CN107433623A - 一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，包括支撑组，传动组，动力组三部分。通过一个气弹簧使得底端平台与中间平台之间的三根柔索始终保持张紧，通过驱动底端平台上的三个电机使摄像机间接获得一个伸缩自由度。通过驱动中间平台上的四个电机，拉伸摄像头平台与中间平台间的四根柔索，若拉伸同侧柔索，使得摄像头具有两个自由度，若拉伸对角柔索，使得摄像机可以绕支撑杆与摄像机平台的铰接中心旋转，从而使得摄像头具有四个自由度。本发明机构简单，采用了柔索驱动，降低了整体质量和噪音。另外摄像机平台和支撑杆的铰接位置固定，使得摄像机控制更加精确。伸缩自由度可以使此云台应用于更加广泛的场合，尤其是环境探测方面。

Description

一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台
技术领域
本发明涉及仿生机械云台领域，特别是一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台。
背景技术
现在机器人日益普及，一些特种机器人已经走进我们生活的方方面面，例如，市场上已经开始使用炒菜机器人，交通警察机器人，探测机器人，无人艇等等。其中，视觉是我们人类获取信息的主要方式，同样也是机器人获取信息的不可忽视的一项。通过一些机械云台，可以使得机器人获得和我们人眼相近的能力，可以大大地推进机器人的普及。
目前在很多机器人上都安装了摄像机，但是往往摄像机的运动很僵硬、不灵活，这就造成机器人获取信息的不足，进而影响机器人的活动。若摄像机可以像人眼一样灵活，则可以很大程度提高机器人获取的信息量，改善机器人的运动。
现在常见的仿生机械云台大多是两个自由度、三个自由度，在一些特殊的应用场合下难以满足要求或者效果并不理想，而且机械结构复杂，重量大，因此研究一款重量轻、结构简单、可应用于多种环境下的机械云台是很有必要的。在一些复杂地形环境如灾区中、矿区中，一个具有伸缩自由度仿生机械云台的救援机器人就显得尤为重要，可以大大增大救援机率。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，采用了双层柔索驱动，大大地降低了噪音，减轻了重量，而且由于支撑杆和摄像机平台铰接点位置的固定，使得摄像机的控制更精确；由于摄像机伸缩自由度的实现，可以使得此仿生机械云台的应用更加灵活多变，尤其是在未知环境探测方面。
为实现上述目的，本发明的构思是 ：
首先，通过一个气弹簧连接底端平台和中间平台，并在中间平台下表面铸有三个圆环，通过安装在底端平台上的三个电机驱动连接在这三个圆环上的柔索，从而使得中间平台有一个前后移动的自由度。然后，中间平台通过一根刚性支撑杆和摄像机平台连接，支撑杆和中间平台通过螺纹固连，支撑杆和摄像机平台之间通过球铰接。在摄像机平台下表面铸有四个圆环，两个为一对沿直径对称分布。摄像机平台中心两侧的对应耳环的连线与中间平台上导轮架的连线垂直。两对圆环中各取同侧的一只，用柔索连接圆环通过中间平台导轮架的导轮，连接到对应的卷筒上。通过中间平台上的四个电机配合驱动四根柔索，可以使得摄像机平台具有三个自由度，由此，摄像机就具有了四个自由度。通过每个电机对应的编码器，可以得到对应电机的转速和转角，从而可以计算得出摄像头的位姿，反馈到控制***，实现摄像头的闭环控制。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案 ：
