本發明實施例涉及智能設備領域,尤其是一種機器人。
背景技術:
隨著移動通信、計算機以及互聯網技術的發展,智能機器人由于其體積較小,處理能力強,被廣泛的應用于教育、科研或安全等領域,并受到用戶的認可。
現有技術中,為使機器人對現實環境或者用戶的指令行為進行辨識,一般均在機器人上設置拍攝裝置,機器人通過拍攝裝置實時獲取所在環境的真實影像或用戶的指令行為。
本發明創造的發明人在研究中發現,現有技術中機器人的拍攝裝置以固定的方式安裝在機器人上,故其能夠拍攝的視界范圍也是有限的,僅能夠拍攝拍攝裝置前方的畫面,且拍攝時由于拍攝裝置的拍攝視界由近及遠呈喇叭狀,即以地面為水平線,拍攝裝置的拍攝視界與地面之間存在一定夾角,對于固定放置的拍攝裝置來講,該夾角即為機器人的拍攝死角,對于該區域始終無法進行拍攝。但現實的使用中往往需要機器人獲取該夾角區域內的影像,如拍攝用戶寫字或畫畫等行為時,由于拍攝清晰度的要求,在夾角區域內進行拍攝是最佳的拍攝區域。現有技術中固定設置的無人機無法對垂直于其拍攝視界中軸線方向的夾角區域進行拍攝。
技術實現要素:
本發明實施例主要解決的技術問題是提供一種機器人,通過在該機器人的拍攝裝置拍攝視界范圍內設置光學鏡片,該光學鏡片傾斜放置,能夠將垂直于該拍攝視界中軸線方向攝入的光線進行折射,即能夠將拍攝裝置拍攝死角內的光線折射,使該光線準直的進入到拍攝視界內,即使拍攝裝置能夠拍攝到其拍攝死角內的影像。解決現有技術中,固定安裝的拍攝裝置無法拍攝其夾角區域內影像的問題。
為解決上述技術問題,本發明創造的實施例采用的一個技術方案是:提供一種機器人,所述機器人包括:
機器人本體;
拍攝裝置,所述拍攝裝置設置在所述機器人本體上;
光學鏡片,所述光學鏡片設置在所述拍攝裝置的拍攝視界范圍內,所述光學鏡片傾斜放置,將垂直于所述拍攝視界中軸線方向射入的光線折射進入所述拍攝視界范圍內。
可選地,所述機器人還包括:
承載件,所述承載件設置在所述機器人本體上,所述承載件的一端彎曲伸入所述拍攝視界范圍內;
所述承載件伸入所述拍攝視界范圍內的一端設有傾斜面,所述光學鏡片設置在所述傾斜面上。
可選地,所述拍攝裝置設置在所述機器人本體上端,所述承載件設置在所述機器人本體的頂部;
所述光學鏡片將所述拍攝視界中軸線正下方射入的光線折射進入所述拍攝視界范圍內。
可選地,所述承載件上設有與所述機器人本體頂部配合的卡槽230,所述承載件通過所述卡槽230與所述機器人本體可拆卸連接。
可選地,所述機器人本體的頂部設有第一永磁體,所述承載件上設有與所述第一永磁體配合的第二永磁體,所述第一永磁體與所述第二永磁體的連接限定所述承載件設有傾斜面的一端位于所述拍攝視界范圍內。
可選地,所述機器人本體的頂部設有第一永磁體,所述卡槽230內設有與所述第一永磁體配合的第二永磁體,所述第一永磁體與所述第二永磁體的連接限定所述承載件設有傾斜面的一端位于所述拍攝視界范圍內。
可選地,所述光學鏡片傾斜放置的角度為0~90之間°。
可選地,所述光學鏡片傾斜放置的角度為45°。
可選地,所述光學鏡片的面積大于所述光學鏡片所在位置處拍攝視界范圍的面積,限定所述拍攝裝置獲取的光線均為所述光學鏡片折射的光線。
可選地,所述承載件的另一端構造成弧形,并貼附于所述機器人本體的表面。
可選地,所述承載件構造成弧形的一端設有第三永磁體,所述機器人本體上設有感應所述第三永磁體磁力變化的霍爾傳感器。
本發明實施例的有益效果是:通過在該機器人的拍攝裝置拍攝視界范圍內設置光學鏡片,該光學鏡片傾斜放置,能夠將垂直于該拍攝視界中軸線方向攝入的光線進行折射,即能夠將拍攝裝置拍攝死角內的光線折射,使該光線準直的進入到拍攝視界內,即使拍攝裝置能夠拍攝到其拍攝死角內的影像。解決現有技術中,固定安裝的拍攝裝置無法拍攝其夾角區域內影像的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例機器人整體結構示意圖;
