孔呈矩形均布于底座箱右側(cè)板上，位于底座箱外側(cè)板里側(cè)的拉繩通道孔上設(shè)置有彈簧固定法蘭302，彈簧203固定于彈簧固定法蘭302的凸臺上，電纜通道301設(shè)置于底座箱3右側(cè)板中心。
[0039]如圖1、4所示，四自由度柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括拉繩204以及彈簧203，彈簧203位于底座箱3右側(cè)板和攝像頭安裝盤201之間，四條彈簧203呈均布對稱布置，每條彈簧一端通過螺釘固定于底座箱3右側(cè)板彈簧固定法蘭302的凸臺上，彈簧另一端固定于設(shè)置在攝像頭安裝盤201上的球形鉸接202之上。
[0040]如圖1、3所示，上述的柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)的拉繩204共四條，拉繩204位于彈簧203內(nèi)部與彈簧中心線平行，拉繩一端連接于渦輪蝸桿減速器的推桿515上，拉繩204穿過電纜通道301以及彈簧固定法蘭302上的孔連接于設(shè)置在攝像頭安裝盤201上的球形鉸接202上。
[0041]如圖1所示，攝像頭安裝盤201底面設(shè)置四個球形鉸接202，球形鉸接202呈矩形均布于攝像頭安裝盤201底面，球形鉸接202 —端焊接與攝像頭安裝盤201底面上，攝像頭安裝盤201上面中心處設(shè)置一個電纜通道301，該電纜通道301周圍設(shè)置四個均布的螺紋孔。
[0042]如圖1所示，攝像頭I設(shè)置在攝像頭安裝盤201的頂面，攝像頭I自身底面帶有安裝法蘭盤101，電纜通道301周圍設(shè)置四個均布螺紋孔，通過固定螺釘102將攝像頭安裝法蘭101固定于攝像頭安裝盤201上；攝像頭的電纜及數(shù)據(jù)傳輸線205通過攝像頭安裝盤201上的電纜通道孔以及底座箱上的電纜通道孔6連接到攝像頭電源上，攝像頭電源設(shè)置在控制柜7內(nèi)，電源通過螺紋連接固定于控制柜內(nèi)底板上。
[0043]如圖1、2、3、4所示，動力機構(gòu)由四組步進電機501、渦輪蝸桿減速器組成；步進電機501和渦輪蝸桿減速器設(shè)置于底座箱3右側(cè)板上，步進電機501通過前端法蘭設(shè)置于電機支撐座503上，步進電機的前端法蘭與電機支撐座之間通過螺栓502連接固定，電機支撐座通過螺釘504固定于渦輪蝸桿減速器外殼上；渦輪蝸桿減速器由渦輪509和蝸桿505組成，蝸桿505兩端通過一對圓錐滾子軸承508固定于減速器外殼上，軸承外側(cè)設(shè)置軸承端蓋507，蝸桿505另一端通過套筒聯(lián)軸器510與步進電機輸出軸相連，渦輪509中心設(shè)置階梯軸512，階梯軸512通過一對圓錐滾子軸承518，軸承外側(cè)設(shè)置軸承端蓋517、520，軸承端蓋520與減速器外殼通過連接螺釘506固定于減速器外殼上；階梯軸另一端為絲杠螺母513結(jié)構(gòu)，螺母上設(shè)置導(dǎo)向鍵514，螺母上設(shè)置有連接孔，螺母513與推桿515之間通過連接螺釘相連；螺母外側(cè)設(shè)置導(dǎo)向套筒511，導(dǎo)向套筒511上設(shè)置有導(dǎo)向鍵槽，導(dǎo)向套筒一端通過螺釘519固定于減速器外殼上，推桿515與導(dǎo)向套筒511之間設(shè)置導(dǎo)向鍵516。所述的導(dǎo)向套筒511通過關(guān)節(jié)軸承401與減速器固定法蘭402連接，關(guān)節(jié)軸承兩側(cè)設(shè)置擋圈；所述減速器固定法蘭402通過螺釘403固定于底座箱3右側(cè)板內(nèi)側(cè)。
[0044]如圖1、4、5所示，當(dāng)小車進入到目標(biāo)環(huán)境中檢測信息，需要進行不同角度信息采集時，遠端的操作人員發(fā)出控制指令，通過無線傳輸被小車接收，當(dāng)接收到遠端的操作指令時，微控制器MCU發(fā)出信號給步進電機驅(qū)動模塊，步進電機501接收相應(yīng)的動作指令，驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)進而帶動渦輪蝸桿減速器推桿515的運動，其中每個拉繩204的一端連接于渦輪蝸桿減速器的推桿515上，另一端連接于設(shè)置在攝像頭安裝盤201上的球形鉸接202上，通過渦輪蝸桿減速器推桿515的線性運動，使攝像頭安裝盤201受到不同方向的拉力，完成不同角度偏轉(zhuǎn)動作。如圖中5所示，當(dāng)接收到的指令需要向右側(cè)轉(zhuǎn)動時，微控制器MCU發(fā)出信號給步進電機501，使右側(cè)步進電機所連的渦輪蝸桿減速器的推桿515拉動拉繩204相應(yīng)的位移，由于攝像頭安裝盤201受到右側(cè)拉繩204的拉力，完成向右側(cè)偏轉(zhuǎn)的動作。
[0045]如圖6所示，控制機構(gòu)通過微控制器MCU作為主控制器，分別與柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手、小車運動機構(gòu)、圖像采集模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、傳感器模塊相連接。電源模塊，用于為小車運動機構(gòu)和柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手提供電能，柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手中步進電機和渦輪蝸桿減速器通過微控制器MCU控制，用來控制柔性攝像頭不同角度的轉(zhuǎn)向；圖像采集模塊，用于實時采集復(fù)雜環(huán)境的圖像信息并通過無線傳輸模塊傳輸?shù)竭h端接收設(shè)備；無線傳輸模塊用于接收遠端設(shè)備發(fā)來的信號，完成相關(guān)指令并將在目標(biāo)環(huán)境中檢測到的信息數(shù)據(jù)，實時傳輸給遠端接收設(shè)備，操作人員可通過遠端控制器控制界面發(fā)出相關(guān)動作命令，對機器人進行相關(guān)的遠程遙控作業(yè)。
