一种云台发射器及其自动识别与瞄准系统

1.一种云台发射器，其特征在于：包括转向机构、发射机构和图像追踪机构，所述转向机构包括Yaw 轴电机（1），Yaw 轴电机（1）的输出轴连接第一Yaw 轴支架（2），第一Yaw 轴支架（2）转动连接有Pitch 轴支架（3），Pitch 轴支架（3）通过第一Yaw轴支架（2）上固定的Pitch 轴电机（4）驱动，所述发射机构包括连接于Pitch 轴支架（3）的发射机架（5），发射机架（5）上设有储弹装置（6）、枪管（7）和用于进弹的拨盘（8），拨盘（8）与枪管（7）之间设有用于加速子弹的摩擦轮（9），所述图像追踪机构包括连接于发射机架（5）的Yaw 轴舵机（10），Yaw 轴舵机（10）连接有第二Yaw 轴支架（11），
第二Yaw 轴支架（11）连接有Pitch 轴舵机（12），Pitch 轴舵机（12）固定有用于采集图像信号的摄像头（13）；所述第一Yaw 轴支架（2）和第二Yaw 轴支架（11）均为Y型支架；所述储弹装置（6）为立设在发射机架（5）上部的弯折板；所述Yaw 轴电机（1）和Pitch 轴电机（4）均为步进电机；所述Yaw 轴舵机（10）通过底板（14）连接于发射机架（5）。
2.根据权利要求1 所述的云台发射器，其特征在于：还包括控制器和传感器。
3.根据权利要求1 所述的云台发射器的自动识别与瞄准系统，其特征在于：包括步骤：
1）摄像头在Yaw 轴舵机和Pitch 轴舵机带动下全方位采集图像；
2）控制器对摄像头的采集图像进行处理；
3）寻找到攻击目标进入步骤4），否则回到步骤1）；
4）确定攻击目标所在空间；
5）Yaw 轴电机和Pitch 轴电机带动枪管运动；
6）传感器检测枪管当前角度；
7）瞄准攻击目标进入步骤8），否则回到步骤5）；
8）拨盘和摩擦轮启动将子弹从枪管射出。
4.根据权利要求3 所述的自动识别与瞄准系统，其特征在于：所述控制器和传感器之间的通讯信号为I2C 协议或SPI 协议。
5.根据权利要求3 所述的自动识别与瞄准系统，其特征在于：所述Yaw 轴电机和Pitch 轴电机输入信号为电脉冲信号，输出信号为角位移信号。
6.根据权利要求3 所述的自动识别与瞄准系统，其特征在于：所述传感器为九轴传感器。

一种云台发射器及其自动识别与瞄准系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及发明涉及一种云台发射器，特别是涉及一种基于图形处理的云台发射系统。\n背景技术\n[0002] 目前大部分云台机构仍需人为操纵，且都存在反应时间长、精确性低、不稳定、适应性弱等缺点，一旦超过视野范围或距离较远时便难以控制。\n发明内容\n[0003] 发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种云台发射器，角度调节范围广，还提供乐该云台发射器的自动识别与瞄准系统，自动识别与瞄准系统自动寻找并识别目标，云台发射器精准快速的发射攻击，稳定性大大提高。\n[0004] 技术方案：本发明所述的一种云台发射器，包括转向机构、发射机构和图像追踪机构，所述转向机构包括Yaw轴电机，Yaw轴电机的输出轴连接第一Yaw轴支架，第一Yaw轴支架转动连接有Pitch轴支架，Pitch轴支架通过第一Yaw轴支架上固定的Pitch轴电机驱动，所述发射机构包括连接于Pitch轴支架的发射机架，发射机架上设有储弹装置、枪管和用于进弹的拨盘，拨盘与枪管之间设有用于加速子弹的摩擦轮，所述图像追踪机构包括连接于发射机架的Yaw轴舵机，Yaw轴舵机连接有第二Yaw轴支架，第二Yaw轴支架连接有Pitch轴舵机，Pitch轴舵机固定有用于采集图像信号的摄像头。\n[0005] 所述第一Yaw轴支架和第二Yaw轴支架均为Y型支架。\n[0006] 所述储弹装置为立设在发射机架上部的弯折板。\n[0007] 所述Yaw轴电机和Pitch轴电机均为步进电机。\n[0008] 所述Yaw轴舵机通过底板连接于发射机架。\n[0009] 云台发射器还包括控制器和传感器。\n[0010] 云台发射器的自动识别与瞄准系统，包括步骤：\n[0011] 1)摄像头在Yaw轴舵机和Pitch轴舵机带动下全方位采集图像；\n[0012] 2)控制器对摄像头的采集图像进行处理；\n[0013] 3)寻找到攻击目标进入步骤4)，否则回到步骤1)；\n[0014] 4)确定发射目标所在空间；\n[0015] 5)Yaw轴电机和Pitch轴电机带动枪管运动；\n[0016] 6)传感器检测枪管当前角度；\n[0017] 7)瞄准目标进入步骤8)，否则回到步骤5)；\n[0018] 8)拨盘和摩擦轮启动将子弹从枪管射出。