圖2為本發明實施例光學鏡片折射原理圖;
圖3為本發明實施例承載件結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
在本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的描述的一些流程中,包含了按照特定順序出現的多個操作,但是應該清楚了解,這些操作可以不按照其在本文中出現的順序來執行或并行執行,操作的序號如101、102等,僅僅是用于區分開各個不同的操作,序號本身不代表任何的執行順序。另外,這些流程可以包括更多或更少的操作,并且這些操作可以按順序執行或并行執行。需要說明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于區分不同的消息、設備、模塊等,不代表先后順序,也不限定“第一”和“第二”是不同的類型。
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
請參閱圖1,圖2,圖1為本實施例機器人整體結構示意圖;圖2為本實施例光學鏡片折射原理圖。
如圖1所示,一種機器人,包括:機器人本體100、拍攝裝置110與光學鏡片210。其中,拍攝裝置110設置在所述機器人本體100上;光學鏡片210設置在所述拍攝裝置110的拍攝視界范圍內,所述光學鏡片210傾斜放置,將垂直于所述拍攝視界111中軸線112方向射入的光線折射進入所述拍攝視界111范圍內。
具體的,機器人本體100包括基座以及設置在基座120上方的顯示裝置130,其中,基座120為柱形體,顯示裝置130為設置在基座120上方,用于與用戶進行人機交流的主要窗口,顯示裝置130包括殼體以及設置在殼體131上的顯示屏132。該殼體131一端可旋轉的連接在基座120上。
拍攝裝置110設置在殼體131上,具體地拍攝裝置110設置在顯示屏132上方的殼體131上。拍攝裝置110的拍攝視界111是指:以攝像裝置為拍攝的原點,在拍攝裝置110面向的方向呈喇叭狀散射的光線射入路徑。拍攝裝置110之所以能夠拍攝到事物的影像,其原理在于,事物的本身具有反射光線的本能,當太陽光或者其他光源發出的光線照射在事物上時,事物反射該光線,由于不同事物反射的光線不同,故能夠區別出不同事物的顏色。拍攝裝置110進行拍攝時,同樣也是收集拍攝視界111范圍內的光線,并將光線表示的顏色加以記錄,而形成拍攝事物的影像。因此拍攝時,只有將拍攝的事物的反射光線射入到拍攝裝置110的拍攝視界111范圍內,該事物即能夠被拍攝裝置110拍攝到。本實施方式中,拍攝裝置110具體為攝像頭。
如圖2所示,光學鏡片210為能夠將射入其中的光線進行折射的光學鏡。將光學鏡片210放置在拍攝裝置110拍攝視界111的范圍內,且該光學鏡片210向下傾斜放置,即光學鏡片210與拍攝視界111的中軸線112形成銳角。在該放置形態下,拍攝裝置110拍攝死角位置反射的光線首先射入到光學鏡片210內,由于光學鏡片210傾斜放置,能夠將其下方射入的光線進行折射,使該光線能夠準直的進入到拍攝世界范圍內,進而進入到拍攝裝置110內,使拍攝裝置110能夠拍攝到其正下方拍攝死角內的影像。
需要指出的是,將拍攝裝置110正向面對的空間看做一個圓柱形,拍攝裝置110的拍攝視界111即為放置在該圓柱形空間內的喇叭形路徑,由于喇叭形路徑的起點橫截面積較小,喇叭形終點的橫截面積較大,即喇叭形路徑與圓柱形空間之間形成內部具有錐形切面的柱形體,該內部具有錐形切面的柱形體即為拍攝裝置110的拍攝死角,由此能夠看出拍攝裝置110的拍攝死角不局限在拍攝視界111中軸線112的下方,而是一個立體的拍攝死角空間,故想要拍攝該死角空間內其他方位的景象,需要將光學鏡片210傾斜方向進行調整,以使其能夠拍攝不同方位的影像。
