智能拍攝裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能拍攝裝置，包括底座、智能控制系統、絲杠升降裝置、驅動裝置、滑臺、超聲波測距裝置、可調節支架和機械臂裝置，絲杠升降裝置安裝在底座前側，驅動裝置安裝在底座頂部且與絲杠升降裝置通過線路連接；滑臺固定在絲杠升降裝置上，滑臺隨著絲杠升降裝置運行可相對于底座上下運動；機械臂裝置安裝在滑臺一側，智能控制系統安裝在滑臺上，絲杠升降裝置、驅動裝置、超聲波測距裝置、機械臂裝置分別與智能控制系統通過線路連接。本實用新型具有穩定、拍攝角度佳、方便安裝、具有智能拍照系統的優點，同時應用面廣，有利于滿足使用者拍攝并起到保護景區文物的效果。
【專利說明】
智能拍攝裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及攝像裝置領域，尤其涉及一種智能拍攝裝置。
【背景技術】
[0002]機械臂是目前在技術領域得到最廣泛應用的自動化機械裝置。在工業制造、醫學治療、軍事以及太空探索等領域都能見到它的身影。盡管它們各自有著不同形態以及不同的特點并且發揮這各自不同的作用，但它們都有一個相同點，就是能夠接受命令，精確地定位到三維或者二維空間上的某一點進行作業。而自動化可以將傳統的機械設計制造和機械自動化進行了比較，指出具有智能化的特征是現代機械和傳統的機械在功能上的本質區另IJ。機械自動化在各行各業的應用和發展，顯現出了機械自動化的優點和效益，多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不斷滿足人們生活和生產多元化需求。從系統的觀念出發，將機械技術、微電子技術、自動化技術和過控技術綜合應用于化工生產之中。
[0003]隨著經濟的發展，越來越多的人們開始走出家門到各地去旅游了，在旅游景點拍照留念成了每次出游必不可少的事情。可是在景區，一般游客并不知道在哪個角度可以拍到最好的風景;一些獨自旅游的游客會選擇自拍桿作為自己的拍照工具，但使用自拍桿時免不了會有手抖的問題，有一定的局限性。并且在人們追逐潮流的同時，一些不期望的現象也隨之發生:世界上很多國家的博物館已經禁用了自拍桿，原因因為:①容易不小心碰觸展品。②在找角度的時候不小心對其他游客造成了人身傷害。那么如何解決自拍桿一系列不方便的問題呢？這時旅游景點自動拍照機械臂便成為了參觀旅游景點拍照留念最好的工具。
【實用新型內容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種自動測距定位、方便安裝、具有智能拍照系統的智能拍攝裝置。
[0005]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種智能拍攝裝置，包括底座、智能控制系統、絲杠升降裝置、用于為絲杠升降裝置提供動力的驅動裝置、滑臺、安裝在滑臺頂部的超聲波測距裝置、安裝在滑臺底部的可調節支架和機械臂裝置，所述絲杠升降裝置安裝在底座前側，所述驅動裝置安裝在底座頂部且與絲杠升降裝置通過線路連接并驅動絲桿升降裝置的絲杠轉動;所述滑臺固定在絲杠升降裝置上，所述滑臺隨著絲杠升降裝置運行可相對于底座上下運動;所述機械臂裝置安裝在滑臺一側，所述智能控制系統安裝在滑臺上，所述絲杠升降裝置、驅動裝置、超聲波測距裝置、機械臂裝置分別與智能控制系統通過線路連接。
[0006]本實用新型的有益效果是:本實用新型具有穩定、拍攝角度佳、方便安裝、具有智能拍照系統的優點，同時應用面廣，有利于滿足使用者拍攝并起到保護景區文物的效果。
[0007]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進:
[0008]進一步，所述驅動裝置為步進電機。
[0009]進一步，所述機械臂裝置包括單鍵式機械臂和舵機，所述舵機與滑臺轉動連接，所述單鍵式機械臂安裝在舵機上，所述舵機與智能控制系統通過線路連接并控制單鍵式機械臂的運行。
