本发明专利技术一方面提供了一种模拟眼运动的装置，其包括固定支座机构、模拟眼系统、驱动系统和控制系统；其中，驱动系统上设置有第一传动部；模拟眼系统包括模拟眼、同球心限位组件及第二传动部，该第二传动部上设置有圆弧面滑台；另一方面提供了一种模拟眼运动的控制方法；通过驱动单元使第一传动部做复合驱动，带动第二传动部的圆弧面滑台做上下、左右复合旋转运动，进而使模拟眼做上下左右复合旋转及更复杂、速度更快、幅度更大的动作，从而解决了现有技术中模拟眼的运动方式只能做简单的左右旋转的问题，进而达到仿真人眼运动的效果。进而达到仿真人眼运动的效果。进而达到仿真人眼运动的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟眼运动的装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体涉及到一种模拟眼运动的装置及控制方法。
技术介绍
[0002]机器人本身并不具有视觉感知能力，需要赋予机器人一双“眼睛”，让机器人像人一样具备检测、判断、识别等能力。
[0003]目前，在一个眼底成像系统中，无论是眼底相机、线扫描成像或是点扫描成像，在进行人眼测试之前，都需要一个模拟眼来进行功能性测试。在以往的测试方法中，一般都要求模拟眼的材质和形状符合人眼的特质，一个透镜和一张纸片构成的简单系统就是一个模拟眼，但是从未对模拟眼的运动方式有所要求。
[0004]在共聚焦扫描成像跟踪系统中，由于光学系统专为人眼设计，以往的模拟眼的运动方式只能做简单的左右平移，这种平移在图像中表现为模拟眼球的左右转动；随着社会的发展和科技的进步，模拟人眼运动仿真的产品在精准跟踪测试中越来越重要，在跟踪质量方面，起主要作用的是模拟眼的运动方式能否符合人眼的运动模式。
[0005]现实中，人眼运动很复杂，可以上下、左右及复合旋转，因此一种精确模拟人眼运动的装置是专利技术人亟需研发的。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种模拟眼运动的装置及控制方法，该装置的机械结构与人眼运动模式相匹配，能够使模拟眼球做上下、左右、复合旋转及做更复杂的动作，从而解决了现有技术中模拟眼的运动方式只能做简单的左右旋转的问题，进而达到仿真人眼运动的效果。
[0007]为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种模拟眼运动的装置，包括固定支座机构、位于所述固定支座机构一端的模拟眼系统、另一端的驱动系统和控制系统；所述驱动系统上设置有第一传动部；所述模拟眼系统包括模拟眼、设置在所述模拟眼上的同球心限位组件及第二传动部，所述第二传动部的一端与所述模拟眼固定连接，另一端设置有圆弧面滑台，所述圆弧面滑台抵接在所述第一传动部上；所述控制系统与所述驱动系统连接。
[0008]进一步地，所述第一传动部上设置有圆弧面，所述圆弧面与所述圆弧面滑台相抵接。
[0009]进一步地,所述圆弧面滑台的球心为所述模拟眼的球心。
[0010]进一步地，所述同球心限位组件用于固定所述模拟眼，包括模拟眼眶、子午固定环和赤道固定环；所述模拟眼眶，在所述模拟眼眶上设置有若干个通孔，若干个所述通孔的中心线的交点为所述模拟眼的球心；所述子午固定环，与所述模拟眼眶固定连接，所述子午固定环上设置有与若干个所述通孔相对应的多个螺纹通孔；所述赤道固定环，固定连接在所述固定支座机构的一端上，所述赤道固定环与所述子午固定环固定连接。
[0011]进一步地,所述子午固定环与所述模拟眼眶通过紧定螺钉连接，若干个所述通孔
内分别安装有若干个滚珠，若干个所述滚珠抵接在所述模拟眼的球面上，所述紧定螺钉穿过所述螺纹通孔延伸至所述通孔，并抵接在所述滚珠上。
[0012]进一步地，所述驱动系统包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第二驱动单元带动所述第一驱动单元上下移动。
[0013]进一步地，所述第二驱动单元包括第二电机、第二电机支架、设置在所述第二电机输出轴上的传动丝杠和设置在所述传动丝杠上的滑块，所述第二电机支架固定连接在所述固定支座机构的另一端上；所述第一驱动单元包括第一电机、第一电机支架和第一传动部，所述第一传动部设置在所述第一电机的输出端上，所述第一电机支架与所述滑块固定连接。
[0014]进一步地，所述控制系统包括上位机软件、信号分发器模块、第一控制模块和第二控制模块，所述上位机软件用于采集、存储人眼动数据；所述信号分发器用于接收所述上位机软件的人眼动数据，并将所述人眼动数据发送给所述第一控制模块和所述第二控制模块，所述第一控制模块、第二控制模块分别控制所述第一驱动单元、第二驱动单元。
[0015]本专利技术另一方面提供了一种模拟眼运动的控制方法，其采用上述模拟眼运动的装置来控制模拟眼运动的方法，所述控制系统控制所述驱动系统，使第一传动部转动和/或上下移动，并带动模拟眼固定连接的第二传动部沿圆弧面滑台的弧面旋转，进而带动模拟眼进行空间旋转。
[0016]进一步地，所述控制系统包括信号分发器模块和控制模块，包括如下具体控制步骤：
