统的流程图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1至图4所示，本发明的一种云台发射器，包括转向机构、发射机构和图像追踪机构，转向机构包括yaw轴电机1，yaw轴电机1的输出轴连接第一yaw轴支架2，第一yaw轴支架2转动连接有pitch轴支架3，pitch轴支架3通过第一yaw轴支架2上固定的pitch轴电机4驱动，发射机构包括连接于pitch轴支架3的发射机架5，发射机架5上设有储弹装置6、枪管7和用于进弹的拨盘8，拨盘8与枪管7之间设有用于加速子弹的摩擦轮9，图像追踪机构包括连接于发射机架5的yaw轴舵机10，yaw轴舵机10连接有第二yaw轴支架11，第二yaw轴支架11连接有pitch轴舵机12，pitch轴舵机12固定有用于采集图像信号的摄像头13，第一yaw轴支架2和第二yaw轴支架11均为y型支架，储弹装置6为立设在发射机架5上部的弯折板，yaw轴电机1和pitch轴电机4均为步进电机，yaw轴舵机10通过底板14连接于发射机架5，还包括控制器和传感器。

如图5和图6所示，云台发射器的自动识别与瞄准系统，包括步骤：

1)摄像头在yaw轴舵机和pitch轴舵机带动下全方位采集图像，摄像头按一定轨迹

全方位扫描获取图像，通过图像处理实现目标的自动识别，并以正前方为参考方位；

2)控制器对摄像头的采集图像进行处理；

3)寻找到攻击目标进入步骤4，否则回到步骤1；

4)确定发射目标所在空间；

5)yaw轴电机和pitch轴电机带动枪管运动；

6)传感器检测枪管当前角度；

7)瞄准目标进入步骤8，否则回到步骤5；

8)拨盘和摩擦轮启动将子弹从枪管射出。

其中，作为优选，选用stm32f407zet6作为控制器，stm32f407zet6控制器具有丰富的可拓展的外设预留接口、具有高达168mhz的主频，处理速度高，可满足图像处理的要求，作为优选，摄像头13选用ov7620型号的数字摄像头采集图像，其图像为yuv422格式，且为隔行扫描，ov7620和控制器之间的通讯方位为sccb(serialcameracontrolbus),该协议与i²c通讯协议类似，作为优选，选用mpu9250作为检测枪管7空间位置的传感器，该传感器具有三个16位加速度ad输出，三个16位陀螺仪ad输出以及三个6位三个磁力计输出，和控制器之间的通讯可选用400khz的i2c协议或者1mhz的spi协议，作为优选，yaw轴电机1和pitch轴电机4的步进电机以电脉冲信号作为输入，以角位移作为输出，可实现角度的精准控制，使用时，摄像头13通过yaw轴舵机10和pitch轴舵机12运转全方位采集图像信号并传输至控制器，控制器控制传动机构的yaw轴电机1、pitch轴电机4运转并带动发射机构调节角度，传感器监测发射机构枪管7的方位角度，控制器驱动拨盘8和摩擦轮9运转将子弹送入枪管7射出。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种云台发射器包括转向机构、发射机构和图像追踪机构，还公开了一种包含有控制器、传感器的自动识别与瞄准系统，摄像头通过Yaw轴舵机和Pitch轴舵机运转全方位采集图像信号并传输至控制器，控制器控制传动机构的Yaw轴电机、Pitch轴电机运转并带动发射机构调节角度，传感器监测发射机构枪管的方位角度，控制器驱动拨盘和摩擦轮运转将子弹送入枪管射出，本发明具有反应时间短、速度快、精确性好、稳定性高的优点，而且还能在云台自动识别发射子弹的过程中进行其他操作，实现了多方面操作。

技术研发人员：赵恒;陈明惠
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2017.03.28
技术公布日：2017.08.22