一種攝像云臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，特別是一種攝像云臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]在臨床醫(yī)療時(shí)，特別是當(dāng)醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)時(shí)，往往需要進(jìn)行通過(guò)攝像進(jìn)行觀察手術(shù)過(guò)程，進(jìn)行實(shí)時(shí)播放和錄制，可以方便在手術(shù)過(guò)程中進(jìn)行觀看，同時(shí)也可以通過(guò)錄像進(jìn)行教學(xué)示范。
[0003]然而，現(xiàn)有的攝像鏡頭相對(duì)固定，拍攝的角度有限，難以還原整個(gè)手術(shù)的場(chǎng)景和細(xì)節(jié)。另外當(dāng)需要調(diào)整拍攝位置時(shí)，需要工作人員進(jìn)行操作，這樣容易影響醫(yī)生的手術(shù)，而且在調(diào)整時(shí)也不方便。
[0004]因此，針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，需要提供一種能夠控制鏡頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的攝像云臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種攝像云臺(tái)。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種攝像云臺(tái)，包括:
[0007]安裝支撐部；
[0008]豎向旋轉(zhuǎn)部，其內(nèi)部設(shè)有第一步進(jìn)電機(jī)、及由該第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的豎向旋轉(zhuǎn)齒輪，所述豎向旋轉(zhuǎn)部通過(guò)豎向旋轉(zhuǎn)齒輪與安裝支撐部連接；
[0009]橫向旋轉(zhuǎn)部，其固定安裝在豎向旋轉(zhuǎn)部上，所述橫向旋轉(zhuǎn)部具有橫向圓形外殼，該橫向圓形外殼內(nèi)設(shè)有第二步進(jìn)電機(jī)、及由該第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的橫向旋轉(zhuǎn)齒輪；
[0010]縱向旋轉(zhuǎn)部，其通過(guò)一直角支撐板安裝在橫向旋轉(zhuǎn)齒輪上，所述縱向旋轉(zhuǎn)部?jī)?nèi)設(shè)有第三步進(jìn)電機(jī)、及由該第三步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的縱向旋轉(zhuǎn)齒輪；
[0011]攝像機(jī)組件，其安裝在所述縱向旋轉(zhuǎn)齒輪上，所述攝像機(jī)組件內(nèi)設(shè)有攝像鏡頭；以及，
[0012]電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其用于外部的操作指令，并進(jìn)行處理后控制所述三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的工作，以控制所述攝像鏡頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種攝像云臺(tái)的控制電路，通過(guò)接收外部的操作指令，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片控制鏡頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整鏡頭的拍攝角度。因此，可以全方位地拍攝到醫(yī)生在手術(shù)時(shí)的不同角度的攝像場(chǎng)景。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述攝像云臺(tái)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括通訊芯片、單片機(jī)、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片；
[0015]所述通訊芯片，用于接收信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片發(fā)送的操作指令，并進(jìn)行信號(hào)處理后發(fā)送至單片機(jī)；
[0016]所述單片機(jī)，用于接收通訊芯片的轉(zhuǎn)發(fā)的操作指令，進(jìn)行處理后后，分別輸出信號(hào)至第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片；
[0017]所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將該單片輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并分別發(fā)送至第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片；
[0018]所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片接收到第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的控制信號(hào)后，相應(yīng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的工作。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述通訊芯片包括8個(gè)引腳，分別為:非反相端、反相端、接收器輸入端、接收器使能端、驅(qū)動(dòng)器使能端、驅(qū)動(dòng)器輸出端、電源接入端和接地端；所述非反相端和反相端用于接收信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片的傳輸信號(hào)，并由所述接收器輸入端輸出。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單片機(jī)包括電源端、信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、復(fù)位端、外部存儲(chǔ)器接收端和接地端；所述信號(hào)輸入端用于接收通訊芯片的輸出信號(hào)；所述信號(hào)輸出端，將單片機(jī)內(nèi)部處理后的分別信號(hào)輸出至第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外部存儲(chǔ)器接收端外接有一儲(chǔ)存電路。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片包括電源端、數(shù)據(jù)接收端、模擬信號(hào)輸出端和參考電壓接入端；所述數(shù)據(jù)接收端用于接收單片機(jī)的輸出信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)發(fā)送至第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片；
[0023]所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片包括電源端、數(shù)據(jù)接收端、模擬信號(hào)輸出端和參考電壓接入端；所述數(shù)據(jù)接收端用于接收單片機(jī)的輸出信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)發(fā)送至第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片包括電源端、信號(hào)接收端、信號(hào)輸出端、鐘信號(hào)接入端和接地端；所述信號(hào)接收端用于接收第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸出信號(hào)，并通過(guò)該信號(hào)輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至第一步進(jìn)電機(jī)；