本實施例中光學鏡片210為平面反光鏡,但光學鏡片210不局限于平面反光鏡一種,在一些選擇性實施方式中,光學鏡片210能夠為(不限于):凹面反光鏡或凸面反光鏡等能夠對射入光線進行反射的鏡面。
光學鏡片210與拍攝視界111中軸線112之間的夾角為0~90°之間,光學鏡片210中反光的一面折射光線的能力和折射光線的位置與其傾斜的角度之間存在關聯。具體地,當光學鏡片210與拍攝視界111中軸線112之間的夾角趨向于0°時,光學鏡片210與拍攝視界111的中軸線112越趨向于平行,此時光學鏡片210能夠接受更多來自由拍攝視界111中軸線112正下方事物反射的光線,但是由于光學鏡片210與拍攝視界111中軸線112趨向于平行,接受的反射光僅少數光線經過折射進入到拍攝視界111的范圍內,拍攝裝置110能夠拍攝到拍攝視界111中軸線112正下方的事物影像較少。當光學鏡片210與拍攝視界111中軸線112之間的夾角趨向于90°時,光學鏡片210與拍攝視界111的中軸線112越趨向于垂直,此時光學鏡片210能夠接受較少來自由拍攝視界111中軸線112正下方事物反射的光線,接受的反射光僅少數光線經過折射進入到拍攝視界111的范圍內,且進入拍攝視界111的光線是有無限接近機器人本體100的事物反射的光線,拍攝裝置110能夠拍攝到拍攝視界111中軸線112正下方的事物影像較少,且無限接近與機器人本體100。優選地,本實施方式中,光學鏡片210與拍攝視界111中軸線112之間的夾角為45°,在該夾角時,光學鏡片210能夠獲取較多拍攝視界111中軸線112下方食物反射的光線,并能夠將接收到的反射光線幾乎完全的折射,使其準直的進入到拍攝視界111內,使拍攝裝置110能夠拍攝到視野角度廣且清晰的畫面45°。僅是本實施例中光學鏡片210與拍攝視界111中軸線112之間夾角的一個優選實施例,根據具體應用場景的不同,機器人使用環境光源放置位置不同,或者選用的光學鏡片210的折射率不同,都會使光學鏡片210與拍攝視界111之間的最佳角度發生變化,應當根據具體應用場景選取光學鏡片210與拍攝視界111之間合適的角度。
拍攝裝置110的拍攝視界111的橫截面積是逐漸增大的,為保證拍攝裝置110拍攝影像的清晰度,以及拍攝裝置110拍攝的影像應當不包括除光學鏡片210反射光線所呈現出的圖像。為滿足上述條件,本實施例中,光學鏡片210的面積大于光學鏡片210所在位置處拍攝視界111范圍的面積,限定拍攝裝置110獲取的光線均為光學鏡片210折射的光線。具體的本實施方式中,光學鏡片210為長方形,由于拍攝視界111位于光學鏡片210所在位置的橫截面積為圓形,光學鏡片210的寬度要大于拍攝視界111位于光學鏡片210所在位置的橫截面的直徑。但光學鏡片210的具體形狀不局限于長方形,根據具體應用場景的不同,光學鏡片210的形狀不局限于:正方形、正六邊形、正八邊形、圓形、橢圓形等,為使上述形狀的光學鏡片210滿足使用要求,光學鏡片210的尺寸要保證光學鏡片210所在位置的橫截面不超出光學鏡片210。
上述實施方式通過在該機器人的拍攝裝置110拍攝視界111范圍內設置光學鏡片210,該光學鏡片210傾斜放置,能夠將垂直于該拍攝視界111中軸線112方向攝入的光線進行折射,即能夠將拍攝裝置110拍攝死角內的光線折射,使該光線準直的進入到拍攝視界111內,即使拍攝裝置110能夠拍攝到其拍攝死角內的影像。解決現有技術中,固定安裝的拍攝裝置110無法拍攝其夾角區域內影像的問題。
