一種全方位移動云臺機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動云臺技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全方位移動云臺機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代攝影技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的攝影愛好者希望享受高質(zhì)量的拍攝體驗，而云臺就必不可少，雖然市場上的傳統(tǒng)云臺技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年，盡管傳統(tǒng)云臺的種類繁多，且對于一般拍攝要求也可以滿足，但是，隨著人們對拍攝要求的不斷提高，傳統(tǒng)云臺已經(jīng)越來越無法滿足苛刻的拍攝要求，而且還普遍存在著以下問題:
[0003]①傳統(tǒng)云臺的轉(zhuǎn)動范圍較小，難以實現(xiàn)無死角跟蹤拍攝；
[0004]②攝影機借助傳統(tǒng)云臺拍攝的影像資料，還需借助傳輸線進行數(shù)據(jù)傳輸，難以實現(xiàn)同步、快捷傳輸；
[0005]③影機借助傳統(tǒng)云臺大多采用的是固定化安裝方式進行拍攝，以及采用人工移動云臺的方式進行拍攝，難以有效實現(xiàn)對拍攝目標(biāo)的跟蹤拍攝。
[0006]為了彌補傳統(tǒng)云臺的諸多不足，技術(shù)人員相應(yīng)的開發(fā)了一些全方位云臺，為了解決拍攝死角問題，一些全方位云臺通過安裝電機，并通過電機驅(qū)動云臺，使云臺在水平和垂直兩個方向上具有了旋轉(zhuǎn)自由度，并使云臺攝影機具有了搜尋拍攝范圍內(nèi)任一目標(biāo)的能力。
[0007]但是，由于上述的全方位云臺采用的仍為固定化安裝方式進行拍攝，導(dǎo)致云臺攝影機的拍攝視野仍然具有局限性，還是難以有效實現(xiàn)對拍攝目標(biāo)物的無死角跟蹤拍攝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種全方位移動云臺機器人，具有全方位移動能力，能夠?qū)崿F(xiàn)全方位無死角拍攝，且對于拍攝目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控并跟蹤拍攝。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種全方位移動云臺機器人，包括全方位移動腳架部分及三自由度可調(diào)云臺部分，所述全方位移動腳架部分包括托盤、底盤、橫臂、電動伸縮支腿、全向輪及驅(qū)動電機，所述托盤與電動伸縮支腿一端相鉸接，電動伸縮支腿另一端與橫臂一端相鉸接，橫臂另一端通過鉸鏈與底盤相連接；所述驅(qū)動電機水平安裝在橫臂上，所述全向輪通過輪軸安裝在橫臂上，且全向輪的輪軸與驅(qū)動電機的電機軸之間通過聯(lián)軸器相連；
[0010]所述三自由度可調(diào)云臺部分包括手柄、主安裝架、第一盤式電機、第二盤式電機、第三盤式電機、側(cè)擺驅(qū)動軸及俯仰驅(qū)動軸，所述第一盤式電機水平固裝在主安裝架內(nèi)，手柄一端通過第一盤式電機與主安裝架相連，三自由度可調(diào)云臺部分通過手柄另一端與全方位移動腳架部分的托盤相連；所述側(cè)擺驅(qū)動軸位于第一盤式電機上方的主安裝架上且水平設(shè)置，側(cè)擺驅(qū)動軸一端通過軸承與主安裝架相連，側(cè)擺驅(qū)動軸另一端通過第二盤式電機與主安裝架相連；所述俯仰驅(qū)動軸水平設(shè)置，且側(cè)擺驅(qū)動軸通過其端部與俯仰驅(qū)動軸中部垂直固接，在俯仰驅(qū)動軸兩端分別安裝有俯仰軸架，所述第三盤式電機連接在一側(cè)的俯仰軸架上，在第三盤式電機與另一側(cè)的俯仰軸架之間連接有攝像機固定架，攝像機固定架內(nèi)安裝有攝像機。
[0011]在所述側(cè)擺驅(qū)動軸上設(shè)置有兩處限位擋片，在側(cè)擺驅(qū)動軸正下方的主安裝架上設(shè)置有限位卡座，限位卡座位于兩處限位擋片之間；所述兩處限位擋片之間的夾角為90°。
[0012]在所述攝像機固定架與俯仰軸架之間通過階梯軸相連接，在攝像機固定架上設(shè)置有限位凸臺，在俯仰軸架上設(shè)置有弧形限位槽，限位凸臺位于弧形限位槽內(nèi)；所述弧形限位槽的弧形角為180°。
[0013]在所述主安裝架上設(shè)置有盤式電機供電電源，所述第一盤式電機、第二盤式電機及第三盤式電機均通過盤式電機供電電源供電；在所述底盤上設(shè)置有驅(qū)動電機供電電源，驅(qū)動電機通過驅(qū)動電機供電電源供電。
[0014]所述手柄與托盤之間的連接方式采用快插式，在托盤中部設(shè)置有緊固套管，緊固套管內(nèi)管壁為圓錐面，在緊固套管內(nèi)設(shè)有脹套，脹套外錐面與緊固套管內(nèi)管壁相接觸，在所述緊固套管外管壁設(shè)置有外螺紋，緊固套管通過外螺紋連接有螺母，螺母下端面與脹套上端面相貼合。
[0015]在所述全向輪的輪軸上配裝有編碼器，在所述三自由度可調(diào)云臺部分及全方位移動腳架部分均配裝有陀螺儀。
