頭部穿戴攝像機架的制作方法

本發明涉及一種攝像機架，特別是一種頭部穿戴攝像機架。

背景技術：

虛擬現實(vr)技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學、人機接口技術、多媒體技術傳感技術和網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。vr技術主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。目前，隨著vr應用的流行，對于用于vr場景拍攝的需求也急速提升，但由于用于vr應用的圖像需要進行三維立體拍攝，對拍攝的要求較高，首先，攝像機需要采集三維全景立體圖像，另外，要求拍攝時無論拍攝人員或承載攝像機的設備如何運動或抖動，均要保持攝像機穩定性。而現有技術的攝像機架均是針對平面拍攝，無法進行三維全景立體拍攝，并且現有技術的攝像機架通常與攝像機固定連接，在拍攝時攝像機會隨著攝像機架抖動，從而導致拍攝質量較差。

技術實現要素：

本發明公開了一種頭部穿戴攝像機架，拍攝人員可以使用該穿戴設備進行三維全景立體拍攝，并且拍攝時攝像機組不會隨著拍攝人員的移動而發生抖動，從而得到高質量的圖像。

本發明解決以上問題所用的技術方案是：提供一種具有以下結構的頭部穿戴攝像機架，它包含頭盔、第一u型支架、第二u型支架、環形機架、第一電機、第二電機、第三電機、傳感器和控制模塊，所述頭盔與第一u型支架的轉動連接；所述第一電機用于調節第一u型支架的轉動；所述第二u型支架與第一u型支架轉動連接；所述第二電機用于調節第二u型支架的轉動；所述第二u型支架與環形機架轉動連接；所述第三電機用于調節環形機架的轉動；所述傳感器位于環形機架上；所述傳感器與控制模塊信號連接，所述第一電機、第二電機和第三電機均與控制模塊電連接。

采用以上結構后，與現有技術相比，本發明在使用過程中，傳感器將會將第二u型支架和第一u型支架相對于桿的實時位置信息傳輸到控制模塊，即第二u型支架和第一u型支架相對于環形機架的實時位置信息傳輸到控制模塊，控制模塊根據位置信息通過第一電機、第二電機和第三電機實時調整第一u型支架、第二u型支架和環形機架的位置，以便環形機架保持在初始狀態，而最終控制環形機架上攝像機的xyz軸平衡，從而實現人穿戴頭盔后在行走過程中，無論是左右、前后或旋轉的動作如何變化，均能保持環形機架的水平位置和朝向，從而保證攝像機的水平位置和朝向，不需要人工去調整或是手動控制，使用較便利，且攝像機固定在環形機架上后不易被其它部件遮擋。因此本發明具有攝像機不易被遮擋、可保持攝像機水平位置和朝向不動及使用便利性較好的特點。

作為優選，它還包括桿和第三電機，所述環形機架通過桿與第二u型支架轉動連接；所述第三電機用于調節桿的轉動；所述桿與環形機架連接；所述傳感器位于桿上；所述第一電機位于頭盔上，所述桿與第二u型支架轉動連接。

作為改進，所述第一電機的輸出軸與第一u型支架的中部連接，且第一電機輸出軸的軸線與第一u型支架轉動的軸線在同一直線上；則這樣設置后，可將整體的體積縮到相對較小，電機輸出軸直接作用到橫軸上，零部件也相對較少，在縮小體積的同時減少整體的質量，以便使用者長時間穿戴工作，也便于平常的攜帶。

作為進一步改進，所述第二電機位于第一u型支架的一端，且第一u型支架的另一端與第二u型支架的另一端也轉動連接；則這樣設置后，第二u型支架轉動的穩定性更好，也是環形機架的穩定性更好。

作為進一步改進，所述第二電機的輸出軸與第二u型支架的一端連接，且第二電機輸出軸的軸線與第二u型支架轉動的軸線在同一直線上；則這樣設置后，電機輸出軸直接作用到第二u型支架上，零部件也相對較少，在縮小體積的同時減少整體的質量，以便使用者長時間穿戴工作，也便于平常的攜帶

作為進一步改進，所述第一u型支架的另一端設有用于平衡第二電機的配重塊；則這樣設置后，使得整體的重心與頭盔的重心重合，從而減少穿戴后對人體頸椎的影響，穿戴后舒適性較好，進一步延長使用者穿戴工作的時間。

作為進一步改進，所述第三電機位于第二u型支架上；這樣設置后，使用時第三電機的穩定性比較好，且也容易控制桿的轉動。

作為再進一步改進，所述第三電機輸出軸與桿的中部連接，第三電機輸出軸的軸線與桿轉動的軸線在同一直線上；則這樣設置后，可將整體的體積縮到更小，電機輸出軸直接作用到桿上，零部件也就更少，在縮小體積的同時減少整體的質量，以便使用者長時間連續工作，也更便于攜帶。