[0046]本發(fā)明中未述及的部分采用或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其包括搭載小車、控制柜和底座箱，所述控制柜位于搭載小車的后部，控制柜內(nèi)部設(shè)置有控制機構(gòu)，底座箱內(nèi)設(shè)置有動力機構(gòu)，其特征在于:還包括柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)，所述柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)由所述動力機構(gòu)提供動力，由所述控制機構(gòu)對其動作進行控制； 所述動力機構(gòu)包括步進電機和渦輪蝸桿減速器，所述步進電機和渦輪蝸桿減速器均設(shè)置在所述底座箱的右側(cè)板內(nèi)側(cè)面上，所述底座箱右側(cè)板的外側(cè)面上安裝有四個彈簧固定法蘭，所述四個彈簧固定法蘭的連線為矩形；所述控制機構(gòu)包括步進電機驅(qū)動器和攝像頭電源； 所述柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)位于所述底座箱和攝像頭的安裝盤之間，其包括四條彈簧和四條拉繩，其中，每條彈簧的一端均固定于對應(yīng)的彈簧固定法蘭上，另一端均通過球形鉸接連接于所述安裝盤上，所述的四條拉繩分別布設(shè)在所述四條彈簧內(nèi)，每條拉繩均與相應(yīng)彈簧的中心線平行，拉繩的一端連接于所述渦輪蝸桿減速器的推桿上，另一端通過所述的球形鉸接連接于所述安裝盤上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述球形鉸接呈矩形排列布設(shè)于所述安裝盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述底座箱的右側(cè)板上設(shè)置有四個拉繩通道孔以及一個電纜及數(shù)據(jù)線通道孔，所述拉繩通道孔呈矩形分布，其周圍設(shè)置有安裝螺孔，用于對所述步進電機安裝法蘭進行固定，所述拉繩通道另一側(cè)設(shè)置有安裝螺孔，用于對所述彈簧固定法蘭進行固定，所述電纜及數(shù)據(jù)線通道孔設(shè)置于所述底座箱右側(cè)板的中心處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述攝像頭自帶有安裝法蘭盤，通過所述的安裝法蘭盤將攝像頭固定在所述安裝盤上，所述安裝盤上設(shè)置有電纜通道，攝像頭的電纜及數(shù)據(jù)傳輸線依次通過安裝盤上的電纜通道以及底座箱上的電纜及數(shù)據(jù)線通道孔連接到所述攝像頭電源上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述步進電機和渦輪蝸桿減速器均通過前端法蘭安裝在所述底座箱的右側(cè)板內(nèi)側(cè)面上，所述渦輪蝸桿減速器和前端法蘭之間通過關(guān)節(jié)軸承連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述控制柜通過底部螺栓連接固定于搭載小車上，所述的步進電機驅(qū)動器和攝像頭電源均設(shè)置有底座，所述底座上設(shè)置有連接孔，通過螺栓與所述連接孔配合分別對步進電機驅(qū)動器和攝像頭電源進行固定，所述控制柜的側(cè)板上設(shè)置有電源線通道，以使攝像頭的電纜及數(shù)據(jù)傳輸線通過并與攝像頭電源連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述渦輪蝸桿減速器與前端法蘭的連接位置設(shè)置于所述的拉繩通道孔處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述控制機構(gòu)還包括微控制器MCU，所述步進電機和渦輪蝸桿減速器均與所述微控器MCU連接，用來控制機械手的轉(zhuǎn)向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其特征在于:所述底座箱通過螺栓連接固定在搭載小車上。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種柔性車載攝像頭轉(zhuǎn)向機械手，其包括搭載小車、控制柜和底座箱，控制柜內(nèi)部設(shè)置有控制機構(gòu)，底座箱內(nèi)設(shè)置有動力機構(gòu)，在底座箱和攝像頭的安裝盤之間設(shè)置有柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)，柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)由動力機構(gòu)提供動力，由控制機構(gòu)對其動作進行控制；該柔性轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括四條彈簧和四條拉繩，其中，每條彈簧的一端均固定于對應(yīng)的彈簧固定法蘭上，另一端均通過球形鉸接連接于所述安裝盤上，四條拉繩分別布設(shè)在四條彈簧內(nèi)，每條拉繩均與相應(yīng)彈簧的中心線平行，拉繩的一端連接于所述渦輪蝸桿減速器的推桿上，另一端通過球形鉸接連接于安裝盤上。本發(fā)明安裝維護方便，可實現(xiàn)較大角度的探測，極大的增加了柔性車載攝像頭的應(yīng)用場合。
【IPC分類】B25J19-04, B25J5-00
【公開號】CN104723317
【申請?zhí)枴緾N201510073970
【發(fā)明人】盧曉, 王玲瓏, 魯金升, 左福濤, 馬官國, 馮開林
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月12日