[0010]進一步，所述機械臂裝置包括弧形十字機械臂和舵機，所述舵機與滑臺轉動連接，所述弧形十字機械臂安裝在舵機上，所述舵機與智能控制系統通過線路連接并控制弧形十字機械臂的運行。
[0011 ]采用上述進一步方案的有益效果是:機械臂裝置的設計理念是簡潔，僅用一個舵機完成對機械手的控制，并且可以滿足按到按鈕。此機械臂有I個自由度來保證動作的協調性和穩定性，既不會因為自由度太少而影響機械臂的靈活性，也不會因為機械臂太長太重而過于笨重，并且能準確進行按鍵動作。
[0012]進一步，所述超聲波測距裝置為超聲波測距傳感器，所述超聲波測距傳感器用于測量其與目標距離，并持續將所測值與預設值進行對比，并將對比結果發送至智能控制系統。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是:超聲波測距傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。
[0014]進一步，所述可調節支架包括調節板和兩個對稱設置在調節板兩側的調節架，所述調節板頂部固定在滑臺底部，所述調節板上設有多個均勻分布的供螺栓穿過的調節孔，所述調節架上開設有供螺栓穿過的對應孔，螺栓穿過調節孔和對應孔將兩者固定在一起。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果是:可以滿足不同大小不同型號的手機或相機很穩放在上面，不會因為滑臺的上下移動而不慎掉落。我們將超聲波測距傳感器安裝在滑臺的上端，這樣實現了在不影響手機安全放置在支架上的前提下，可以順利地檢測前方障礙物的距離的功能。機械臂被安裝在滑臺一側，以便按動按鈕。
[0016]進一步，所述智能控制系統包括驅動系統、超聲測距系統和機械臂控制系統，所述驅動系統用于控制驅動裝置的運行;所述機械臂控制系統用于控制機械臂裝置的運行;所述超聲測距系統用于控制超聲波測距裝置對目標進行測距，并將測距結果與預設值進行對比后發送相應命令給驅動系統和機械臂控制系統。
[0017]進一步，所述智能控制系統的軟件平臺為Arduino。
[0018]采用上述進一步方案的有益效果是:
[0019]Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。包含硬件(各種型號的Arduino板)和軟件(Arduino IDE) C3Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環境，通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進制文件，燒錄進微控制器。它具有三大特點:(I)跨平臺。Arduino IDE可以在Windows'Macintosh OS X、Linux三大主流操作系統上運行，而其他的大多數控制器只能在Windows上開發。(2)簡單清晰Jrduino IDE基于processing IDE開發。對于初學者來說，極易掌握，(3)足夠的靈活性。Arduino語言基于wiring語言開發，是對AVRGCC庫的二次封裝，不需要太多的單片機基礎、編程基礎，簡單學習后，你也可以快速的進行開發。(4)開放性。Arduino的硬件原理圖、電路圖、IDE軟件及核心庫文件都是開源的，在開源協議范圍內里可以任意修改原始設計及相應代碼。(5)發展迅速。Arduino不僅僅是全球最流行的開源硬件，也是一個優秀的硬件開發平臺，更是硬件開發的趨勢。Arduino簡單的開發方式使得開發者更關注創意與實現，更快的完成自己的項目開發，大大節約了學習的成本，縮短了開發的周期。