一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，包括支撑组，传动组，动力组三部分；通过驱动安装在底端平台上的三个电机使得底端平台和中间平台之间的三根柔索长度发生变化，它们之间的气弹簧随之伸缩，从而使得这三根柔索始终处于张紧状态，使得中间平台有一个前后移动的自由度；通过驱动安装在中间平台上的四个电机使得中间平台和摄像机平台之间的四根柔索长度发生变化，摄像机平台绕与支撑杆相连的球铰转动；如果分别驱动同侧的两根柔索，则摄像机平台具有两自由度，如果分别驱动成对角的两对柔索，一对同时拉短，一对同时放长，则摄像机平台能够饶与支撑杆相连的球铰旋转一定的角度，从而使得摄像机平台具有四个自由度；摄像机通过螺钉固定连接在摄像机平台上。
所述支撑组包括三个单电机架，底端平台，三个单导轮支架，两个双导轮支架，七个导轮，七个圆柱销，支撑杆；所述传动组包括气弹簧活塞，气弹簧缸筒，七根柔索，摄像机平台，摄像机；所述动力组包括底端平台上安装的三个电机，三个卷筒，及三个相应的编码器，中间平台上安装的四个电机、四个卷筒和四个相应的编码器；所述底端平台上的三个电机通过三个单电机支架安装在底端平台上，呈120°分布，三个电机的电机轴上安装有卷筒，并连接着对应的编码器；所述中间平台上的四个电机、四个卷筒和四个相应的编码器通过两个双电机支架安装在中间平台上，两个一组呈180°分布；三个单导轮支架分别安装在底端平台的凹槽中，三个导轮分别通过三个圆柱销安装在三个单导轮支架上；两个双导轮支架分别安装在中间平台的凹槽中，四个导轮分别通过四个圆柱销安装在两个双导轮支架上；所述支撑杆通过螺纹与中间平台固连，通过球铰与摄像机平台铰接；气弹簧由气弹簧活塞、气弹簧缸筒组成，气弹簧活塞和气弹簧缸筒的一端分别通过螺钉分别与底端平台、中间平台相连；所述七根柔索的其中三根柔索互相平行，通过中间平台上的三个圆环经三个导轮缠绕到底端平台上的三个卷筒上；另外四根柔索，其中，第一根柔索一端固定在摄像机平台上的右上圆环上面，另一端通过固定在中间平台左视图左侧的凹槽中的双导轮支架上的导轮连接到固定于中间平台右视图上右上电动机的卷筒上面；第二根柔索一端固定在摄像机平台上的右下圆环上面，另一端通过固定在中间平台左视图左侧的凹槽中的双导轮支架上的另一个导轮连接到固定于中间平台右视图右下电动机的卷筒上面；第三根柔索一端固定在摄像机平台上的左上圆环上面，另一端通过固定在中间平台左视图右侧的凹槽中的双导轮支架上的导轮连接到固定于中间平台右视图左上电动机的卷筒上面；第四根柔索一端固定在摄像机平台上的左下圆环上面，另一端通过固定在中间平台左视图右侧的凹槽中的双导轮支架上的另一个导轮连接到固定于中间平台右视图左下电动机的卷筒上面。
所述中间平台下部铸有三个圆环，呈120°分布；所述摄像机平台下部铸有四个圆环，两个为一对，两对呈180°分布在摄像机平台下部直径两侧，这条直径与中间平台上两个双导轮支架中心的连线垂直。
通过七个编码器测得七个电机转动的角度和转速，反馈给控制***，计算出摄像头的位姿，实现摄像头的闭环控制。
本发明与现有技术相比较，具有显而易见的特点和优点：
本发明装置的机械结构相对比较简单，采用柔索，降低了***的噪音和重量。本发明由于球铰接中心固定，使得云台控制更加精确容易，同时由于伸缩自由度，使得云台应用范围更加广阔，尤其是一些特殊环境下的探测。
附图说明
图1是本发明一个实施例的整体图。
图2是图1的柔索伸张时的一种姿态。
图3是图1中A部分的左视图。
图4是图1中A部分的右视图。
图5是图2中B部分的局部放大视图。
图6是图2中C部分的局部放大视图。
图7是本发明一个实施例的***试图。
图8是图1中摄像机平台的正视图。
图9是图1中间平台的斜视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的一个优选实施例作进一步说明：