[0017]步骤一:获取轨迹信号，控制系统根据轨迹信号，生成地址命令字符串并发送给信号分发器模块；
[0018]步骤二:信号分发器模块接收地址命令字符串后，并同时发送给控制模块；
[0019]步骤三:控制模块读取地址命令字符串，控制驱动系统的速度、位置；
[0020]步骤四：驱动系统执行地址命令字符串，使第一传动部转动和/或上下移动，并带动模拟眼固定连接的第二传动部沿圆弧面滑台的弧面旋转，进而带动模拟眼进行空间旋转。
[0021]进一步地，控制系统中的上位机软件根据获取的轨迹信号，生成地址命令字符。
[0022]进一步地，所述地址命令字符串包括第一地址命令字符串和第二地址命令字符串；所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块；所述第一控制模块读取所述第一地址命令字符串，控制所述第一驱动单元的速度、位置；所述第二控制模块读取所述第二地址命令字符串，控制所述第二驱动单元的速度。
[0023]进一步地，步骤一所述获取轨迹信号为采集的人眼运动数据或历史记录的轨迹文件。
[0024]进一步地，所述历史记录的轨迹文件为所述上位机软件记录下每一次操作的命令和命令间的时间间隔，记录完成后得到轨迹文件。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1、本专利技术装置的机械结构与人眼运动模式相匹配，其运动模式更贴近人眼，在针对人眼设计的光学系统中，能够得到更精准的跟踪测试结果，能够更加深入对跟踪算法极限的测试，测试得到的反馈数据更能直接体现跟踪算法的成功率。
[0027]2、通过该装置的驱动系统及控制该驱动系统的控制系统避免了人手直接移动模拟眼，方便性及精准控制度上得到很大提高，进一步通过驱动系统对第一传动部的复合驱动，带动第二传动部的圆弧面滑台做相对的上下左右复合旋转运动，进而使模拟眼做上下、左右及复合旋转及更复杂、速度更快、幅度更大的动作。
[0028]3、通过圆弧面滑台和第一传动部形成的静摩擦传动系统，利用静摩擦，在额定旋转角度中，可以选择空间旋转的任意角度静止，圆弧面滑台与第一传动部紧密抵接，使第一传动部的转动及上下移动的复合运动转化为圆弧面滑台的空间转动，目的是让复杂的空间转动转化为平面上的运动，平面上的运动也可转化为柱体的旋转与轴向运动，从而实现该装置精确控制的可实施性。
[0029]4、通过该装置驱动系统的第一驱动单元、第二驱动单元形成动力输出机构，第二驱动单元的传动丝杠为竖直方向的转动，带动滑块上下移动，进而带动第一驱动单元上下运动，通过控制系统使电机(第一电机、第二电机)精准的旋转和上下运动，保证该装置动力输出的稳定性，为模拟眼运动的精准性提供了有力的基础。
[0030]5、通过该装置同球心限位系统使模拟眼固定的很牢固，不会自转，复本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟眼运动的装置，包括固定支座机构、位于所述固定支座机构一端的模拟眼系统、另一端的驱动系统和控制系统；其特征在于，所述驱动系统上设置有第一传动部；所述模拟眼系统包括模拟眼、设置在所述模拟眼上的同球心限位组件及第二传动部，所述第二传动部的一端与所述模拟眼固定连接，另一端设置有圆弧面滑台，所述圆弧面滑台抵接在所述第一传动部上；所述控制系统与所述驱动系统连接。2.如权利要求1所述的一种模拟眼运动的装置，其特征在于，所述第一传动部上设置有圆弧面，所述圆弧面与所述圆弧面滑台相抵接。3.如权利要求1或2所述的一种模拟眼运动的装置，其特征在于,所述圆弧面滑台的球心为所述模拟眼的球心。4.如权利要求1所述的一种模拟眼运动的装置，其特征在于，所述同球心限位组件用于固定所述模拟眼，包括模拟眼眶、子午固定环和赤道固定环；所述模拟眼眶，在所述模拟眼眶上设置有若干个通孔，若干个所述通孔的中心线的交点为所述模拟眼的球心；所述子午固定环，与所述模拟眼眶固定连接，所述子午固定环上设置有与若干个所述通孔相对应的多个螺纹通孔；所述赤道固定环，固定连接在所述固定支座机构的一端上，所述赤道固定环与所述子午固定环固定连接。5.如权利要求4所述的一种模拟眼运动的装置，其特征在于,所述子午固定环与所述模拟眼眶通过紧定螺钉连接，若干个所述通孔内分别安装有若干个滚珠，若干个所述滚珠抵接在所述模拟眼的球面上，所述紧定螺钉穿过所述螺纹通孔延伸至所述通孔，并抵接在所述滚珠上。6.如权利要求1所述的一种模拟眼运动的装置，其特征在于，所述驱动系统包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第二驱动单元带动所述第一驱动单元上下移动。7.如权利要求6所述的一种模拟眼运动的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，付鹏，张腾，
申请(专利权)人：南京博视医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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