[实用新型]一种九自由度双目仿生眼

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，特别涉及一种九自由度双目仿生眼。

背景技术

眼睛是人类与外部环境进行交互的最重要的器官之一，人类感知外部环境有90％以上的信息是通过眼睛获得的。“眼睛”对于仿生机器人而言，也是最重要的感知设备之一，对仿生眼的研究，能够提高智能仿生机器人的自主性和环境适应性，促进智能仿生机器人核心视觉技术的发展，因此研究仿生眼是智能仿生机器人技术领域的研究热点。

人体解剖学、生理学研究表明，每只人眼有六条肌肉，三个自由度，人类的双眼在大脑的控制下统一、协调地进行扫视、平滑追踪、异向、前庭动眼反射、视动反射，稳态注视等运动。人类颈部的肌肉繁多，按功能控制头部运动的肌肉主要有：胸锁乳突肌、前斜角肌、中斜角肌、后斜角肌、小斜角肌、斜方肌、头半棘肌、颈半棘肌、头最长肌、头夹肌，颈夹肌等，整体实现头部俯仰、歪头、左右旋转三个自由度的运动。

目前的仿生眼机构能够实现全场景的视觉信息获取的很少，专利CN200910248719.6中提出了一种仿人眼和人颈的视觉装置，该装置的仿人眼机构由左、右CCD摄像机组成，且只有左右旋转一个自由度；该装置的仿人颈机构只有左右旋转和俯仰两个自由度，而且这两个自由度均通过电机与蜗杆蜗轮的传动来实现，结构较复杂。专利CN201110308977.6提出服务机器人广角式双目视觉识别与定位装置，该装置的双目视觉仍由左、右两个摄像机组成，且只有左右旋转一个自由度；该装置的头部只有左右旋转和俯仰两个自由度。专利CN201220166296.0提出了一种仿生机器人眼球运动机构，该机构的左右两个眼球和眼球连接架固定在一起，分别通过两个胡克铰和机架连接，通过电动推杆的驱动实现两眼球上下同步转动；通过电机带动丝杠转动实现滑块的直线运动，进而实现两眼球左右同步转动；该机构的每个眼球只有两个自由度，且两眼球只能同步转动，不能实现异向运动；该机构不具有颈部。专利CN201210551864.3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，该机构的每个眼球有三个自由度，颈部只有左右旋转一个自由度，并未提出具体的机械结构以及传动方式。专利CN201510649137.4提出了一种三自由度双目仿生眼机构，该机构的颈部只有左右旋转一个自由度。

因此，研究一种能够实现全场景的视觉信息获取的仿生眼机构非常重要。

发明内容

本实用新型的目的是：针对上述现有仿生眼机构的不足之处，提供一种能够实现全场景的视觉信息获取的九自由度双目仿生眼。

本实用新型的技术方案是：一种九自由度双目仿生眼，它包括：由左眼球机构、右眼球机构组成的双目仿生眼以及用于带动双目仿生眼运动的颈部机构；

左眼球机构包括：眼球、安装在眼球内且可自旋转的摄像头，用于控制眼球左右运动的第一电机以及用于控制眼球上下运动的第二电机；左眼球机构安装在支架上；

右眼球机构与左眼球机构的构成相同，右眼球机构与左眼球机构以镜像对称的方式安装在支架的两端；

颈部机构包括：输出轴互成垂直状态的第一颈部电机、第二颈部电机以及第三颈部电机；第三颈部电机的输出轴竖直设置，用于带动双目仿生眼绕其输出轴做旋转运动，第一颈部电机用于带动双目仿生眼做上下俯仰运动；第二颈部电机用于带动双目仿生眼做左右摆动运动。

有益效果：利用本实用新型，小范围的视野调整可通过两个三自由度仿生眼球进行调整，大范围的场景切换可通过三自由度颈部关节进行调整，从而实现全场景的视觉信息获取。

附图说明

图1为本实用新型的三维示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的后视图。

具体实施方式

参见附图，一种九自由度双目仿生眼，它包括：由左眼球机构I、右眼球机构II构成的双目仿生眼以及颈部机构Ⅲ；

左眼球机构I具有三个自由度，它包括：安装在眼球内且可自旋转的摄像头59，用于控制眼球左右运动的第一电机12以及用于控制眼球上下运动的第二电机15；左眼球机构I安装在支架39上；

右眼球机构II与左眼球机构I的构成相同，以镜像对称的方式安装在支架39上；