参考图1～图9，一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，包括支撑组Ⅰ，传动组Ⅱ，动力组Ⅲ三部分；通过驱动安装在底端平台Ⅰ-2上的三个电机Ⅲ-1-1，Ⅲ-2-1，Ⅲ-3-1使得底端平台Ⅰ-2和中间平台Ⅰ-6之间的三根柔索Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3长度发生变化，它们之间的气弹簧随之伸缩，从而使得这三根柔索Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3始终处于张紧状态，使得中间平台Ⅰ-6有一个前后移动的自由度；通过驱动安装在中间平台Ⅰ-6上的四个电机Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1使得中间平台Ⅰ-6和摄像机平台Ⅱ-5之间的四根柔索Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4长度发生变化，摄像机平台Ⅱ-5绕与支撑杆Ⅰ-10相连的球铰转动；如果分别驱动同侧的两根柔索，则摄像机平台Ⅱ-5具有两自由度，如果分别驱动成对角的两对柔索，一对同时拉短，一对同时放长，则摄像机平台Ⅱ-5能够饶与支撑杆Ⅰ-10相连的球铰旋转一定的角度，从而使得摄像机平台Ⅱ-5具有四个自由度；摄像机Ⅱ-6通过螺钉固定连接在摄像机平台Ⅱ-5上。
所述支撑组Ⅰ包括三个单电机架Ⅰ-1-1，Ⅰ-1-2，Ⅰ-1-3，底端平台Ⅰ-2，三个单导轮支架Ⅰ-3-1，Ⅰ-3-2，Ⅰ-3-3，两个双导轮支架Ⅰ-7-1，Ⅰ-7-2，七个导轮Ⅰ-4-1，Ⅰ-4-2，Ⅰ-4-3，Ⅰ-8-1，Ⅰ-8-2，Ⅰ-8-3，Ⅰ-8-4，七个圆柱销Ⅰ-5-1，Ⅰ-5-2，Ⅰ-5-3，Ⅰ-9-1，Ⅰ-9-2，Ⅰ-9-3，Ⅰ-9-4，中间平台Ⅰ-6，支撑杆Ⅰ-10；所述传动组Ⅱ包括气弹簧活塞Ⅱ-1，气弹簧缸筒Ⅱ-2，七根柔索Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3，Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4，摄像机平台Ⅱ-5，摄像机Ⅱ-6；所述动力组Ⅲ包括底端平台Ⅰ-2上安装的三个电机Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1，三个卷筒Ⅲ-1-3、Ⅲ-2-3、Ⅲ-3-3，及三个相应的编码器Ⅲ-1-2、Ⅲ-2-2、Ⅲ-3-2，中间平台Ⅰ-6上安装的四个电机Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1、四个卷筒Ⅲ-4-3，Ⅲ-5-3，Ⅲ-6-3，Ⅲ-7-3和四个相应的编码器Ⅲ-4-2，Ⅲ-5-2，Ⅲ-6-2，Ⅲ-7-2；所述底端平台Ⅰ-2上的三个电机Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1通过三个单电机支架Ⅰ-1-1，Ⅰ-1-2，Ⅰ-1-3安装在底端平台Ⅰ-2上，呈120°分布，三个电机Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1的电机轴上安装有卷筒Ⅲ-1-3、Ⅲ-2-3、Ⅲ-3-3，并连接着对应的编码器Ⅲ-1-2、Ⅲ-2-2、Ⅲ-3-2；所述中间平台Ⅰ-6上的四个电机Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1、四个卷筒Ⅲ-4-3，Ⅲ-5-3，Ⅲ-6-3，Ⅲ-7-3和四个相应的编码器Ⅲ-4-2，Ⅲ-5-2，Ⅲ-6-2，Ⅲ-7-2通过两个双电机支架Ⅰ-11-1、Ⅰ-11-2安装在中间平台Ⅰ-6上，两两呈180°分布；三个单导轮支架Ⅰ-3-1、Ⅰ-3-2、Ⅰ-3-3分别安装在底端平台Ⅰ-2的凹槽中，三个导轮Ⅰ-4-1，Ⅰ-4-2，Ⅰ-4-3分别通过三个圆柱销Ⅰ-5-1，Ⅰ-5-2，Ⅰ-5-3安装