一种计算机视觉系统的视频采集驱动装置转让专利
申请号 : CN202010867025.7
文献号 : CN112145914B
文献日 : 2021-06-25
发明人 : 杨静 , 涂胜倩 , 陶海军 , 刘江平
申请人 : 安徽三联学院
摘要 :
权利要求 :
1.一种计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于,包括:外套管,其上设置有沿轴向方向延伸设置的定位孔和设置在所述外套管侧壁上并与所述定位孔相贯通的导向孔,所述导向孔沿所述外套管的侧壁呈螺旋状延伸设置;所述导向孔的侧壁上沿所述导向孔的延伸方向延伸设置有齿条;
内套管,滑动设置在所述定位孔内;
驱动机构,具有设置在所述内套管的内侧的驱动件、传动单元和齿轮,所述齿轮设置在所述内套管的外侧并与所述齿条相啮合;所述驱动件通过所述传动单元驱动所述齿轮转动,所述齿轮沿着所述齿条行走转动以带动所述内套管沿着所述导向孔的螺旋方向旋转升降,齿轮在斜向设置的齿条上移动以实现斜向旋转升降;
摄像头组件,设置在所述内套管上并随所述内套管的螺旋升降伸缩调整。
2.根据权利要求1所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述内套管的内侧壁上设置有固定板,所述驱动件为固定在所述固定板上的电机;
所述传动单元包括与所述驱动件的转轴通过滑键配合的蜗杆、与所述蜗杆啮合的涡轮和与所述蜗杆同轴设置的传动轴,所述传动轴转动安装在所述固定板上,所述齿轮与所述传动轴同轴设置。
3.根据权利要求2所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述蜗杆具有与所述涡轮配合的螺纹本体部、设置在所述螺纹本体部两侧的第一球头部、第二球头部和与所述第二球头部连接固定并与所述驱动件配合的连接杆;
所述固定板上还具有同侧设置在所述固定板上的第一支撑板和第二支撑板,所述第二支撑板设置在所述第一支撑板与所述驱动件之间;
所述第一球头部抵接在所述第一支撑板上,所述连接杆穿设所述第二支撑板且所述第二球头部抵接在所述第二支撑板上。
4.根据权利要求2所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述固定板上具有固定板穿孔,所述驱动件与所述传动轴分别位于所述固定板的相对两侧,部分所述涡轮穿设所述固定板穿孔以与所述蜗杆啮合。
5.根据权利要求2所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述固定板上具有用于支撑所述传动轴并与所述传动轴转动连接的转动支撑板。
6.根据权利要求5所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述内套管的相对的两侧壁上分别设置有第一穿孔和第二穿孔,所述传动轴的两端分别转动安装在所述第一穿孔和第二穿孔内,且所述传动轴的一端凸伸出所述内套管的外侧壁并与所述齿轮连接固定。
7.根据权利要求6所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述传动单元上还具有设置在所述传动轴上的第一半球形限位件和第二半球形限位件,所述第一半球形限位件和所述第二半球形限位件分别位于所述内套管的内侧和外侧,且所述第一半球形限位件上具有用于与所述内套管的内侧壁相抵接的第一半球形抵接部,所述第二半球形限位件上具有用于与所述内套管的外侧壁相抵接的第二半球形抵接部。
8.根据权利要求2所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述涡轮与所述蜗杆之间的摩擦系数为0.6—0.8,所述蜗杆的导程角小于3°。
9.根据权利要求1所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述计算机视觉系统的视频采集驱动装置还具有设置在所述内套管上的旋转单元,所述旋转单元具有固定在所述内套管上的外环、与所述外环同轴设置在所述外环内侧并与所述外环转动配合的内环、驱动所述内环转动的旋转驱动件和驱动件支撑板;所述驱动件支撑板固定在所述内套管的内侧壁上,所述内环上具有用于安装固定所述摄像头组件的安装部。