請參閱圖3,圖3為本實施例承載件結構示意圖。
如圖3所示,本實施例中機器人還包括:承載件200。本實施例中的光學鏡片210為該機器人的附屬部件,即該光學鏡片210能夠不連接在機器人本體100上,由于光學鏡片210放置的位置是放置在拍攝裝置110的拍攝路徑范圍內即可,故光學鏡片210能夠通過外部的支架或其他外部設施進行搭載,在本實施列中,光學鏡片210搭載在承載件200上,承載件200設置在機器人本體100上,且承載件200的一端彎曲伸入到拍攝裝置110的拍攝視界111內,承載件200彎曲伸入到拍攝裝置110拍攝視界111內一端的端部設有傾斜面220,光學鏡片210粘貼固定在該傾斜面220上,由于傾斜面220的傾斜的角度與拍攝視界111的中軸線112形成銳角夾角,粘貼在該傾斜面220上的光學鏡片210同樣的與拍攝視角中軸線112形成銳角夾角。將光學鏡片210放置的承載件200上,承載件200設置在機器人本體100上,采用這種連接方式能夠使光學鏡片210與機器人本體100形成相對固定的連接方式與位置,無需在使用時對該光學鏡片210進行重新放置,方便機器人的使用。
機器人拍攝裝置110的作用不局限于獲取由光學鏡片210折射的光線,其作用是兩用性的,如機器人拍攝裝置110在正常使用時需要獲取其拍攝視界111范圍的事物,而不需要拍攝由光學鏡片210折射進入到其拍攝視界111范圍內的景象,此時如果承載件200固定設置在機器人本體100上時,機器人拍攝裝置110拍攝的景象不能夠隨時進行變換,不方便機器人的使用。在一些選擇性實施方式中,在承載件200的中間位置或者其軀干部的其他位置開設有卡槽230,該卡槽230與殼體131頂部相配合,能夠卡裝在該殼體131頂部上。具體地,殼體131頂部為長方形,承載件200上開設的卡槽230方形,卡槽230的橫截面的面積略大于殼體131頂部的橫截面積,是卡槽230能夠卡接安裝在機器人殼體131頂部,承載件200通過卡槽230活動連接與機器人頂部的連接方式,能夠隨時將承載件200從機器人上拆卸下來,使拍攝裝置110拍攝到的景象能夠由正常拍攝視角與拍攝經過光學鏡片210折射后的景象之間進行隨意轉化,方便機器人在不同功能之間進行轉化。
本實施例中機器人拍攝裝置110設置在機器人殼體131顯示屏132上方的中間位置,在其他選擇性實施例中,拍攝裝置110設置的位置有所區別,但相同的是,機器人拍攝裝置110設定的位置一旦確定該拍攝裝置110的位置即不再發生變換,也就是說,拍攝裝置110的拍攝視界111也是固定的。在拍攝視界111固定的狀態下,光學鏡片210放置的具體位置也是固定。在一些選擇性實施方式中,為方便將承載件200快速安裝在機器人殼體131上,且安裝后能夠使光學鏡片210位于拍攝視界111范圍內。在殼體131頂部設置第一永磁體,卡槽230內內部設有與第一永磁體配合的第二永磁體,第一永磁體設置于拍攝裝置110的正上方,且拍攝裝置110位于第一永磁體的正中間,第二永磁體設置在承載件200卡槽230的內部,第一永磁體與第二永磁體的極性剛好相反,具有相互吸引的本能,因此在本實施方式中,將承載件200安裝在殼體131頂部時,第一永磁體與第二永磁體相互吸引,能夠使承載件200快速安裝在機器人殼體131頂部,且由于第一永磁體安裝的位置為拍攝裝置110的正上方,因此,第一永磁體與第二永磁體結合后能夠使承載件200位于拍攝視界111的中間位置,即能夠使光學鏡片210位于拍攝視界111的范圍內。第一永磁體和第二磁體均為天然的磁石或人造磁體構成。