在三个单导轮支架Ⅰ-3-1、Ⅰ-3-2、Ⅰ-3-3上；两个双导轮支架Ⅰ-7-1、Ⅰ-7-2分别安装在中间平台Ⅰ-6的凹槽中，四个导轮Ⅰ-8-1，Ⅰ-8-2，Ⅰ-8-3，Ⅰ-8-4分别通过四个圆柱销Ⅰ-9-1，Ⅰ-9-2，Ⅰ-9-3，Ⅰ-9-4安装在两个双导轮支架Ⅰ-7-1、Ⅰ-7-2上；所述支撑杆Ⅰ-10通过螺纹与中间平台Ⅰ-6固连，通过球铰与摄像机平台Ⅱ-5铰接；气弹簧由气弹簧活塞Ⅱ-1、气弹簧缸筒Ⅱ-2组成，气弹簧活塞Ⅱ-1和气弹簧缸筒Ⅱ-2的一端分别通过螺钉分别与底端平台Ⅰ-2、中间平台Ⅰ-6相连；所述七根柔索Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3，Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4的其中三根柔索Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3互相平行，通过中间平台Ⅰ-6上的三个圆环Ⅰ-6-A、Ⅰ-6-B、Ⅰ-6-C经三个导轮Ⅰ-4-1、Ⅰ-4-2、Ⅰ-4-3缠绕到底端平台Ⅰ-2上的三个卷筒Ⅲ-1-3、Ⅲ-2-3、Ⅲ-3-3上；另外四根柔索Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4，其中，第一根柔索Ⅱ-4-1一端固定在摄像机平台Ⅱ-5上的右上圆环Ⅱ-5-B上面，另一端通过固定在中间平台Ⅰ-6的凹槽中的双导轮支架Ⅰ-7-1上的导轮Ⅰ-8-1连接到固定于电动机Ⅲ-4-1的卷筒Ⅲ-4-3上面；第二根柔索Ⅱ-4-3一端固定在摄像机平台Ⅱ-5上的右下圆环Ⅱ-5-D上面，另一端通过固定在中间平台Ⅰ-6的凹槽中的双导轮支架Ⅰ-7-1上的导轮Ⅰ-8-2连接到固定于电动机Ⅲ-5-1的卷筒Ⅲ-5-3上面；第三根柔索Ⅱ-4-2一端固定在摄像机平台Ⅱ-5上的左上圆环Ⅱ-5-A上面，另一端通过固定在中间平台Ⅰ-6的凹槽中的双导轮支架Ⅰ-7-2上的导轮Ⅰ-8-3连接到固定于电动机Ⅲ-6-1的卷筒Ⅲ-6-3上面；第四根柔索Ⅱ-4-4一端固定在摄像机平台Ⅱ-5上的左下圆环Ⅱ-5-C上面，另一端通过固定在中间平台Ⅰ-6的凹槽中的双导轮支架Ⅰ-7-2上的导轮Ⅰ-8-4连接到固定于电动机Ⅲ-7-1的卷筒Ⅲ-7-3上面，此连接可以对照图1、图3、图4。
所述中间平台Ⅰ-6下部铸有三个圆环Ⅰ-6-A、Ⅰ-6-B、Ⅰ-6-C，呈120°分布；所述摄像机平台Ⅱ-5下部铸有四个圆环Ⅱ-5-A、Ⅱ-5-B、Ⅱ-5-C、Ⅱ-5-D，两个为一对Ⅱ-5-A与Ⅱ-5-B，Ⅱ-5-C与Ⅱ-5-D，两对呈180°分布在摄像机平台Ⅱ-5下部直径两侧，这条直径与中间平台Ⅰ-6上两个双导轮支架Ⅰ-7-1、Ⅰ-7-2中心的连线垂直。
通过七个编码器Ⅲ-1-2、Ⅲ-2-2、Ⅲ-3-2，Ⅲ-4-2，Ⅲ-5-2，Ⅲ-6-2，Ⅲ-7-2测得七个电机Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1、Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1转动的角度和转速，反馈给控制***，计算出摄像头Ⅱ-6的位姿，实现摄像头Ⅱ-6的闭环控制。
