173，跨設(shè)于第一方向軸上兩個齒盤172之間的轉(zhuǎn)動軸174，轉(zhuǎn)動軸174上設(shè)置有第二方向軸電機171。優(yōu)選地，第一方向軸電機162為步進電機加位移傳感器。
[0028]所述第一方向軸運動裝置更包括:第一方向軸絲桿161、第一方向軸電機162、以及聯(lián)動結(jié)構(gòu)。第一方向軸絲桿161跨設(shè)于作為座架11的矩形框架相對兩側(cè)的第二方向軸導(dǎo)軌上且連動于第二方向軸同步傳送帶173。第一方向軸電機162對應(yīng)設(shè)置于第一方向軸絲桿161上。所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)連接于仿生眼球13和第一方向軸電機162。優(yōu)選地，第一方向軸電機162為步進電機加位移傳感器。再進一步地，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)包括萬向節(jié)163以及連接于萬向節(jié)和仿生眼球13的滑動套桿164，在一優(yōu)選實施例中，萬向節(jié)163包括設(shè)于第一方向軸電機162上的球座以及適配于所述球座的球頭，滑動套桿164包括有套接的多個滑動桿，其中，一個滑動桿的連接端連接于所述球頭，另一個滑動桿的連接端連接于仿生眼球13。
[0029]為避免仿生眼球13相對于仿生眼球壁12產(chǎn)生誤轉(zhuǎn)動，發(fā)生不需要或不必要的轉(zhuǎn)動，優(yōu)選地，仿生眼球壁12上還開設(shè)有通孔(未在圖式中顯示)，在所述通孔內(nèi)裝配有用于控制仿生眼球13鎖止/啟動的電磁開關(guān)(未在圖式中顯示)。具體地，在所述通孔內(nèi)穿設(shè)有一制動插銷，所述制動插銷受所述電磁開關(guān)控制而可實現(xiàn)伸縮以起到車閘的作用。具體地:當(dāng)所述電磁開關(guān)關(guān)閉(或啟動)時，所述制動插銷受控活動伸出于所述通孔(朝向仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13運動)并頂靠于仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13的外壁，起到控制仿生眼球13鎖止作用；當(dāng)所述電磁開關(guān)開啟(或關(guān)閉)時，所述制動插銷受控活動收縮于所述通孔(朝向仿生眼球壁12外的所述電磁開關(guān)運動)，使得制動插銷不再對仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13產(chǎn)生干涉，起到控制仿生眼球13啟動作用。
[0030]還有，在運行過程中，為防止出現(xiàn)仿生眼球13產(chǎn)生繞所述直徑軸自身旋轉(zhuǎn)的問題，仿生眼球壁12的周緣設(shè)有多個第一限制結(jié)構(gòu)181，滑動套桿164的周緣設(shè)有多個第二限制結(jié)構(gòu)183，利用一無彈性線繞設(shè)第一限制結(jié)構(gòu)181和第二限制結(jié)構(gòu)183后首尾相接。在一優(yōu)選實施例中，第一限制結(jié)構(gòu)181為吊環(huán)或懸掛式萬向輪，第二限制結(jié)構(gòu)183為線架，所述無彈性線可采用拉伸度極低的鋼絲繩，用一條無彈性線(例如鋼絲繩)上下依次穿過吊環(huán)或懸掛式萬向輪的過孔及纏繞于線架上之后首尾相接，即可防止仿生眼球13繞所述直徑軸自身旋轉(zhuǎn)，同時亦可以任意角度移動。
[0031 ]以下針對單個仿生眼裝置I的整體運作一大致說明:
[0032]在理想條件下，我們希望攝像機14的光軸和與仿生眼球壁12的直徑軸重合，攝像機14中的感光元件的中心與仿生眼球壁12的球心重合。假設(shè)我們預(yù)先擬定了配置有攝像機14的仿生眼球13的目標(biāo)位置，根據(jù)當(dāng)前位置(可通過第一方向軸電機162中的位移傳感器和第二方向軸電機171中的位移傳感器來確定)和擬定的目標(biāo)位置來確定仿生眼球13的運動軌跡;在仿生眼球13鎖止的情形下(利用所述電磁開關(guān)控制制動插銷活動伸出于所述通孔(朝向仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13運動)并頂靠于仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13的外壁，鎖止住仿生眼球13)，利用所述電磁開關(guān)控制所述制動插銷活動收縮于所述通孔(朝向仿生眼球壁12外的所述電磁開關(guān)運動)，使得制動插銷不再對仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13產(chǎn)生干涉，啟動仿生眼球13;啟動第一方向軸電機162和第二方向軸電機171 (先啟動第一方向軸電機162，后啟動第二方向軸電機171;先啟動第二方向軸電機171，后啟動第一方向軸電機162;或者，同時啟動第一方向軸電機162和第二方向軸電機171)，具體地:通過第一方向軸電機162而驅(qū)動第一方向軸電機162沿著第一方向軸絲桿161移動，通過第二方向軸電機171而驅(qū)動第一方向軸絲桿161在第二方向軸同步傳送帶173的帶動下沿著第二方向軸導(dǎo)軌移動，從而使得仿生眼球13在包括萬向節(jié)和滑動套桿的聯(lián)動結(jié)構(gòu)的帶動下發(fā)生轉(zhuǎn)動;通過上述第一方向軸電機162和第二方向軸電機171的運轉(zhuǎn)，使得滑動套桿最終行進到目標(biāo)位置，行進到位后，所述電磁開關(guān)控制制動插銷活動伸出于所述通孔(朝向仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13運動)并頂靠于仿生眼球壁12內(nèi)的仿生眼球13的外壁，鎖止住仿生眼球13。如此，完成仿生眼球結(jié)構(gòu)的活動。
