[实用新型]可任意角度注视、三维重建的仿生眼装置及仿生眼设备

说明书

技术领域

本实用新型属于智能仿生机器人技术领域，特别涉及一种可任意角度注视、 三维重建的仿生眼装置及仿生眼设备。

背景技术

人类感知客观世界绝大多数信息都是需要借助眼睛而获得的视觉信息，对 机器人来说，“机器人眼睛”也是一个重要的感知设备。当今的机器人急切需要具 备人眼诸多功能的仿生机器人眼。有了这样的机器人眼，机器人视觉技术和机 器人技术将得到巨大的发展。

虽然经过20多年的发展，但从实际应用角度来看，现有的立体视觉技术还 处于不成熟阶段，这不仅仅涉及到技术上的原因，也是因为人类对自身视觉机 制还没有了解透彻。目前的计算机视觉大多采用位置相对固定的两台摄像机装 置或可移动的单个摄像机装置，这种视觉方式明显和人类一双可转动眼球形成 的视觉相违背。通过二维图像来获取三维图像存在很多难以克服的问题，比如： 需要标定物，十分麻烦；数据量大，计算效果不好；灰度失真、几何畸变、噪 声干扰等；目前的设备精度要求高、价格昂贵、处理过程复杂等，也影响了在 工程中的使用。另外，在实际的人机交互应用上，固定眼球(摄像机)的体验 远没有灵活转动的眼球体验优越、互动性强。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可任意角度注视、三维重建的仿生眼装置 及仿生眼设备，以解决现有技术中固定眼球(摄像机)所产生的操作繁琐、设 备及计算复杂度高、以及体验效果欠佳等问题。

为解决上述技术问题及其他技术问题，本实用新型提供一种可任意角度注 视、三维重建的仿生眼装置，包括：座架；悬置于所述座架的仿生眼球壁；活 动内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属同 一球心；所述仿生眼球内置有摄像机；设于所述座架上且与所述仿生眼球连接 的平面运动机构，通过所述平面运动机构来控制所述仿生眼球在所述仿生眼球 壁内绕所述球心作任意角度地转动。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述座架为一矩形框架，所述 仿生眼球壁是通过辐射状固定架悬置于所述矩形框架上且对应于所述矩形框架 的中心。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述平面运动机构包括：与所 述仿生眼球连接、用于驱动所述仿生眼球沿第一方向轴偏移的第一方向轴运动 装置；以及与所述第一方向轴运动装置连接，用于驱动所述第一方向轴运动装 置沿第二方向轴运动的第二方向轴运动装置。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述第二方向轴运动装置包括： 第二方向轴导轨、第二方向轴传送结构、以及第二方向轴电机；所述第二方向 轴导轨设置于所述矩形框架中第一方向上的相对两侧；所述第二方向轴传送结 构包括：位于所述第二方向轴导轨相对两端的齿盘，绕射于所述齿盘且与所述 第二方向轴导轨并行设置的第二方向轴同步传送带，以及跨设于第一方向轴上 两个所述齿盘的转动轴；所述第二方向轴电机设置于所述第二方向轴传送结构 的所述转动轴上。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述第一方向轴运动装置包括： 第一方向轴丝杆、第一方向轴电机、以及联动结构；所述第一方向轴丝杆跨设 于所述矩形框架上相对两侧的所述第二方向轴导轨上且连动于所述第二方向轴 同步传送带；所述第一方向轴电机对应设置于所述第一方向轴丝杆上；所述联 动结构连接于所述仿生眼球和所述第一方向轴电机。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述联动结构包括万向节以及 连接于所述万向节和所述仿生眼球的滑动套杆。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述仿生眼球壁的周缘设有多 个第一限制结构，所述滑动套杆的周缘设有多个第二限制结构，利用一无弹性 线绕设所述第一限制结构和所述第二限制结构后首尾相接；所述第一限制结构 为吊环或悬挂式万向轮，所述第二限制结构为线架。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述第一方向轴电机和所述第 二方向轴电机为步进电机加位移传感器。

本实用新型仿生眼装置的进一步改进在于，所述仿生眼球壁上开设有通孔， 在所述通孔内装配有用于控制所述仿生眼球锁止/启动的电磁开关。

本发明另提供一种仿生眼设备，包括相互独立的两个仿生眼装置。