[0020]機械臂自動控制拍照將代替傳統人工拍照，大大節約拍照成本，相比于自拍桿等拍照工具，本實用新型具有穩定、拍攝角度佳等天然優勢。參觀旅游景點自動拍照機械臂是固定在景區的風景最佳拍攝點的自動拍照裝置，通過游客按動啟動按鈕開始做出動作，通過超聲波傳感器做出判斷，并調整位于機械臂上已安裝好的相機的位置，自動調整到最適合每個來照相的游客身高的位置，機械臂完成拍攝。主體部分由絲杠來解決機械平臺傳動問題，并設計了適用于任何大小尺寸手機都能平穩放置的手機架，選用了超聲波測距定位以便于找到更好的位置，并根據要實現的功能編寫控制程序。最終，我們完成了這樣一臺參觀地點自動拍照機械臂。若將機械臂設立在公園博物館的各個最佳拍攝點，這樣既能解決當前的相機手機往往不能將拍攝者拍入畫面，而是用自拍桿又找不到風景最佳拍攝點的問題，又減小了對博物館展品的傷害的可能性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0023]如圖1所示，本實用新型的第一種實施例，一種智能拍攝裝置，包括底座1、智能控制系統、絲杠升降裝置2、用于為絲杠升降裝置2提供動力的驅動裝置3、滑臺4、安裝在滑臺4頂部的超聲波測距裝置5、安裝在滑臺4底部的可調節支架6和機械臂裝置7，所述絲杠升降裝置2安裝在底座I前側，所述驅動裝置3安裝在底座I頂部且與絲杠升降裝置2連接并驅動絲桿升降裝置2的絲杠轉動;所述滑臺4固定在絲杠升降裝置2的絲杠上，所述滑臺4隨著絲杠升降裝置2運行可相對于底座I上下運動;所述機械臂裝置7安裝在滑臺4 一側，所述智能控制系統安裝在滑臺4上，所述絲杠升降裝置2、驅動裝置3、超聲波測距裝置5、機械臂裝置7分別與智能控制系統通過線路連接。所述驅動裝置3為步進電機。優選的，所述驅動裝置3為42式步進電機。優選的，所述絲杠有效行程為40cm。采用42式步進電機作為絲杠的動力來源，它可以帶動3千克的重量(S卩30N的力)，使絲杠的運轉不會出現動力不足的情況;所用的絲桿的直徑是20mm，采用雙線矩形螺紋，有效行程為400mm。這樣可以保證滑臺上下移動的速度較為合適且滑動過程中不會出現被卡住的情況，且能滿足絕大部分因身高不同帶來的個體差異的需求。
[0024]所述機械臂裝置7包括單鍵式機械臂72和舵機71，所述舵機71與滑臺4轉動連接，所述單鍵式機械臂72安裝在舵機71上，所述舵機71與智能控制系統通過線路連接并控制單鍵式機械臂72的運行。
[0025]所述超聲波測距裝置5為超聲波測距傳感器，所述超聲波測距傳感器用于測量其與目標距離，并持續將所測值與預設值進行對比，并將對比結果發送至智能控制系統。
[0026]所述可調節支架6包括調節板61和兩個對稱設置在調節板61兩側的調節架62，所述調節板61頂部固定在滑臺4底部，所述調節板61上設有多個均勻分布的供螺栓穿過的調節孔，所述調節架62上開設有供螺栓穿過的對應孔，螺栓穿過調節孔和對應孔將兩者固定在一起。
[0027]所述智能控制系統包括驅動系統、超聲波測距系統和機械臂控制系統，所述驅動系統用于控制驅動裝置3的運行;所述機械臂控制系統用于控制機械臂裝置7的運行;所述超聲波測距系統用于控制超聲波測距裝置5對目標進行測距，并將測距結果與預設值進行對比后發送相應命令給驅動系統和機械臂控制系統。
[0028]所述智能控制系統的軟件平臺為Arduino。
[0029]本實用新型的第二種實施例與第一種實施例不同之處在于，所述機械臂裝置7包括弧形十字機械臂和舵機71，所述舵機71與滑臺4轉動連接，所述弧形十字機械臂安裝在舵機71上，所述舵機71與智能控制系統通過線路連接并控制弧形十字機械臂的運行。
