本發(fā)明涉及一種移動機器人用的驅(qū)動系統(tǒng)，具體是指一種移動機器人三維攝像頭驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

移動機器人(Robot)是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

為了進一步提高移動機器人對周邊環(huán)境的捕捉與判斷能力，如今普遍采用在移動機器人上設(shè)置三維攝像頭的方法。通過三維攝像頭采集三圍的立體圖形來提高移動機器人對周邊環(huán)境的判斷，但是如今的三維攝像頭對圖像捕捉能力較弱，其主要原因是因為三維攝像頭上的多個攝像頭的距離較近且為固定距離，無法根據(jù)需求對其進行調(diào)整。

所以，如今需要一款能夠很好的調(diào)節(jié)各個攝像頭直接間距的產(chǎn)品，且該產(chǎn)品在調(diào)距時供電需要穩(wěn)定，以避免其拍攝的畫面品質(zhì)降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述問題，提供一種移動機器人三維攝像頭驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)了三維攝像頭中各個攝像頭可以調(diào)距的目的，且在調(diào)距過程中不會影響其拍攝畫面的品質(zhì)，很好的提高了產(chǎn)品的使用效果，很好的避免了因畫面品質(zhì)降低而導致的移動機器人自主判斷錯誤的情況發(fā)生。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

移動機器人三維攝像頭驅(qū)動系統(tǒng)，包括設(shè)置在移動機器人內(nèi)部的控制器，與該控制器相連接的三維攝像結(jié)構(gòu)，與三維攝像結(jié)構(gòu)相連接的電源分配電路，以及與該電源分配電路相連接的電源；所述三維攝像結(jié)構(gòu)主要由三維攝像頭和伸縮液壓泵組成；三維攝像頭又由攝像主體，設(shè)置在攝像主體前端的主攝像頭，分別設(shè)置在該攝像主體左右兩側(cè)的兩個動力伸縮結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置在兩個動力伸縮結(jié)構(gòu)的端部的輔助主體，分別設(shè)置在兩個輔助主體上的兩個輔攝像頭，分別設(shè)置在動力伸縮結(jié)構(gòu)和輔助主體之間的兩個活動伸縮管，以及同時與主攝像頭和輔攝像頭相連接的攝像頭控制結(jié)構(gòu)組成。