以上具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落在本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，包括支撑组（Ⅰ），传动组（Ⅱ），动力组（Ⅲ）三部分；其特征在于：通过驱动安装在底端平台（Ⅰ-2）上的三个电机（Ⅲ-1-1，Ⅲ-2-1，Ⅲ-3-1）使得底端平台（Ⅰ-2）和中间平台（Ⅰ-6）之间的三根柔索（Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3）长度发生变化，它们之间的气弹簧随之伸缩，从而使得这三根柔索（Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3）始终处于张紧状态，使得中间平台（Ⅰ-6）有一个前后移动的自由度；通过驱动安装在中间平台（Ⅰ-6）上的四个电机（Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1）使得中间平台（Ⅰ-6）和摄像机平台（Ⅱ-5）之间的四根柔索（Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4）长度发生变化，摄像机平台（Ⅱ-5）绕与支撑杆（Ⅰ-10）相连的球铰转动；如果分别驱动同侧的两根柔索，则摄像机平台（Ⅱ-5）具有两自由度，如果分别驱动成对角的两对柔索，一对同时拉短，一对同时放长，则摄像机平台（Ⅱ-5）能够饶与支撑杆（Ⅰ-10）相连的球铰旋转一定的角度，从而使得摄像机平台（Ⅱ-5）具有四个自由度；摄像机（Ⅱ-6）通过螺钉固定连接在摄像机平台（Ⅱ-5）上。
2.根据权利要求1所述的基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，其特征在于：所述支撑组（Ⅰ）包括三个单电机架（Ⅰ-1-1，Ⅰ-1-2，Ⅰ-1-3），底端平台（Ⅰ-2），三个单导轮支架（Ⅰ-3-1，Ⅰ-3-2，Ⅰ-3-3），两个双导轮支架（Ⅰ-7-1，Ⅰ-7-2），七个导轮（Ⅰ-4-1，Ⅰ-4-2，Ⅰ-4-3，Ⅰ-8-1，Ⅰ-8-2，Ⅰ-8-3，Ⅰ-8-4），七个圆柱销（Ⅰ-5-1，Ⅰ-5-2，Ⅰ-5-3，Ⅰ-9-1，Ⅰ-9-2，Ⅰ-9-3，Ⅰ-9-4），支撑杆（Ⅰ-10）；所述传动组（Ⅱ）包括气弹簧活塞（Ⅱ-1），气弹簧缸筒（Ⅱ-2），七根柔索（Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3，Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4），摄像机平台（Ⅱ-5），摄像机（Ⅱ-6）；所述动力组（Ⅲ）包括底端平台（Ⅰ-2）上安装的三个电机（Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1），三个卷筒（Ⅲ-1-3、Ⅲ-2-3、Ⅲ-3-3），及三个相应的编码器（Ⅲ-1-2、Ⅲ-2-2、Ⅲ-3-2），中间平台（Ⅰ-6）上安装的四个电机（Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1）、四个卷筒（Ⅲ-4-3，Ⅲ-5-3，Ⅲ-6-3，Ⅲ-7-3）和四个相应的编码器（Ⅲ-4-2，Ⅲ-5-2，Ⅲ-6-2，Ⅲ-7-2）；所述底端平台（Ⅰ-2）上的三个电机（Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1）通过三个单电机支架（Ⅰ-1-1，Ⅰ-1-2，Ⅰ-1-3）安装在底端平台（Ⅰ-2）上，呈120°分布，三个电机（Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1）的电机轴上安装有卷筒（Ⅲ-1-3、Ⅲ-2-3、Ⅲ-3-3），并连接着对应的编码器（Ⅲ-1-2、Ⅲ-2-2、Ⅲ-3-2）；所述中间平台（Ⅰ-6）上的四个电机（Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1）、四个卷筒（Ⅲ-4-3，Ⅲ-5-3，Ⅲ-6-3，Ⅲ-7-3）和四个相应的编码器（Ⅲ-4-2，Ⅲ-5-2，Ⅲ-6-2，Ⅲ-7-2）通过两个双电机支架安装在中间平台（Ⅰ-6）上，两辆呈180°分布；三个单导轮支架（