[0030]本實用新型的工作原理和工作過程是:當程序開始運行時，驅動系統首先啟動帶動絲杠轉動，同時超聲波測距系統控制超聲波測距傳感器測量其與目標的距離，并不斷將所測值與預設值進行對比。當所測值大于預設值時，絲杠繼續轉動，機械臂保持靜止；當所測值小于預設值時，絲杠停止轉動，機械臂控制系統開始運行，控制機械臂運轉按動手機的照相按鈕。絲杠部分控制滑臺4的上下移動，是整個程序的基礎，絲杠的正轉反轉有程序設定的高低電平控制。若控制絲杠轉動方向的端口輸出為高電平，則絲杠正轉;若控制絲杠轉動方向的端口輸出為低電平，則絲杠反轉。超聲測距系統控制滑臺何時停止滑動，是整個程序的核心;機械臂控制系統控制其舵機71的轉動，是控制中樞。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能拍攝裝置，其特征在于，包括底座(I)、智能控制系統、絲杠升降裝置(2)、用于為絲杠升降裝置(2)提供動力的驅動裝置(3)、滑臺(4)、安裝在滑臺(4)頂部的超聲波測距裝置(5)、安裝在滑臺(4)底部的可調節支架(6)和機械臂裝置(7)，所述絲杠升降裝置(2)安裝在底座(I)前側，所述驅動裝置(3)安裝在底座(I)頂部且與絲杠升降裝置(2)連接并驅動絲桿升降裝置(2)的絲杠轉動;所述滑臺(4)固定在絲杠升降裝置(2)的絲杠上，所述滑臺(4)隨著絲杠升降裝置(2)運行可相對于底座(I)上下運動;所述機械臂裝置(7)安裝在滑臺(4)一側，所述智能控制系統安裝在滑臺(4)上，所述絲杠升降裝置(2)、驅動裝置(3)、超聲波測距裝置(5)、機械臂裝置(7)分別與智能控制系統通過線路連接。2.根據權利要求1所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述驅動裝置⑶為步進電機。3.根據權利要求1所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述機械臂裝置(7)包括單鍵式機械臂(72)和舵機(71)，所述舵機(71)與滑臺(4)轉動連接，所述單鍵式機械臂(72)安裝在舵機(71)上，所述舵機(71)與智能控制系統通過線路連接并控制單鍵式機械臂(72)的運行。4.根據權利要求1所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述機械臂裝置(7)包括弧形十字機械臂和舵機(71)，所述舵機(71)與滑臺(4)轉動連接，所述弧形十字機械臂安裝在舵機(71)上，所述舵機(71)與智能控制系統通過線路連接并控制弧形十字機械臂的運行。5.根據權利要求1所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述超聲波測距裝置(5)為超聲波測距傳感器，所述超聲波測距傳感器用于測量其與目標距離，并持續將所測值與預設值進行對比，并將對比結果發送至智能控制系統。6.根據權利要求1至5任一項所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述可調節支架(6)包括調節板(61)和兩個對稱設置在調節板(61)兩側的調節架(62)，所述調節板(61)頂部固定在滑臺(4)底部，所述調節板(61)上設有多個均勻分布的供螺栓穿過的調節孔，所述調節架(62)上開設有供螺栓穿過的對應孔，螺栓穿過調節孔和對應孔將兩者固定在一起。7.根據權利要求1至5任一項所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述智能控制系統包括驅動系統、超聲波測距系統和機械臂控制系統，所述驅動系統用于控制驅動裝置(3)的運行;所述機械臂控制系統用于控制機械臂裝置(7)的運行;所述超聲波測距系統用于控制超聲波測距裝置(5)對目標進行測距，并將測距結果與預設值進行對比后發送相應命令給驅動系統和機械臂控制系統。8.根據權利要求7所述一種智能拍攝裝置，其特征在于，所述智能控制系統的軟件平臺為Arduino ο
【文檔編號】F16M11/04GK205716263SQ201620683596
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】王丹姝, 李俊喆, 崔雨卿
【申請人】王丹姝