[0025]所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片包括電源端、信號(hào)接收端、信號(hào)輸出端、鐘信號(hào)接入端和接地端；所述信號(hào)接收端用于接收第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸出信號(hào)，并通過(guò)該信號(hào)輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至第二步進(jìn)電機(jī)；
[0026]所述第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片包括電源端、信號(hào)接收端、信號(hào)輸出端、鐘信號(hào)接入端和接地端；所述信號(hào)接收端用于接收第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸出信號(hào)，并通過(guò)該信號(hào)輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至第三步進(jìn)電機(jī)。
[0027]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述豎向旋轉(zhuǎn)部設(shè)有一與橫向圓形外殼相匹配的縱向旋轉(zhuǎn)圓形基座，該縱向旋轉(zhuǎn)圓形基座后部設(shè)有豎向旋轉(zhuǎn)避讓孔；所述安裝支撐部穿過(guò)豎向旋轉(zhuǎn)避讓孔后與豎向旋轉(zhuǎn)齒輪的端面連接。
[0028]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述縱向旋轉(zhuǎn)圓形基座內(nèi)設(shè)有用于安裝第一步進(jìn)電機(jī)和豎向旋轉(zhuǎn)齒輪的縱向旋轉(zhuǎn)部件安裝支架；所述第一步進(jìn)電機(jī)通過(guò)豎向旋轉(zhuǎn)齒帶與豎向旋轉(zhuǎn)齒輪連接。
[0029]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述橫向旋轉(zhuǎn)部設(shè)有固定在橫向圓形外殼內(nèi)部、用于安裝第二步進(jìn)電機(jī)和橫向旋轉(zhuǎn)齒輪的橫向旋轉(zhuǎn)部件安裝支架；所述第二步進(jìn)電機(jī)通過(guò)橫向旋轉(zhuǎn)齒帶與橫向旋轉(zhuǎn)齒輪連接。
[0030]為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明所述醫(yī)用攝像萬(wàn)向云臺(tái)裝置整體結(jié)構(gòu)立體圖。
[0032]圖2為本發(fā)明所述醫(yī)用攝像萬(wàn)向云臺(tái)裝置的主要部件分解圖。
[0033]圖3為本發(fā)明所述醫(yī)用攝像萬(wàn)向云臺(tái)裝置的爆炸圖。
[0034]圖4是攝像云臺(tái)控制電路的模塊連接示意圖。
[0035]圖5是通訊芯片的電路圖。
[0036]圖6是單片機(jī)的電路圖。
[0037]圖7是儲(chǔ)存電路的電路圖。
[0038]圖8是第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電路圖。
[0039]圖9是參考電壓的電路圖。
[0040]圖10是第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電路圖。
[0041]圖11是參考電壓的電路圖。
[0042]圖12是第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電路圖。
[0043]圖13是電壓轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0044]圖14是濾波電路的電路圖。
[0045]圖15是第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸入端口的局部放大圖
[0046]圖16是信號(hào)連接關(guān)系圖。
[0047]圖17是第一電機(jī)限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入的電路圖。
[0048]圖18是第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電路圖。
[0049]圖19是第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸入端口的局部放大圖。
[0050]圖20是第二電機(jī)限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入的電路圖。
[0051]圖21是第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電路圖。
[0052]圖22是第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸出端口的局部放大圖。
[0053]圖23是第二電機(jī)限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]如圖1至3所示，本發(fā)明所述的一種醫(yī)用攝像云臺(tái)用于輔助醫(yī)生在操作手術(shù)時(shí)進(jìn)行手術(shù)畫(huà)面直播或錄制，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)繞豎軸、橫軸和縱軸的三維自由多角度旋轉(zhuǎn)，方便醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)操作。本發(fā)明整體呈圓柱狀的緊湊結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)主要包括:安裝支撐部1、豎向旋轉(zhuǎn)部2、橫向旋轉(zhuǎn)部3、縱向旋轉(zhuǎn)部4、攝像機(jī)組件5和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；所述豎向旋轉(zhuǎn)部2是指實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)繞豎軸旋轉(zhuǎn)的部件組合，所述橫向旋轉(zhuǎn)部3是指實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)繞橫軸旋轉(zhuǎn)的部件組合，所述縱向旋轉(zhuǎn)部4是指實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)繞縱軸旋轉(zhuǎn)的部件組合。具體結(jié)構(gòu)如下:
[0055]所述安裝支撐部I用于把整個(gè)醫(yī)用攝像萬(wàn)向云臺(tái)裝置固定安裝在手術(shù)室的某些可移動(dòng)的支架上(如可移動(dòng)伸縮的臺(tái)車支架等)，以便配合對(duì)手術(shù)區(qū)域畫(huà)面進(jìn)行多角度的攝像，所述安裝支撐部上設(shè)有用于整理電路線纜的橫向穿線定位片11及縱向穿線定位片12，防止線纜錯(cuò)亂和打結(jié)。所述安裝支撐部I的頭部用于與豎向旋轉(zhuǎn)部2的豎向旋轉(zhuǎn)齒輪的端面連接，連接方式采用螺釘。
[0056]所述豎向旋轉(zhuǎn)部2內(nèi)部設(shè)有第一步進(jìn)電機(jī)21及由第一步進(jìn)電機(jī)21驅(qū)動(dòng)的豎向旋轉(zhuǎn)齒輪22，所述豎向旋轉(zhuǎn)部2通過(guò)豎向旋轉(zhuǎn)齒輪22與安裝支撐部I連接；進(jìn)一步，所述豎向旋轉(zhuǎn)部2設(shè)有一與橫向圓形外殼33相匹配的縱向旋轉(zhuǎn)圓形基座23，該縱向旋轉(zhuǎn)圓形基座23后部設(shè)有豎向旋轉(zhuǎn)避讓孔231 ;所述安裝支撐部I穿過(guò)豎向旋轉(zhuǎn)避讓孔231后與豎向旋轉(zhuǎn)齒輪22的端面連接。所述縱向旋轉(zhuǎn)圓形基座23內(nèi)設(shè)有用于安裝第一步進(jìn)電機(jī)21和豎向旋轉(zhuǎn)齒輪22的縱向旋轉(zhuǎn)部件安裝支架24 ;所述第一步進(jìn)電機(jī)21通過(guò)豎向旋轉(zhuǎn)齒帶25與豎向旋轉(zhuǎn)齒輪22連接。
[0057]所述橫向旋轉(zhuǎn)部3固定安裝在豎向旋轉(zhuǎn)部2上，所述橫向旋轉(zhuǎn)部3具有橫向圓形外殼33，該橫向圓形外殼33內(nèi)設(shè)有第二步進(jìn)電機(jī)31及由第二步進(jìn)電機(jī)31驅(qū)