The invention belongs to the field of bionic robot technology, in particular to a bionic eye. On three degrees of freedom parallel control based on bionic eye, the technical scheme is that the substrate is fixed on the vertical bracket and the vertical bracket is fixed on the horizontal bracket, the eye is arranged on the substrate, the four linkage mechanism of eye movement to the left or right, right four linkage mechanism with eye movement up and down, the eye inside a third motor driving, sensor rotating along the optical axis direction for third electric eye. Elevation and azimuth of the invention can realize the bionic eyeball through the connecting rod parallel mechanism of the simple implementation of the bionic eye rotation along the optical axis of spin motion, three degrees of freedom motion of the bionic eye can achieve higher positioning accuracy.
【技术实现步骤摘要】
基于串、并联控制的三自由度仿生眼
本专利技术属于仿生机器人
,特别涉及一种仿生眼。
技术介绍
眼睛是人类重要的器官之一,人类获得客观世界信息主要是通过眼睛。对于仿生机器人来说,“眼睛”也是其重要的感知设备,为机器人提供一双慧眼,能够提高机器人的自主性和环境适应性。因此研究机器人仿生眼睛是当今机器人领域的研究热点。人眼的运动机理以及解剖学表明,人的眼睛近似球形,位于眼眶内。每只人眼有6条肌肉,三个自由度,双眼不单独运动,而是在神经控制下进行共轭运动(扫视运动,平滑追踪)、异向运动(辐辏运动,散开运动)、稳态注视运动(震颤,微扫视,慢漂移)、反射运动(前庭动眼反射,视动反射)等运动,而且人眼在头部保持不动的情况下通过眼球向各个方向转动扩大视野。目前现有的相关专利有:专利201510649137.4中提出了三自由度的双目仿生机构,以及专利201510446391.4提出了一种三自由度仿生眼睛,采用电机直驱方式传动。专利200810060006.2是采用人工气动肌肉牵引的方式来实现仿生眼的三自由度运动。专利201010126955.3提出三自由度球面并联机构仿生眼睛,其运动空间为锥形,不足是结构复杂,体积大。专利201210551864.3提出了一种具有全景捕捉、定位功能的双目立体仿生眼机构。专利201420193242.2提出了一种仿生眼球,该专利没有实现仿生眼的三自由度运动,且仿生眼球不为球形。专利201510455662.2提出了可任意角度注视、三维重建的仿生眼装置及仿生眼设备,通过旋转电机、行进电机及转轮的驱动方式实现仿生眼设备的运动。
技术实现思路
本 ...
【技术保护点】
基于串、并联控制的三自由度仿生眼,它包括:眼球(1)、基板(2)、垂直支架(6)、水平支架(7),电机驱动部分(5),上四连杆机构(3)以及右四连杆机构(4);其特征在于:所述眼球(1)为由眼前球(20)、眼后球(21)卡接组成的球形腔体结构;所述眼前球(20)和所述眼后球(21)分别卡接在前眼球座(22)和后眼球座(23)上;所述前眼球座(22)、所述后眼球座(23)均固定在所述基板(2)上;所述眼球(1)内部设有第三电机,所述第三电机驱动用于采集图像的传感器沿所述眼球(1)光轴方向旋转;眼后球(21)的外壁中心处设有拨块(24);所述电机驱动部分(5)包括:第一电机及固定所述第一电机的第一电机座(14),第二电机及固定所述第二电机的第二电机座(19);所述上四连杆机构(3)水平设置在眼球(1)的上方,包括:第一支杆(8),第一摆环(11),第一连杆(12),第一摆杆(13);所述第一摆环(11)为与所述眼球(1)同心的半圆形结构,竖直安装在所述眼后球(21)外侧;所述第一摆杆(13)的一端通过键固定连接所述第一电机,另一端通过深沟球轴承与所述第一连杆(12)的一端铰接,所述第一连杆 ...
【技术特征摘要】
1.基于串、并联控制的三自由度仿生眼,它包括:眼球(1)、基板(2)、垂直支架(6)、水平支架(7),电机驱动部分(5),上四连杆机构(3)以及右四连杆机构(4);其特征在于:所述眼球(1)为由眼前球(20)、眼后球(21)卡接组成的球形腔体结构;所述眼前球(20)和所述眼后球(21)分别卡接在前眼球座(22)和后眼球座(23)上;所述前眼球座(22)、所述后眼球座(23)均固定在所述基板(2)上;所述眼球(1)内部设有第三电机,所述第三电机驱动用于采集图像的传感器沿所述眼球(1)光轴方向旋转;眼后球(21)的外壁中心处设有拨块(24);所述电机驱动部分(5)包括:第一电机及固定所述第一电机的第一电机座(14),第二电机及固定所述第二电机的第二电机座(19);所述上四连杆机构(3)水平设置在眼球(1)的上方,包括:第一支杆(8),第一摆环(11),第一连杆(12),第一摆杆(13);所述第一摆环(11)为与所述眼球(1)同心的半圆形结构,竖直安装在所述眼后球(21)外侧;所述第一摆杆(13)的一端通过键固定连接所述第一电机,另一端通过深沟球轴承与所述第一连杆(12)的一端铰接,所述第一连杆(12)的另一端以及所述第一支杆(8)的一端分别与所述第一摆环(11)上圆弧端铰接,所述第一支杆(8)的另一端与所述第一电机座(14)固接,同时所述第一支杆(8)通过向下延伸的支座固定在所述基板(2)上;所述第一摆环(11)的下圆弧端铰接在所述基板(2)上;所述右四连杆机构(4)竖直设置在眼球(1)的右侧,包括:第二支杆(15),第二摆环(16),第二连杆(17),第二摆杆(18);所述第二摆环(16)为与所述眼球(...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓鹏,樊迪,孟非,刘树明,陈旭,王淼,刘贵林,张陶然,张伟民,刘培志,黄强,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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