作為優(yōu)選，所述伸縮液壓泵設(shè)置在動力伸縮結(jié)構(gòu)內(nèi)部且與活動伸縮管相連接。

作為優(yōu)選，所述攝像頭控制結(jié)構(gòu)直接與電源分配電路相連接。

進一步的，所述電源分配電路由變壓器T1，二極管橋式整流器U1，二極管橋式整流器U2，三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，三極管VT7，三端穩(wěn)壓器IC1，正極與二極管橋式整流器U1的正輸出端相連接、負極與二極管橋式整流器U1的負輸出端相連接的電容C1，一端與電容C1的正極相連接、另一端經(jīng)電阻R2后與電容C1的負極相連接的電阻R1，正極與電阻R1和電阻R2的連接點相連接、負極與電容C1的負極相連接的電容C2，串接在三極管VT1的集電極與基極之間的電阻R3，P極與電容C2的正極相連接、N極與三極管VT3的基極相連接的二極管D1，正極與撒機關(guān)VT1的基極相連接、負極與電容C2的負極相連接的電容C3，一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT4的基極相連接的電阻R4，N極與三極管VT4的基極相連接、P極與電容C3的負極相連接的二極管D2，一端同時與三極管VT4的發(fā)射極和三極管VT5的發(fā)射極相連接、另一端與二極管D2的P極相連接的電阻R6，正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負極與二極管D2的P極相連接的電容C4，串接在三極管VT6的基極和發(fā)射極之間的電阻R5，正極與三極管VT6的發(fā)射極相連接、負極與三極管VT5的基極相連接的電容C5，與電容C5并聯(lián)設(shè)置的電阻R7，一端與電容C5的負極相連接、另一端與電容C4的負極相連接的電阻R8，串接在三極管VT7的集電極與基極之間的電阻R9，正極與三極管VT7的基極相連接、負極與二極管橋式整流器U2的負輸出端相連接的電容C6，N極與三極管VT7的集電極相連接、P極與三端穩(wěn)壓器IC1的Vout管腳相連接的二極管D3，正極與三端穩(wěn)壓器IC1的ADJ管腳相連接、負極與電容C6的負極相連接的電容C7，與電容C7并聯(lián)設(shè)置的滑動變阻器RP1，正極與電容C7的正極相連接、負極與電容C7的負極相連接的電容C8，N極與二極管D3的P極相連接、P極與電容C8的正極相連接的二極管D4，正極經(jīng)電阻R10后與電容C8的正極相連接、負極與電容C8的負極相連接的電容C9，以及一端與二極管D4的N極相連接、另一端與電容C9的正極相連接的電阻R11組成；其中，變壓器T1的副邊電感線圈L1的同名端與二極管橋式整流器U1的一個輸入端相連接、變壓器T1的副邊電感線圈L1的非同名端與二極管橋式整流器U1的另一個輸入端相連接，三極管VT1的集電極同時與三極管VT2的集電極和電容C1的正極相連接，三極管VT1的發(fā)射極與三極管VT2的基極相連接，三極管VT1的基極同時與三極管VT3的集電極、三極管VT4的集電極以及三極管VT6的集電極相連接，三極管VT3的發(fā)射極與三極管VT6的發(fā)射極相連接，三極管VT2的發(fā)射極同時與三極管VT4的集電極和三極管VT6的基極相連接，變壓器T1的副邊電感線圈L2的同名端與二極管橋式整流器U2的一個輸入端相連接、變壓器T1的副邊電感線圈L2的非同名端與二極管橋式整流器U2的另一個輸入端相連接，二極管橋式整流器U2的正輸出端與三極管VT2的集電極相連接，三極管VT7的發(fā)射極與三端穩(wěn)壓器IC1的Vin管腳相連接，電容C5的正極與電容C4的負極組成該電源分配電路的一個輸出端且與伸縮液壓泵相連接并輸出15V電壓，二極管D4的N極與電容C9的負極組成該電源分配電路的另一個輸出端且與攝像頭控制結(jié)構(gòu)相連接并輸出12V電壓。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明通過設(shè)置伸縮液壓泵及其外圍結(jié)構(gòu)，使得輔攝像頭與主攝像頭之間的距離可以根據(jù)實際的需求進行改變，大大提高了產(chǎn)品對圖像信息的采集效果，進一步促進了移動機器人的使用效果。

(2)本發(fā)明還設(shè)置有電源分配電路，能夠很好的完成對三維攝像頭和伸縮液壓泵的驅(qū)動，避免了伸縮液壓泵啟停時電路供電產(chǎn)生波動的情況發(fā)生，很好的穩(wěn)定了對三維攝像頭的供電，保障了移動機器人對周邊環(huán)境畫面采集的穩(wěn)定性，進而提高了移動機器人對自身操作的判斷效果，進而保證了移動機器人運行的穩(wěn)定性與功能的完整性，提高了移動機器人的使用效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的三維攝像結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明的電源分配電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

附圖標記說明：1、攝像主體；2、動力伸縮結(jié)構(gòu)；3、活動伸縮管；4、輔助主體；5、主攝像頭；6、輔攝像頭。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明包括設(shè)置在移動機器人內(nèi)部的控制器，與該控制器相連接的三維攝像結(jié)構(gòu)，與三維攝像結(jié)構(gòu)相連接的電源分配電路，以及與該電源分配電路相連接的電源。