[0033]綜上所述，本實用新型提供了仿生眼裝置及包括相互獨立的兩個仿生眼裝置的仿生眼設(shè)備，該仿生眼裝置包括座架，懸置于座架的仿生眼球壁，活動內(nèi)套于仿生眼球壁的仿生眼球，設(shè)于座架上且與仿生眼球連接的平面運動機構(gòu)，通過所述平面運動機構(gòu)來控制所述仿生眼球在所述仿生眼球壁內(nèi)繞所述球心作任意角度地轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)仿生化，使得裝配有該仿生眼裝置的機器設(shè)備可以做到任意角度轉(zhuǎn)動、注視，追蹤物體移動，識別，對周圍環(huán)境三維重建。我們的仿生眼主要利用眼球運動信息進行三維重建，對于后期的手眼、頭眼以及眼睛和自身運動協(xié)調(diào)上，這項技術(shù)擁有不可比擬的優(yōu)勢。
[0034]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種可任意角度注視、三維重建的仿生眼裝置，其特征在于，包括: 座架； 懸置于所述座架的仿生眼球壁； 活動內(nèi)套于所述仿生眼球壁的仿生眼球，所述仿生眼球和所述仿生眼球壁共屬同一球心;所述仿生眼球內(nèi)置有攝像機； 設(shè)于所述座架上且與所述仿生眼球連接的平面運動機構(gòu)，通過所述平面運動機構(gòu)來控制所述仿生眼球在所述仿生眼球壁內(nèi)繞所述球心作任意角度地轉(zhuǎn)動。2.如權(quán)利要求1所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述座架為一矩形框架，所述仿生眼球壁是通過輻射狀固定架懸置于所述矩形框架上且對應(yīng)于所述矩形框架的中心。3.如權(quán)利要求2所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述平面運動機構(gòu)包括: 與所述仿生眼球連接、用于驅(qū)動所述仿生眼球沿第一方向軸偏移的第一方向軸運動裝置；以及 與所述第一方向軸運動裝置連接，用于驅(qū)動所述第一方向軸運動裝置沿第二方向軸運動的第二方向軸運動裝置。4.如權(quán)利要求3所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述第二方向軸運動裝置包括:第二方向軸導(dǎo)軌、第二方向軸傳送結(jié)構(gòu)、以及第二方向軸電機； 所述第二方向軸導(dǎo)軌設(shè)置于所述矩形框架中第一方向上的相對兩側(cè)； 所述第二方向軸傳送結(jié)構(gòu)包括:位于所述第二方向軸導(dǎo)軌相對兩端的齒盤，繞射于所述齒盤且與所述第二方向軸導(dǎo)軌并行設(shè)置的第二方向軸同步傳送帶，以及跨設(shè)于第一方向軸上兩個所述齒盤的轉(zhuǎn)動軸； 所述第二方向軸電機設(shè)置于所述第二方向軸傳送結(jié)構(gòu)的所述轉(zhuǎn)動軸上。5.如權(quán)利要求4所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述第一方向軸運動裝置包括:第一方向軸絲桿、第一方向軸電機、以及聯(lián)動結(jié)構(gòu)； 所述第一方向軸絲桿跨設(shè)于所述矩形框架上相對兩側(cè)的所述第二方向軸導(dǎo)軌上且連動于所述第二方向軸同步傳送帶； 所述第一方向軸電機對應(yīng)設(shè)置于所述第一方向軸絲桿上； 所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)連接于所述仿生眼球和所述第一方向軸電機。6.如權(quán)利要求5所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)包括萬向節(jié)以及連接于所述萬向節(jié)和所述仿生眼球的滑動套桿。7.如權(quán)利要求6所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述仿生眼球壁的周緣設(shè)有多個第一限制結(jié)構(gòu)，所述滑動套桿的周緣設(shè)有多個第二限制結(jié)構(gòu)，利用一無彈性線繞設(shè)所述第一限制結(jié)構(gòu)和所述第二限制結(jié)構(gòu)后首尾相接;所述第一限制結(jié)構(gòu)為吊環(huán)或懸掛式萬向輪，所述第二限制結(jié)構(gòu)為線架。8.如權(quán)利要求5所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述第一方向軸電機和所述第二方向軸電機為步進電機加位移傳感器。9.如權(quán)利要求1所述的仿生眼裝置，其特征在于，所述仿生眼球壁上開設(shè)有通孔，在所述通孔內(nèi)裝配有用于控制所述仿生眼球鎖止/啟動的電磁開關(guān)。10.一種仿生眼設(shè)備，其特征在于，包括相互獨立的兩個如權(quán)利要求1至9中任一項所述的仿生眼裝置。
【專利摘要】本實用新型提供一種可任意角度注視、三維重建的仿生眼裝置及仿生眼設(shè)備，仿生眼裝置包括：座架；懸置于所述座架的仿生眼球壁；活動內(nèi)套于所述仿生眼球壁的仿生眼球，所述仿生眼球和所述仿生眼球壁共屬同一球心；所述仿生眼球內(nèi)置有攝像機；設(shè)于所述座架上且與所述仿生眼球連接的平面運動機構(gòu)，通過所述平面運動機構(gòu)來控制所述仿生眼球在所述仿生眼球壁內(nèi)繞所述球心作任意角度地轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)仿生眼球任意角度轉(zhuǎn)動、注視以及三維重建。
【IPC分類】B25J19/04
【公開號】CN205325736
【申請?zhí)枴緾N201620105513
【發(fā)明人】邊紹康
【申請人】邊紹康
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年2月2日