10.根据权利要求1所述的计算机视觉系统的视频采集驱动装置,其特征在于:所述摄像头组件具有固定在内套管上的底座、设置在底座上的外壳体和镜头模组,所述外壳体具有半球体结构,外壳体上具有沿周向延伸设置的滑槽,所述镜头模组滑动设置在滑槽内。
说明书 :
一种计算机视觉系统的视频采集驱动装置
技术领域
背景技术
处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。
单元进行调整以满足多种的图像数据要求。现有技术的摄像头的伸缩驱动机构一般通过多
级齿轮传动,其结构较为复杂繁琐,且占用较多的空间。
发明内容
实现内套管和外套管的旋转升降,结构简单,简化了自动控制系统。
导向孔的侧壁上沿所述导向孔的延伸方向延伸设置有齿条;
转动,所述齿轮沿着所述齿条行走转动以带动所述内套管沿着所述导向孔的螺旋方向旋转
升降;
所述传动轴同轴设置。
部和与所述第二球头部连接固定并与所述驱动件配合的连接杆;
述涡轮穿设所述固定板穿孔以与所述蜗杆啮合。
所述第一穿孔和第二穿孔内,且所述传动轴的一端凸伸出所述内套管的外侧壁并与所述齿
轮连接固定。
球形限位件和所述第二半球形限位件分别位于所述内套管的内侧和外侧,且所述第一半球
形限位件上具有用于与所述内套管的内侧壁相抵接的第一半球形抵接部,所述第二半球形
限位件上具有用于与所述内套管的外侧壁相抵接的第二半球形抵接部。
有固定在所述内套管上的外环、与所述外环同轴设置在所述外环内侧并与所述外环转动配
合的内环、驱动所述内环转动的旋转驱动件和驱动件支撑板;所述驱动件支撑板固定在所
述内套管的内侧壁上,所述内环上具有用于安装固定所述图像采集单元的安装部。
有半球体结构,外壳体上具有沿周向延伸设置的滑槽,所述镜头模组滑动设置在滑槽内。
旋转升降,结构简单,简化了自动控制系统,相比于现有技术中必须沿着竖向方向的齿条上
下伸缩移动,其传动的稳定性更高,齿轮在斜向设置的齿条上移动其操控性和稳定性更好。
通过斜向旋转升降也能够在电机输出较小的输出扭矩的基础上实现两者的伸缩移动。
附图说明
二穿孔,3‑驱动机构,31‑驱动件,32‑传动单元,321‑蜗杆,3210‑螺纹本体部,3211‑第一球
头部,3212‑第二球头部,3213‑连接杆,322‑涡轮,323‑传动轴,324‑第一半球形限位件,
3241‑第一半球形抵接部,325‑第二半球形限位件,3251‑第二半球形抵接部,33‑齿轮,4‑转
动单元,41‑外环,42‑内环,421‑安装部,43‑旋转驱动件,44‑驱动件支撑板,45‑齿盘,100‑
图像采集单元,101‑底座,102‑外壳体,103‑镜头模组,104‑滑槽。
具体实施方式
管1上旋转升降,图像采集单元100设置在内套管2上并随内套管2的升降伸缩调整。本实施
例中采用自动旋转升降的方式控制内套管2的沿着外套管1旋转伸缩从而更方便的实现图
像采集单元100的伸缩调整,在本实施例中图像采集单元100为摄像头组件。
配,内套管2能够沿着定位孔10上下滑动。导向孔11设置在外套管1的内侧壁上并且开口朝
向定位孔10,当然导向孔11还可以完全贯穿所述外套管1的侧壁。作为优选的方案,导向孔
11设置为不完全贯穿外套管1以更好的实现外套管1的密封效果。
相一致,齿条12设置在导向孔11的侧壁上。
通过安装部与导向孔11的配合从而限定内套管2沿着导向孔11的螺旋方向升降。在本实施
例中为了方便实现内套管2与外套管1的自动升降的控制,在导向孔11上设置了齿条12,同
时在安装部上设置有与齿条12相适配和啮合的齿轮33,然后通过驱动机构3驱动齿轮33在
齿条12上行走移动从而控制内套管2与外套管1之间的旋转升降。内套管2在旋转上升的时
候带动图像采集单元100上升,内套管2在旋转下降的时候带动图像采集单元100下降。
和稳定性更好。通过斜向旋转升降也能够在电机输出较小的输出扭矩的基础上实现两者的
伸缩移动,节约了成本。
12相啮合。
固定板21上,所述齿轮33与所述传动轴323同轴设置。
向的转动。驱动件31具有底座和输出轴,底座固定在固定板21上,输出轴通过变速箱固定连
接至蜗杆321,蜗杆321带动与之啮合的涡轮322产生转动,涡轮322则固定在传动轴后323
上,蜗杆322则通过传动轴323带动固定在传动轴323上的齿轮33转动。
定在固定板21上。传动轴323的一端自内套管2的内侧向外延伸出内套管2并用于固定齿轮
33。所述齿轮33沿着所述齿条12行走转动以带动所述内套管2沿着所述导向孔11的螺旋方
向旋转升降。