在研究過程中，電源直接采用的市電電源，其經(jīng)濟性較高，在移動機器人后續(xù)投入使用則可以直接選用移動機器人內(nèi)置的蓄電池作為電源。

所述三維攝像結(jié)構(gòu)主要由三維攝像頭和伸縮液壓泵組成；三維攝像頭又由攝像主體1，設(shè)置在攝像主體前端的主攝像頭5，分別設(shè)置在該攝像主體1左右兩側(cè)的兩個動力伸縮結(jié)構(gòu)2，分別設(shè)置在兩個動力伸縮結(jié)構(gòu)2的端部的輔助主體4，分別設(shè)置在兩個輔助主體4上的兩個輔攝像頭6，分別設(shè)置在動力伸縮結(jié)構(gòu)2和輔助主體4之間的兩個活動伸縮管3，以及同時與主攝像頭5和輔攝像頭6相連接的攝像頭控制結(jié)構(gòu)組成。所述伸縮液壓泵設(shè)置在動力伸縮結(jié)構(gòu)2內(nèi)部且與活動伸縮管3相連接。所述攝像頭控制結(jié)構(gòu)直接與電源分配電路相連接。

該三維攝像頭是移動機器人的眼睛，移動機器人通過該三維攝像頭捕捉周邊環(huán)境的畫面，并通過控制器來對該畫面進行分析與處理，最終通過分析的數(shù)據(jù)來確定自身的動作。

攝像主體設(shè)置在移動機器人上，將動力伸縮結(jié)構(gòu)固定在該攝像主體上并將伸縮液壓泵固定在該動力伸縮結(jié)構(gòu)上，則可以很好的保證伸縮液壓泵在運行時不會滑落，提高了產(chǎn)品的運行穩(wěn)定性，保障了產(chǎn)品的正常工作。活動伸縮管與伸縮液壓泵相連接，在該伸縮液壓泵的控制下可以進行伸長與縮短，進而很好的控制了輔助主體的位置，而為了降低控制器的運算量，兩個輔助主體采用同步運動的方式進行工作。而在設(shè)置時，輔攝像頭與主攝像頭之間的設(shè)置夾角控制在120°-150°之間。

如圖2所示，所述電源分配電路由變壓器T1，二極管橋式整流器U1，二極管橋式整流器U2，三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，三極管VT7，三端穩(wěn)壓器IC1，正極與二極管橋式整流器U1的正輸出端相連接、負極與二極管橋式整流器U1的負輸出端相連接的電容C1，一端與電容C1的正極相連接、另一端經(jīng)電阻R2后與電容C1的負極相連接的電阻R1，正極與電阻R1和電阻R2的連接點相連接、負極與電容C1的負極相連接的電容C2，串接在三極管VT1的集電極與基極之間的電阻R3，P極與電容C2的正極相連接、N極與三極管VT3的基極相連接的二極管D1，正極與撒機關(guān)VT1的基極相連接、負極與電容C2的負極相連接的電容C3，一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT4的基極相連接的電阻R4，N極與三極管VT4的基極相連接、P極與電容C3的負極相連接的二極管D2，一端同時與三極管VT4的發(fā)射極和三極管VT5的發(fā)射極相連接、另一端與二極管D2的P極相連接的電阻R6，正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負極與二極管D2的P極相連接的電容C4，串接在三極管VT6的基極和發(fā)射極之間的電阻R5，正極與三極管VT6的發(fā)射極相連接、負極與三極管VT5的基極相連接的電容C5，與電容C5并聯(lián)設(shè)置的電阻R7，一端與電容C5的負極相連接、另一端與電容C4的負極相連接的電阻R8，串接在三極管VT7的集電極與基極之間的電阻R9，正極與三極管VT7的基極相連接、負極與二極管橋式整流器U2的負輸出端相連接的電容C6，N極與三極管VT7的集電極相連接、P極與三端穩(wěn)壓器IC1的Vout管腳相連接的二極管D3，正極與三端穩(wěn)壓器IC1的ADJ管腳相連接、負極與電容C6的負極相連接的電容C7，與電容C7并聯(lián)設(shè)置的滑動變阻器RP1，正極與電容C7的正極相連接、負極與電容C7的負極相連接的電容C8，N極與二極管D3的P極相連接、P極與電容C8的正極相連接的二極管D4，正極經(jīng)電阻R10后與電容C8的正極相連接、負極與電容C8的負極相連接的電容C9，以及一端與二極管D4的N極相連接、另一端與電容C9的正極相連接的電阻R11組成；其中，變壓器T1的副邊電感線圈L1的同名端與二極管橋式整流器U1的一個輸入端相連接、變壓器T1的副邊電感線圈L1的非同名端與二極管橋式整流器U1的另一個輸入端相連接，三極管VT1的集電極同時與三極管VT2的集電極和電容C1的正極相連接，三極管VT1的發(fā)射極與三極管VT2的基極相連接，三極管VT1的基極同時與三極管VT3的集電極、三極管VT4的集電極以及三極管VT6的集電極相連接，三極管VT3的發(fā)射極與三極管VT6的發(fā)射極相連接，三極管VT2的發(fā)射極同時與三極管VT4的集電極和三極管VT6的基極相連接，變壓器T1的副邊電感線圈L2的同名端與二極管橋式整流器U2的一個輸入端相連接、變壓器T1的副邊電感線圈L2的非同名端與二極管橋式整流器U2的另一個輸入端相連接，二極管橋式整流器U2的正輸出端與三極管VT2的集電極相連接，三極管VT7的發(fā)射極與三端穩(wěn)壓器IC1的Vin管腳相連接，電容C5的正極與電容C4的負極組成該電源分配電路的一個輸出端且與伸縮液壓泵相連接并輸出15V電壓，二極管D4的N極與電容C9的負極組成該電源分配電路的另一個輸出端且與攝像頭控制結(jié)構(gòu)相連接并輸出12V電壓。