作為優選，所述控制模塊位于頭盔、第一u型支架、第二u型支架或環形機架任一上。

作為另一優選，所述頭盔通過連接件與第一u型支架轉動連接，所述連接件一端與頭盔轉動連接，連接件另一端與第一u型支架轉動連接，且第一電機位于連接件另的一端，所述第三電機位于頭盔上，第三電機的輸出軸與連接件傳動連接，所述桿與環形機架固定連接。

附圖說明

圖1為本發明實施例一頭部穿戴攝像機架的結構示意圖。

圖2為本發明實施例一頭部穿戴攝像機架的側視圖。

圖3為本發明實施例二頭部穿戴攝像機架的結構示意圖。

圖4為本發明實施例二頭部穿戴攝像機架的立體圖。

圖5為本發明實施例二頭部穿戴攝像機架的俯視圖。

圖6為本發明實施例六頭部穿戴攝像機架的正視圖。

圖7為本發明實施例六頭部穿戴攝像機架的立體圖。

如圖所示：1、頭盔，2、第一u型支架，3、第二u型支架，4、桿，5、環形機架，6、第一電機，7、第二電機，8、第三電機，9、連接桿，10、傳感器，11、配重塊，12、連接件。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式，對本發明做進一步描述。

實施例一

如圖1和圖2所示(圖1和圖2中未將所有的攝像機畫出，用于拍攝周向和下方的攝像機排布與圖3中的攝像機排布相同，位于周向的攝像機用于拍攝周向360°的景象，位于上方的攝像機用于拍攝上方的景象，位于下方的攝像機用于攝下方的景象，從而實現三維立體拍攝成像)，一種頭部穿戴攝像機架，它包含頭盔1、第一u型支架2、第二u型支架3、環形機架5、第一電機6、第二電機7、第三電機8、傳感器10和控制模塊，所述頭盔1位于第一u型支架2內，頭盔1的頂部與第一u型支架2的中部轉動連接，所述第一u型支架2的兩端位于頭盔1的前后兩側，而位于前側的第一u型支架2一端的長度小于另一端的長度，且前側的第一u型支架2一端設有用于平衡第二電機7和第二u型支架3的配重塊11；所述第一電機6位于頭盔1的后部，第一電機6位于頭盔1的頂部的中間位置處，且第一電機6的輸出軸與第一u型支架2傳動連接，第一電機6用于調節第一u型支架2的轉動角度，即用于消除環形機架5y軸方向的傾角；所述第二u型支架3大于第一u型支架2，第二u型支架3與第一u型支架2相互垂直，第二u型支架3的中部與第一u型支架2位于頭盔1后側的一端鉸接；所述第二電機7位于第一u型支架2的一端，且第二電機7的輸出軸與第二u型支架3的中部傳動連接，第二電機7用于調節第二u型支架3的轉動角度，即用于消除環形機架5x軸方向的傾角；所述第二u型支架3的兩端均與環形機架5轉動連接，第二u型支架3的兩端與環形機架5連接處之間的連線與環形機架5的徑向重合，即環形機架5轉動的軸線與環形機架5的直徑重合；所述第三電機8位于第二u型支架3的一端上，第二u型支架3的另一端上設有平衡第三電機8的平衡塊，且第三電機8的輸出軸與環形機架5傳動連接，所述第三電機8用于調節環形機架5的轉動，即用于消除環形機架5z軸方向的傾角；所述傳感器10位于環形機架5上，所述控制模塊設置在第一u型支架2上，所述傳感器10與控制模塊信號連接，所述第一電機6、第二電機7和第三電機8均與控制模塊電連接。

拍攝上方的攝像機通過倒“l”字型固定板連接在環形機架5上，且“l”字型固定板為兩個，兩個“l”字型固定板分別固定在第二u型支架3與環形機架5的連接處，“l”字型固定板上端設有拍攝上方的攝像機；其余攝像機設置與實施例二中排布相同(見圖3)。

實施例二

如圖3、圖4和圖5所示，一種頭部穿戴攝像機架，它包含頭盔1、第一u型支架2、第二u型支架3、環形機架5、第一電機6、第二電機7、第三電機8、傳感器10和控制模塊，所述頭盔1位于第一u型支架2內，且頭盔1的后部與第一u型支架2的中部轉動連接，所述第一u型支架2的兩端位于頭盔1的兩側；所述第一電機6位于頭盔1的后部，第一電機6位于頭盔1的后部左右的中間位子處，且第一電機6的輸出軸與第一u型支架2傳動連接，第一電機6用于調節第一u型支架2的轉動角度，即用于消除環形機架5x軸方向的傾角；所述第二u型支架3大于第一u型支架2，第二u型支架3與第一u型支架2相互垂直，且第二u型支架3的兩端分別與第一u型支架2的兩端鉸接；所述第二電機7位于第一u型支架2的一端，且第二電機7的輸出軸與第二u型支架3的一端傳動連接，第二電機7用于調節第二u型支架3的轉動角度，即用于消除環形機架5z軸方向的傾角；它還包括桿4，所述環形機架5通過桿4與第二u型支架3轉動連接；所述桿4與環形機架5連接；所述傳感器10位于桿4上；所述第一電機6位于頭盔1上，所述桿4位于第二u型支架3上方，且桿4的中部與第二u型支架3的中部轉動連接；所述第三電機8位于第二u型支架3上，第三電機8位于頭盔1的上方，且第三電機8的輸出軸與桿4傳動連接，第三電機8用于調節桿4的轉動角度，即用于消除環形機架5y軸方向的傾角；所述桿4的長度大于第二u型支架3兩端之間的垂直距離，且桿4的兩端通過連接桿9與環形機架5固定連接，兩個連接桿9與環形機架5連接點之間連線與環形機架5的徑向重合；所述桿4上設有傳感器10，傳感器10用于感應桿4的位置；所述控制模塊設置在頭盔1內，所述傳感器10與控制模塊信號連接，所述第一電機6、第二電機7和第三電機8均與控制模塊電連接。