機器人殼體131的背部設計為弧形,承載件200的另一端貼附于殼體131表面,即承載件200的另一端構造成弧形。為使光學鏡片210位于拍攝視界111的范圍內,承載件200設有傾斜面220的一端處于懸空狀態,承載件200通過卡槽230與殼體131頂部實現卡接連接,若承載件200設有傾斜面220的一端收到向上或者向下的外力后,承載件200容易在外力的作用下脫離該殼體131。本實施方式中,將承載件200的另一端設計成弧形,并使其貼附于殼體131的背部,能夠使承載件200與殼體131之間的連接更加穩定。如承載件200收到向上的外力作用后,承載件200設計成弧形的一端與卡槽230形成對抗該向上外力的應力,使承載件200避免脫離殼體131。若承載件200受到向下的外力作用后,由于,承載件200設計成弧形的一端重心在攝像裝置下方,增加了承載件200的穩定性,使承載件200在受到較小的向下作用的外力時,不容易產生晃動和脫落現象。
本實施例中,機器人殼體131上設有顯示屏132,該顯示屏132為與用戶進行人機交互的主要窗口,為防止用戶近距離操作拍攝機器人,對用戶的視力造成影響,機器人預設有防止過進操作的保護程序,其具體操作防止為,當用戶正常操作的距離時,拍攝裝置110拍攝到用戶過于接近的畫面,機器人即將顯示屏132關閉,以起到保用戶的作用。本實施例中由于為機器人加裝了光學鏡片210,為保證拍攝的清晰度,光學鏡片210放置的位置距拍攝裝置110之間的距離小于用戶操作的正常距離,因此根據設定的保護程序,將光學鏡片210放置于拍攝時而范圍內時,機器人即會啟動保護程序,使顯示屏132處于關閉狀態。即加裝了光學鏡片210的機器人的顯示屏132無法正常使用。
為解決上述存在的技術問題,本實施方式中,承載件200構造成弧形的一端內側設有第三永磁體,并在機器人可以內部相對應的位置上設有與第三永磁體相配合的霍爾傳感器。霍爾傳感器能夠感應到外界磁力的變化,并將磁力變換的信息發送給機器人,機器人在獲取到該信息之后關閉或抑制防止過進操作的保護程序的開啟。具體地,承載件200在安裝到機器人上時,霍爾傳感器所在位置的磁力變化為穩定性的磁場,該磁場不足以觸發霍爾傳感器。當承載件200安裝到殼體131上時,第三永磁體位于霍爾傳感器的上方,此時,霍爾傳感器感應到第三永磁體的磁場被觸發,進而關閉了關閉或抑制防止過進操作的保護程序的開啟。第三磁體為天然的磁石或人造磁體構成。
實施例2
本實施例區別于實施例1的是,本實施例中承載件200不設卡槽230,承載件200與殼體131之間的連接均通過磁體進行,具體地,在殼體131頂部設置第一永磁體,承載件200內部設有與第一永磁體配合的第二永磁體,第一永磁體設置于拍攝裝置110的正上方,且拍攝裝置110位于第一永磁體的正中間,第二永磁體設置在承載件200的內部,第一永磁體與第二永磁體的極性剛好相反,具有相互吸引的本能,因此在本實施方式中,將承載件200安裝在殼體131頂部時,第一永磁體與第二永磁體相互吸引,能夠使承載件200快速安裝在機器人殼體131頂部,且由于第一永磁體安裝的位置為拍攝裝置110的正上方,因此,第一永磁體與第二永磁體結合后能夠使承載件200位于拍攝視界111的中間位置,即能夠使光學鏡片210位于拍攝視界111的范圍內。第一永磁體和第二磁體均為天然的磁石或人造磁體構成。
需要說明的是,本發明的說明書及其附圖中給出了本發明的較佳的實施例,但是,本發明可以通過許多不同的形式來實現,并不限于本說明書所描述的實施例,這些實施例不作為對本發明內容的額外限制,提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。并且,上述各技術特征繼續相互組合,形成未在上面列舉的各種實施例,均視為本發明說明書記載的范圍;進一步地,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。