變壓器T1、二極管橋式整流器U1和二極管橋式整流器U2組成一個雙端輸出電源結(jié)構(gòu)。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，若在環(huán)境復雜程度不高且面積較小的空間中使用，電源則優(yōu)先采用的220V的市交流電源；而在環(huán)境較為復雜或者空間較大的環(huán)境中則需要配備相應的移動電源，所以此處的變壓器的原邊電感線圈和副邊電感線圈的匝數(shù)比是需要根據(jù)實際使用的電源電壓來進行調(diào)整的，而具體的調(diào)整方式則是本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，在此便不進行贅述。二極管橋式整流器U1和二極管橋式整流器U2均是由4個1N4001的普通二極管橋接而成的。電源的電流經(jīng)變壓器T1后完成降壓與分流，接著再通過二極管橋式整流器U1和二極管橋式整流器U2分別對分流后的兩路電流進行整流處理，進而使其能夠?qū)С鰞陕分绷麟娨怨┖罄m(xù)的設(shè)備使用。

三極管VT1、三極管VT2、三極管VT3、三極管VT4、三極管VT5、三極管VT6、二極管D1、二極管D2、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8組成一個攝像頭供電穩(wěn)壓電路，該電路直接對攝像頭控制結(jié)構(gòu)供電，以保證該攝像頭控制結(jié)構(gòu)運行的穩(wěn)定性。電阻R3、三極管VT1和三極管VT2構(gòu)成一個復合調(diào)整管，為了提高其復合調(diào)整的效果，三極管VT1可選用普通的三極管，而三極管VT2則需要選用大功率三極管，且三極管VT2最優(yōu)的型號為2SC2246，電阻R3的阻值為2KΩ；而三極管VT4和三極管VT5則選用差分管，并與其外圍元器件共同組成比較放大器；當該電路的輸出電壓上升時，三極管VT5的導通率增大，同時三極管VT1基極的電壓降低，進而使得三極管VT1和三極管VT2組成的復合調(diào)整管的導通程度降低，進而使得輸出端的電壓能夠降回預設(shè)的電壓值；當輸出端的電壓值降低時，三極管VT5的導通率降低，三極管VT1基極的電壓升高，三極管VT1和三極管VT2組成的復合調(diào)整管的導通程度升高，則輸出端的電壓能夠升回預設(shè)的電壓值；因此，該電路很好的保證了電路的輸出電壓的穩(wěn)定性，且二極管D2可以選用穩(wěn)壓二極管，并向三極管VT4提供穩(wěn)定的3.6V基準電壓，電阻R4選用2KΩ的電阻，電阻R6的阻值為1.5KΩ。電容個C1選用容值為2000μF的普通電容，該電容C1設(shè)置在二極管橋式整流器U1的兩個輸出端上，可以很好的對直流電壓進行濾波處理，進而降低了輸出直流電壓的穩(wěn)定性。電阻R1的阻值為10KΩ，電阻R2的阻值為2KΩ，且電阻R1和電阻R2與二極管D1、電容C2以及三極管VT3共同組成一個短路保護電路；其中，電阻R1和電阻R2的作用是進行分壓，根據(jù)比例可知，其分壓值約為3.5V，在電路正常供電時，三極管VT3保持截止，而當電路短路時則該三極管VT3將會飽和導通，并使得三極管VT1和三極管VT2截斷，從而斷開了電路對外的供電，達到了短路保護的作用；其中，三極管VT3選用開關(guān)三極管，二極管D1則選用型號為1N4148的二極管，電容C2作為緩沖電容其容值為47μF。電容C4的容值為220μF且作為一個緩沖電路，降低了三極管VT3運行時受到的沖擊，進一步提高了產(chǎn)品的使用安全性。電阻R7和電阻R8之間的比例可以用于調(diào)整該電路輸出電壓的值，本申請中需要輸出15V的電壓，所以電阻R7選用510Ω的電阻，電阻R8選用470Ω的電阻。而電容C5則選用容值為10μF的電容，以進一步對輸出的直流電壓進行濾波，以穩(wěn)定輸出的直流電壓。

二極管D3、二極管D4、三端穩(wěn)壓器IC1、滑動變阻器RP1、電容C7、電容C8、電容C9、電阻R9、電阻R10以及電阻R11組成了一個穩(wěn)壓可調(diào)電源。二極管D3和二極管D4均選用型號為1N4002的二極管，其主要作用均為保護三端穩(wěn)壓器IC1，二極管D3的設(shè)置目的是為了防止輸入短路而造成三端穩(wěn)壓器IC1損壞，而二極管D4的設(shè)置目的則是為了防止輸出短路而造成三端穩(wěn)壓器IC1損壞?；瑒幼冏杵鱎P1串接在三端穩(wěn)壓器IC1的ADJ管腳上，電阻R10和電阻R11出流經(jīng)的直流電壓與滑動變阻器RP1兩端的直流電壓相同即為電路的輸出電壓，在調(diào)節(jié)滑動變阻器RP1時，可以達到調(diào)節(jié)電路的輸出電壓的目的，其中電阻R10的阻值為220Ω，電阻R11的阻值為200Ω，滑動變阻器RP1的最高阻值為10KΩ。電容C7和電容C8均選用10μF的普通電容作為緩沖電容，因為在調(diào)節(jié)滑動變阻器RP1時，作用在滑動變阻器RP1兩端的電壓將會有波動，而設(shè)置電容C7和電容C8則可以很好的降低該波動對其他元器件的影響，更好的保護了電路的運行安全。電容C9選用220μF的普通電容，其作用是進一步穩(wěn)定輸出電壓，并對輸出的直流電壓進行進一步的濾波處理。另外，該滑動變阻器RP1還可以直接選用電控的電位器，使得控制器可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)該電路的輸出電壓，以使提高伸縮液壓泵的選擇范圍，進而提高了產(chǎn)品的適用范圍。

如上所述，便可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。