\n[0019] 所述控制器和传感器之间的通讯信号为I2C协议或SPI协议。\n[0020] 所述Yaw轴电机和Pitch轴电机输入信号为电脉冲信号，输出信号为角位移信号。\n[0021] 所述传感器为九轴传感器。\n[0022] 工作原理：摄像头通过Yaw轴舵机和Pitch轴舵机运转全方位采集图像信号并传输至控制器，控制器控制传动机构的Yaw轴电机、Pitch轴电机运转并带动发射机构调节角度，传感器监测发射机构枪管的方位角度，控制器驱动拨盘和摩擦轮运转将子弹送入枪管射出。\n[0023] 有益效果：本发明的云台发射器和该云台发射器的自动识别与瞄准系统，能够实现自动识别瞄准的功能，具有反应时间短、速度快、精确性好、稳定性高的优点，而且还能在云台自动识别发射子弹的过程中进行其他操作，实现了多方面操作。\n附图说明\n[0024] 图1为本发明的结构示意图；\n[0025] 图2为本发明转向机构的结构示意图；\n[0026] 图3为本发明发射机构的结构示意图；\n[0027] 图4为本发明图像追踪机构的结构示意图；\n[0028] 图5为本发明枪管与摩擦轮的局部示意图；\n[0029] 图6为本发明控制示意图；\n[0030] 图7为本发明系统的流程图。\n具体实施方式\n[0031] 下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。\n[0032] 如图1至图4所示，本发明的一种云台发射器，包括转向机构、发射机构和图像追踪机构，转向机构包括Yaw轴电机1，Yaw轴电机1的输出轴连接第一Yaw轴支架2，第一Yaw轴支架2转动连接有Pitch轴支架3，Pitch轴支架3通过第一Yaw轴支架2上固定的Pitch轴电机4驱动，发射机构包括连接于Pitch轴支架3的发射机架5，发射机架5上设有储弹装置6、枪管7和用于进弹的拨盘8，拨盘8与枪管7之间设有用于加速子弹的摩擦轮9，图像追踪机构包括连接于发射机架5的Yaw轴舵机10，Yaw轴舵机10连接有第二Yaw轴支架11，第二Yaw轴支架11连接有Pitch轴舵机12，Pitch轴舵机12固定有用于采集图像信号的摄像头13，第一Yaw轴支架2和第二Yaw轴支架11均为Y型支架，储弹装置6为立设在发射机架5上部的弯折板，Yaw轴电机1和Pitch轴电机4均为步进电机，Yaw轴舵机10通过底板14连接于发射机架5，还包括控制器和传感器。\n[0033] 如图5和图6所示，云台发射器的自动识别与瞄准系统，包括步骤：\n[0034] 1)摄像头在Yaw轴舵机和Pitch轴舵机带动下全方位采集图像，摄像头按一定轨迹[0035] 全方位扫描获取图像，通过图像处理实现目标的自动识别，并以正前方为参考方位；\n[0036] 2)控制器对摄像头的采集图像进行处理；\n[0037] 3)寻找到攻击目标进入步骤4，否则回到步骤1；\n[0038] 4)确定发射目标所在空间；\n[0039] 5)Yaw轴电机和Pitch轴电机带动枪管运动；\n[0040] 6)传感器检测枪管当前角度；\n[0041] 7)瞄准目标进入步骤8，否则回到步骤5；\n[0042] 8)拨盘和摩擦轮启动将子弹从枪管射出。\n[0043] 其中，作为优选，选用STM32F407ZET6作为控制器，STM32F407ZET6控制器具有丰富的可拓展的外设预留接口、具有高达168MHZ的主频，处理速度高，可满足图像处理的要求，作为优选，摄像头13选用OV7620型号的数字摄像头采集图像，其图像为YUV422格式，且为隔行扫描，OV7620和控制器之间的通讯方位为SCCB(Serial Camera Control Bus),该协议与I2C通讯协议类似，作为优选，选用MPU9250作为检测枪管7空间位置的传感器，该传感器具有三个16位加速度AD输出，三个16位陀螺仪AD输出以及三个6位三个磁力计输出，和控制器之间的通讯可选用400KHz的I2C协议或者1MHz的SPI协议，作为优选，Yaw轴电机1和Pitch轴电机4的步进电机以电脉冲信号作为输入，以角位移作为输出，可实现角度的精准控制，使用时，摄像头13通过Yaw轴舵机10和Pitch轴舵机12运转全方位采集图像信号并传输至控制器，控制器控制传动机构的Yaw轴电机1、Pitch轴电机4运转并带动发射机构调节角度，传感器监测发射机构枪管7的方位角度，控制器驱动拨盘8和摩擦轮9运转将子弹送入枪管7射出。