所述第一電機6的輸出軸與第一u型支架2的中部連接，且第一電機6輸出軸的軸線與第一u型支架2轉動的軸線在同一直線上。

所述第二電機7的輸出軸與第二u型支架3的一端連接，且第二電機7輸出軸的軸線與第二u型支架3轉動的軸線在同一直線上，第一u型支架2的另一端設有用于平衡第二電機7的配重塊11。

所述第三電機8輸出軸與桿4的中部連接，第三電機8輸出軸的軸線與桿4轉動的軸線在同一直線上。

實施例三

一種頭部穿戴攝像機架，它包含頭盔1、第一u型支架2、第二u型支架3、桿4、環形機架5、第一電機6、第二電機7和第三電機8，所述頭盔1位于第一u型支架2內，且頭盔1的后部與第一u型支架2的中部轉動連接，所述第一u型支架2的兩端位于頭盔1的兩側；所述第一電機6位于第一u型支架2上，第一電機6位于第一u型支架2的中間位子處，且第一電機6的輸出軸與頭盔1的連接，第一u型支架2的重心在第一電機6輸出軸的軸線的延長線上，第一電機6用于調節第一u型支架2的轉動角度；所述第二u型支架3大于第一u型支架2，第二u型支架3與第一u型支架2相互垂直，且第二u型支架3的兩端分別與第一u型支架2的兩端鉸接；所述第二電機7位于第二u型支架3的一端，且第二電機7的輸出軸與第一u型支架2的一端連接，且第二電機7輸出軸的軸線與第二u型支架3繞著第一u型支架2轉動的軸線在同一直線上，第二電機7用于調節第二u型支架3的轉動角度；所述桿4的中部位于第二u型支架3內，且桿4的中部與第二u型支架3的中部轉動連接；所述第三電機8位于桿4上，且第三電機8的輸出軸與第二u型支架3連接，第三電機8輸出軸的軸線與桿4轉動的軸線在同一直線上，第三電機8用于調節桿4的轉動角度；所述桿4的長度大于第二u型支架3兩端之間的垂直距離，且桿4的兩端通過連接桿9與環形機架5固定連接，兩個連接桿9與環形機架5連接點之間連線與環形機架5的徑向重合；所述桿4上設有傳感器10，傳感器10用于感應桿4的位置；所述控制模塊設置在桿4上，所述傳感器10與控制模塊信號連接，所述第一電機6、第二電機7和第三電機8均與控制模塊電連接。

第二u型支架3的另一端設有用于平衡第二電機7的配重塊11。

實施例四

控制模塊設置在環形機架5上；用于平衡第二電機7的配重塊11設置在第一u型支架2上；其余結構與實施例一相同。

實施例五

桿4為c字型結構；控制模塊設置在第一u型支架2上，且位于第一電機6相對的位置處；其余結構與實施例一相同。

實施例六

如圖6和圖7所示，所述頭盔1通過連接件12與第一u型支架2轉動連接，所述連接件12一端與頭盔1轉動連接，連接件12另一端與第一u型支架2轉動連接，且第一電機6位于連接件12另的一端，所述第三電機8位于頭盔1上，第三電機8的輸出軸與連接件12傳動連接，第三電機8固定在頭盔1的頂部，第三電機8的輸出軸與連接件12一端，且第三電機8的輸出軸的軸線與連接件12繞著頭盔1轉動的軸線在同一直線上，連接件12為弧形桿，第一電機6固定在連接件12另一端，第一電機6的輸出軸與第一u型支架2連接，第一u型支架2的重心在第一電機6輸出軸的軸線的延長線上，所述桿4與環形機架5固定連接。其余結構與實施例一相同。

使用時，將攝像機(攝像機的型號、數量、布局方式并不限定，可更具實際需要來設置)固定在環形機架3上即可。(上述的傳動連接也可以是齒輪傳動連接，如頭盔與第一u型支架的轉動軸上設置齒輪，而電機的輸出軸上設置驅動齒輪，該驅動齒輪與鉸接軸上的齒輪嚙合，用控制第一u型支架的轉動)

以上實施例僅為本發明的較佳實施例，本發明不僅限于以上實施例還允許有其它結構變化，凡在本發明獨立權要求范圍內變化的，均屬本發明保護范圍。