一种智能随动调节显示器支架的制作方法

本发明涉及支架技术领域，尤其涉及一种智能随动调节显示器支架。

背景技术：

进入21世纪，高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。轻便小巧的lcd液晶显示器代替传统笨重的crt阴极射线管显示器成为人们享受信息和多媒体内容的中心。但是在液晶显示器的使用过程中，我发现液晶显示器只能固定摆放在桌面上不能根据实时需要调整显示器的上下空间高度、左右位置或者俯仰视角。

当前，使用者的显示器通常装配在固定安装座上，仅仅可以小范围的在俯仰视角方向上进行调整。从人体工程学角度来分析，由于使用者身高有差异，工作台和座椅的高度往往难以与使用者相匹配，因此使用者在长期从事键盘操作往往产生手腕、手臂、肩背的疲劳，而长期注视显示器则感觉头颈部的极度疲劳，要想提高作业效率以及健康的工作，使用者应能保持一种舒适、自然的工作姿势。因此，市场上需要一种具有调整其高度和前后俯仰视角的显示器支架。

技术实现要素：

1.需要解决的技术问题

本发明需要结局的技术问题在于，提供一种智能随动调节显示器支架。通过摄像头采集数据来判断使用者人脸面部瞳孔位置来调节支持计算机显示屏的机械臂运动，能前后左右上下移动跟踪瞳孔位置，调节姿势，实现保护视力，颈椎，脊椎和腰椎健康。

2.技术方案

一种智能随动调节显示器支架，包括机械部分、蜗轮蜗杆减速电机、摄像头、姿态传感器和控制部分；所述机械部分包括支柱、第一连接架、第二连接架和固定架，且四者均为杆件；所述第一连接架两端分别与所述固定架和第二连接架铰接以形成第一关节和第二关节，所述第二连接架另一端与所述支柱铰接以形成第三关节，三个所述蜗轮蜗杆减速电机安装在所述机械部分上，且分别驱动所述第一关节、第二关节和第三关节转动；所述摄像头安装在第一连接架上，所述第一关节、第二关节和第三关节分别安装一个所述姿态传感器，所述蜗轮蜗杆减速电机、摄像头和姿态传感器分别与所述控制部分电性连接，其中，所述控制部分包括上位机、控制器和电机驱动器，所述控制器经所述上位机控制，所述摄像头与所述控制器通过dma总线连接，所述姿态传感器与所述控制器通过i2c总线连接，所述控制器经pwm信号控制所述电机驱动器，所述电器驱动器控制所述蜗轮蜗杆减速电机。

上述的智能随动调节显示器支架，其中，所述摄像头型号为ov5647，且采样频率为60hz。

上述的智能随动调节显示器支架，其中，所述姿态传感器为mpu6050运动传感器。

上述的智能随动调节显示器支架，其中，所述控制器为k60单片机。

上述的智能随动调节显示器支架，其中，所述固定架远离第一关节一端设置有“凵”形固定板，且所述固定板表面间隔开设有若干圆形通孔。

上述的智能随动调节显示器支架，其中，所述第一连接架和第二连接架为铝型材。

3.有益效果

综上所述，本发明的有益效果在于：

(1)本实用新型的智能随动调节显示器通过摄像头采集数据来判断使用者人脸面部瞳孔位置来调节支持计算机显示屏的机械臂运动，能前后左右上下移动跟踪瞳孔位置，调节姿势，实现保护视力，颈椎，脊椎和腰椎健康；

(2)本实用新型的智能随动调节显示器取材简单、功能控制原理简单，从机械和控制均容易实现，因此适合于工厂的大规模生产和科技爱好者diy。

附图说明

图1为本实用新型智能随动调节显示器支架的结构示意图；

图2为本实用新型智能随动调节显示器支架的用电设备原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

请参见附图1-2所示，一种智能随动调节显示器支架，包括机械部分、蜗轮蜗杆减速电机2、摄像头3、姿态传感器4和控制部分；所述机械部分包括支柱6、第一连接架7、第二连接架8和固定架9，且四者均为杆件；所述第一连接架7两端分别与所述固定架9和第二连接架8铰接以形成第一关节10和第二关节11，所述第二连接架8另一端与所述支柱6铰接以形成第三关节12，三个所述蜗轮蜗杆减速电机2安装在所述机械部分上，且分别驱动所述第一关节10、第二关节11和第三关节12转动；所述摄像头3安装在第一连接架7上，所述第一关节10、第二关节11和第三关节12分别安装一个所述姿态传感器4，所述蜗轮蜗杆减速电机2、摄像头3和姿态传感器4分别与所述控制部分电性连接。

所述控制部分包括上位机13、控制器14和电机驱动器15，所述控制器14经所述上位机13控制，所述摄像头3与所述控制器14通过dma总线连接，所述姿态传感器4与所述控制器14通过i2c总线连接，所述控制器14经pwm信号控制所述电机驱动器15，所述电器驱动器15控制所述蜗轮蜗杆减速电机2。所述蜗轮蜗杆减速电机2能够在控制器14断电后实现自锁，而不会导致整个机械部分和显示器倒下，提高了整个支架的安全性。

所述摄像头3型号为ov5647，该摄像头为500万像素的rgb摄像头，且采样频率为60hz，并且在实际人脸识别过程中，取视野中心约占全图70％的部分图像参与人脸搜索，以避免摄像头3边缘畸变的现象。

所述姿态传感器4为mpu6050运动传感器，可以获取所述蜗轮蜗杆减速电机2的三个加速度分量和三个旋转角速度，同时其体积小巧，功能强大，精度较高。其使用i2c总线协议，能够在同一套数据线上挂载多个传感器模块，可扩展性非常强。

所述控制器14为k60单片机，k60单片机具有主频高、速度快和功能稳定等优点，同时k60单片机具有eee1588以太网、带设备充电检测功能的全速和高速usb2.0on-the-go、硬件加密以及窜改检测功能。提供256kb(到1mb不等的flash，以及丰富的模拟、通信、定时和控制外设。

所述固定架9远离第一关节10一端设置有“凵”形固定板16，且所述固定板16表面间隔开设有若干圆形通孔，当显示器较小时，卡装在所述固定板16上，当显示器较大时，则需要通过螺栓穿过所述圆形通孔来固定显示器。

所述第一连接架7和第二连接架8为铝型材，铝制结构具有满足强度要求且质量较轻的优点，同时型材只需通过选型即可获取，不需要使用者进行深加工，因此选用铝型材能够节约成本，同时提高整个支架的性能。

使用方法：首先，在所述上位机13基于python-opencv开发用于所述摄像头3识别人脸和并通过pwm信号控制所述蜗轮蜗杆减速电机2的程序。然后，在使用者使用显示器之前，将自身的使用姿势调整到一个正确、健康和舒适的位置，位于显示器前端的摄像头3对人眼瞳孔进行扫描和学习，在使用者使用电脑时，摄像头3实时扫描瞳孔视线方位，当视线方位与处理器学习的位置超过一定范围偏差时，控制器14便会控制三个所述蜗轮蜗杆减速电机2调节显示器位置达到通过学习得到的标准位置，进而达到显示器始终保持在适宜使用者观看的角度和距离，无需手动调节，保护视力及颈椎健康。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。