[0016]所述的全方位移動云臺機器人配裝有遙控手柄、無線控制信號發(fā)射機、無線控制信號接收機、無線圖像信號發(fā)射機、無線圖像信號接收機、上位機及下位機，所述遙控手柄的信號輸出端與無線控制信號發(fā)射機的信號輸入端相連，無線控制信號發(fā)射機的信號輸出端與無線控制信號接收機的信號輸入端無線連接，無線控制信號接收機的信號輸出端通過下位機與電動伸縮支腿、驅(qū)動電機、第一盤式電機、第二盤式電機及第三盤式電機的控制端相連；所述攝像機的信號輸出端與無線圖像信號發(fā)射機的信號輸入端相連，無線圖像信號發(fā)射機的信號輸出端與無線圖像信號接收機的信號輸入端無線連接，無線圖像信號接收機的信號輸出端連接有顯示器，且無線圖像信號接收機的信號輸出端與上位機相連，上位機與下位機無線連接，上位機通過下位機與電動伸縮支腿、驅(qū)動電機、第一盤式電機、第二盤式電機及第三盤式電機的控制端相連。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過全方位移動腳架部分實現(xiàn)了全方位移動云臺機器人的靈活移動，借助全方位移動腳架部分能夠?qū)崿F(xiàn)行進中的跟蹤拍攝；通過三自由度可調(diào)云臺部分實現(xiàn)了攝像機的全方位360°無死角拍攝，無論是固定位還是行進中，均可滿足苛刻的拍攝要求。借助無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，本發(fā)明的全方位移動云臺機器人可以將攝像機拍攝的圖像實時傳輸?shù)竭h端的顯示器內(nèi)，可以供遠端操作人員進行遠程監(jiān)視，并使操作人員第一時間知曉攝像機所拍攝的內(nèi)容。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的一種全方位移動云臺機器人(展開狀態(tài))結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的一種全方位移動云臺機器人(折疊狀態(tài))結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明在電動伸縮支腿處于伸出狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的全方位移動腳架部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的三自由度可調(diào)云臺部分立體示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的三自由度可調(diào)云臺部分(局部進行剖視)側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖7為本發(fā)明的三自由度可調(diào)云臺部分(局部進行剖視)俯視結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖8為本發(fā)明的手柄與托盤之間的配合連接示意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明的全向輪、橫臂及驅(qū)動電機之間的配合連接示意圖；
[0028]圖中，I—托盤，2—底盤，3—橫臂，4—電動伸縮支腿，5—全向輪，6—驅(qū)動電機，7一較鏈，8—驅(qū)動電機供電電源，9一手柄，10一主安裝架，11一第一盤式電機，12一第二盤式電機，13一第二盤式電機，14一側(cè)擺驅(qū)動軸，15一俯仰驅(qū)動軸，16一聯(lián)軸器，17一俯仰軸架，18一攝像機固定架，19一攝像機，20一限位擋片，21一限位卡座，22一階梯軸，23一盤式電機供電電源，24—緊固套管，25—脹套，26—螺母，27—軸承，28—限位凸臺，29—弧形限位槽。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0030]如圖1?9所示，一種全方位移動云臺機器人，包括全方位移動腳架部分及三自由度可調(diào)云臺部分，所述全方位移動腳架部分包括托盤1、底盤2、橫臂3、電動伸縮支腿4、全向輪5及驅(qū)動電機6，所述托盤I與電動伸縮支腿4 一端相鉸接，電動伸縮支腿4另一端與橫臂3 —端相鉸接，橫臂3另一端通過鉸鏈7與底盤2相連接；所述驅(qū)動電機6水平安裝在橫臂3上，所述全向輪5通過輪軸安裝在橫臂3上，且全向輪5的輪軸與驅(qū)動電機6的電機軸之間通過聯(lián)軸器16相連；
[0031]所述三自由度可調(diào)云臺部分包括手柄9、主安裝架10、第一盤式電機11、第二盤式電機12、第三盤式電機13、側(cè)擺驅(qū)動軸14及俯仰驅(qū)動軸15，所述第一盤式電機11水平固裝在主安裝架10內(nèi)，手柄9 一端通過第一盤式電機11與主安裝架10相連，三自由度可調(diào)云臺部分通過手柄9另一端與全方位移動腳架部分的托盤I相連；所述側(cè)擺驅(qū)動軸14位于第一盤式電機11上方的主安裝架10上且水平設(shè)置，側(cè)擺驅(qū)動軸14 一端通過軸承27與主安裝架10相連，側(cè)擺驅(qū)動軸14另一端通過第二盤式電機12與主安裝架10相連；所述俯仰驅(qū)動軸15水平設(shè)置，且側(cè)擺驅(qū)動軸14通過其端部與俯仰驅(qū)動軸15中部垂直固接，在俯仰驅(qū)動軸15兩端分別安裝有俯仰軸架17，所述第三盤式電機13連接在一側(cè)的俯仰軸架17上，在第三盤式電機13與另一側(cè)的俯仰軸架17之間連接有攝像機固定架18，攝像機固定架18內(nèi)安裝有攝像機19。