Ⅰ-3-1、Ⅰ-3-2、Ⅰ-3-3）分别安装在底端平台（Ⅰ-2）的凹槽中，三个导轮（Ⅰ-4-1，Ⅰ-4-2，Ⅰ-4-3）分别通过三个圆柱销（Ⅰ-5-1，Ⅰ-5-2，Ⅰ-5-3）安装在三个单导轮支架（Ⅰ-3-1、Ⅰ-3-2、Ⅰ-3-3）上；两个双导轮支架（Ⅰ-7-1、Ⅰ-7-2）分别安装在中间平台（Ⅰ-6）的凹槽中，四个导轮（Ⅰ-8-1，Ⅰ-8-2，Ⅰ-8-3，Ⅰ-8-4）分别通过四个圆柱销（Ⅰ-9-1，Ⅰ-9-2，Ⅰ-9-3，Ⅰ-9-4）安装在两个双导轮支架（Ⅰ-7-1、Ⅰ-7-2）上；所述支撑杆（Ⅰ-10）通过螺纹与中间平台（Ⅰ-6）固连，通过球铰与摄像机平台（Ⅱ-5）铰接；气弹簧由气弹簧活塞（Ⅱ-1）、气弹簧缸筒（Ⅱ-2）组成，气弹簧活塞（Ⅱ-1）和气弹簧缸筒（Ⅱ-2）的一端分别通过螺钉分别与底端平台（Ⅰ-2）、中间平台（Ⅰ-6）相连；所述七根柔索（Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3，Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4）的其中三根柔索（Ⅱ-3-1，Ⅱ-3-2，Ⅱ-3-3）互相平行，通过中间平台（Ⅰ-6）上的三个圆环（Ⅰ-6-A、Ⅰ-6-B、Ⅰ-6-C）经三个导轮（Ⅰ-4-1、Ⅰ-4-2、Ⅰ-4-3）缠绕到底端平台（Ⅰ-2）上的三个卷筒（Ⅲ-1-3、Ⅲ-2-3、Ⅲ-3-3）上；
另外四根柔索（Ⅱ-4-1，Ⅱ-4-2，Ⅱ-4-3，Ⅱ-4-4），其中，第一根柔索（Ⅱ-4-1）一端固定在摄像机平台（Ⅱ-5）上的右上圆环（Ⅱ-5-B）上面，另一端通过固定在中间平台（Ⅰ-6）的凹槽中的双导轮支架（Ⅰ-7-1）上的导轮（Ⅰ-8-1）连接到固定于电动机（Ⅲ-4-1）的卷筒（Ⅲ-4-3）上面；第二根柔索（Ⅱ-4-3）一端固定在摄像机平台（Ⅱ-5）上的右下圆环（Ⅱ-5-D）上面，另一端通过固定在中间平台（Ⅰ-6）的凹槽中的双导轮支架（Ⅰ-7-1）上的导轮（Ⅰ-8-2）连接到固定于电动机（Ⅲ-5-1）的卷筒（Ⅲ-5-3）上面；第三根柔索（Ⅱ-4-2）一端固定在摄像机平台（Ⅱ-5）上的左上圆环（Ⅱ-5-A）上面，另一端通过固定在中间平台（Ⅰ-6）的凹槽中的双导轮支架（Ⅰ-7-2）上的导轮（Ⅰ-8-3）连接到固定于电动机（Ⅲ-6-1）的卷筒（Ⅲ-6-3）上面；第四根柔索（Ⅱ-4-4）一端固定在摄像机平台（Ⅱ-5）上的左下圆环（Ⅱ-5-C）上面，另一端通过固定在中间平台（Ⅰ-6）的凹槽中的双导轮支架（Ⅰ-7-2）上的导轮（Ⅰ-8-4）连接到固定于电动机（Ⅲ-7-1）的卷筒（Ⅲ-7-3）上面。
3.根据权利要求1或2所述的基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，其特征在于：所述中间平台（Ⅰ-6）下部铸有三个圆环（Ⅰ-6-A、Ⅰ-6-B、Ⅰ-6-C），呈120°分布；所述摄像机平台（Ⅱ-5）下部铸有四个圆环（Ⅱ-5-A、Ⅱ-5-B、Ⅱ-5-C、Ⅱ-5-D），两个为一对（Ⅱ-5-A与Ⅱ-5-B，Ⅱ-5-C与Ⅱ-5-D），两对呈180°分布在摄像机平台（Ⅱ-5）下部直径两侧，这条直径与中间平台（Ⅰ-6）上两个双导轮支架（Ⅰ-7-1、Ⅰ-7-2）中心的连线垂直。
4.根据权利要求1或2所述的基于柔索驱动的四自由度仿生机械云台，其特征在于：通过七个编码器（Ⅲ-1-2、Ⅲ-2-2、Ⅲ-3-2，Ⅲ-4-2，Ⅲ-5-2，Ⅲ-6-2，Ⅲ-7-2）测得七个电机（Ⅲ-1-1、Ⅲ-2-1、Ⅲ-3-1、Ⅲ-4-1，Ⅲ-5-1，Ⅲ-6-1，Ⅲ-7-1）转动的角度和转速，反馈给控制***，计算出摄像头（Ⅱ-6）的位姿，实现摄像头（Ⅱ-6）的闭环控制。
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