制涡轮322的移动,但是不能通过涡轮322控制蜗杆321的移动。因此采用涡轮蜗杆的配合结
构能够实现更好的操控性,同时,也提高了内套管2在伸缩过程中的稳定性。
于支撑蜗杆321的蜗杆支撑部321,蜗杆321的一端搭接在蜗杆支撑部321上。第一支撑板211
的设置能够实现蜗杆321在转动过程中的稳定性。
固定并与所述驱动件31配合的连接杆3213。驱动件31通过变速箱连接固定至连接杆3213。
212,第一支撑板211和第二支撑板212同侧设置在所述固定板21上,且所述第二支撑板212
设置在所述第一支撑板211与所述驱动件31之间。第二支撑板212上设置有与所述连接杆
3213相适配的穿孔,连接杆3213穿设穿孔并与驱动件31的输出轴连接固定,连接杆3213可
以在穿孔内转动。第二支撑板212上的穿孔被设置为限制第二球头部3212穿设,从而使第二
球头部3212抵接在第二支撑板212上。
擦阻力,在本实施例中将蜗杆321的两个端头都设置成球形,球形的端头与支撑板相抵接从
而减少接触面积,能够有效的减少传动过程中的摩擦力,从而提高传动效率。
一支撑板211和第二支撑板212的设置能够避免蜗杆321在转动过程中产生的窜动力对驱动
件31的损坏,第一支撑板211和第二支撑板212承载蜗杆转动过程中产生的窜动力,从而有
效的保护了驱动件31,提高了驱动件31的使用寿命和稳定性。
述蜗杆321啮合。固定板21与内套管2同轴设置并与内套管2连接固定。驱动件31和蜗杆321
设置在固定板21的上侧,传动轴323设置在固定板21的下侧,部分涡轮322则穿设固定板穿
孔210并与蜗杆321啮合。
22和第二穿孔23内。这样传动轴323则同时转动安装在内套管2的相对两个侧壁上以及两个
传动支撑板213上,通过四个位置的支撑固定能够保证传动轴323的平稳的运行。所述传动
轴323的一端凸伸出所述内套管2的外侧壁并与所述齿轮33连接固定。
窜动。因此,为了消除传动轴323在轴向上的窜动所述传动单元32上还具有设置在所述传动
轴323上的第一半球形限位件324和第二半球形限位件325,所述第一半球形限位件324和所
述第二半球形限位件325分别位于所述内套管2的内侧和外侧,且所述第一半球形限位件
324上具有用于与所述内套管2的内侧壁相抵接的第一半球形抵接部3241,所述第二半球形
限位件325上具有用于与所述内套管2的外侧壁相抵接的第二半球形抵接部3251。
从而有效的保证了传动过程中的稳定性。在本实施例中将第一半球形限位件324与内套管2
的内侧壁相抵接的面设置为半球形,同时将第二半球形限位件325上与内套管2的外侧壁相
抵接的面设置为半球形能够有效的减少第一半球形限位件324和内套管2的接触面积,以及
第二半球形限位件325与内套管2的接触面积,从而避免轴向窜动力使第一半球形限位件
324与内套环2之间的摩擦力较大。通过减少接触面积降低两者接触过程中产生的摩擦力,
上述结构的设置能够有效的提高传动过程中的传动效率。
置在所述外环41内侧并与所述外环41转动配合的内环42、驱动所述内环42转动的旋转驱动
件43和驱动件支撑板44;所述驱动件支撑板44固定在所述内套管2的内侧壁上,所述内环42
上具有用于安装固定图像采集单元100的安装部421。
转,如果图像采集单元100直接固定在内套管2上则会造成图像采集单元100在升降过程中
的旋转,但是在实际使用过程中可能需要图像采集单元100保持在某一固定的角度,因此需
要保证该图像采集单元100的稳定。
设置。上述结构的设置能够在内套管2转动过程避免带动图像采集单元100的跟随旋转。而
在控制内环42进行旋转的过程中则通过旋转驱动件43带动内环42转动,在本实施例中内环
42的内侧壁上设置有沿周向设置的内齿条,所述旋转驱动件43的输出轴上设置有与内齿条
相适配的齿盘45,所述齿盘45与内齿条啮合,齿盘45与内套管2同轴设置,旋转驱动件43通
过齿盘45带动内环42转动进而带动固定在内环42上的图像采集单元100进行旋转。
设置的滑槽104,所述镜头模组103滑动设置在滑槽104内,从而能够实现镜头模组103的多
角度调节。上述结构的设置能够有效的实现对图像采集单元观察角度的灵活调节,增大其
视野范围,能够适用多种需求。
想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,
均应在本发明的保护范围内。