安装结构、视触觉传感单元、灵巧手手指和机器人的制作方法

本技术涉及传感器，特别涉及一种图像采集模块的安装结构、视触觉传感单元、灵巧手手指和机器人。

背景技术：

1、视触觉传感器通过内置摄像头捕捉柔性接触件受压后的形变图像，实现对接触区域形状与力分布的感知，已广泛应用于机器人灵巧手等精密操作场景。为保证成像质量，摄像头需具备足够的视场范围以覆盖整个有效接触区域。然而，在手指类狭小空间内，摄像头通常紧贴柔性接触件背面安装，导致物距过短，视场角受限，难以同时覆盖指腹中心及两侧边缘区域。

2、部分设计尝试增大摄像头视场角或采用广角镜头，但易引入图像畸变，影响形变测量精度；另一些方案通过抬高摄像头位置以增加物距，却因手指整体厚度受限而难以实施，甚至牺牲结构刚性或装配可靠性。此外，摄像头及其电路模块的布设还需兼顾其他功能部件（如光源、线缆）的空间协调，进一步压缩了布局自由度。因此，如何在有限厚度内合理布置摄像头，使其在保持成像清晰度的同时获得足够宽的视野，仍是当前视触觉传感结构设计中的关键技术难题。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种图像采集模块的安装结构、视触觉传感单元、灵巧手手指以及机器人，旨在解决现有视触觉传感器在手指类狭小空间内因摄像头安装位置受限而导致成像视野不足的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的图像采集模块的安装结构包括：

3、基座，包括沿第一方向延伸的安装部，所述安装部具有在第二方向上呈相对设置的第一侧和第二侧，所述安装部的第一侧沿所述第二方向向外延伸出第一延伸段，所述安装部的第二侧沿所述第二方向向外延伸出第二延伸段，所述安装部上设置有贯穿其第一侧和第二侧的安装孔；

4、柔性接触件，包括主接触部和分设于所述主接触部两侧的侧部，所述主接触部和两个所述侧部共同围合形成具有开口的腔体，所述开口朝向所述安装部和所述第一延伸段设置，所述柔性接触件的开口端罩设于所述基座的第一侧；以及，

5、图像采集模块，包括摄像头和柔性电路板，所述柔性电路板安装于所述基座的第二侧，并位于所述安装部的第二侧，所述摄像头安装于所述安装孔；

6、其中，所述第一延伸段的长度大于所述第二延伸段的长度，使得所述摄像头的成像视野覆盖所述主接触部及两个所述侧部。

7、在一实施方式中，所述柔性电路板沿所述第一方向延伸并弯折，具有连接板段、第一安装板段和第二安装板段；

8、所述第二安装板段包括自所述连接板段朝靠近所述安装部延伸的第一弯折段、以及自所述第一弯折段朝远离所述安装部延伸的第二弯折段，所述摄像头安装于所述第二弯折段。

9、在一实施方式中，所述第一安装板段与所述安装部并行设置，且与后盖之间限定出第一安装空间，用于容置电子元件。

10、在一实施方式中，所述第一弯折段、所述第二弯折段与所述连接板段之间限定出第二安装空间，用于容置另一部分电子元件。

11、在一实施方式中，所述图像采集模块还包括第一加强板和第二加强板，所述第一加强板和所述第二加强板分别固定连接于所述基座；

12、所述连接板段贴设于所述第一加强板，所述第二弯折段贴设于所述第二加强板。

13、在一实施方式中，所述摄像头的光轴沿所述第二方向延伸，所述摄像头成像参考面到所述柔性接触件的内壁面沿所述光轴方向的距离为d，其中，10mm≤d≤27mm。

14、在一实施方式中，所述安装结构还包括后盖，所述后盖安装于所述基座的第二侧，与所述基座围合形成第二安装腔，所述图像采集模块设于所述第二安装腔内。

15、在一实施方式中，所述后盖与所述基座其中之一设置有卡扣，另一设置有与所述卡扣卡持配合的卡槽。

16、在一实施方式中，所述第二延伸段上贯设有供所述柔性电路板的信号线穿设的过线孔。

17、本实用新型还提供一种视触觉传感单元，所述视触觉传感单元包括：

18、如上述的图像采集模块的安装结构；以及，

19、光源组件，设于所述柔性接触件内侧，用于照亮所述主接触部及两个所述侧部。

20、本实用新型还提供一种灵巧手手指，其特征在于，包括指节本体和安装于所述指节本体末端的如上述的图像采集模块的安装结构。

21、本实用新型还提供一种机器人，所述机器人还包括如上述的灵巧手手指。

22、本实用新型提供的技术方案，至少具有以下优点：

23、本申请通过将图像采集模块中的摄像头与柔性电路板分离布置，并将第一延伸段的长度设置为大于第二延伸段的长度，利用基座底部不对称延伸的设计，使摄像头在不改变原有视场角的前提下，能够获得更大的有效物距，从而实现对柔性接触件主接触部及两侧区域的完整覆盖；同时，使用柔性电路板，能够提升布线灵活性，也能够适应手指内部狭小空间，兼顾成像质量、结构紧凑性与装配可靠性，解决现有技术中视野不足与空间受限之间的矛盾。

1.一种图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述柔性电路板（132）沿所述第一方向延伸并弯折，具有连接板段（1321）、第一安装板段（1322）和第二安装板段（1323）；

3.如权利要求2所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述第一安装板段（1322）与所述安装部（111）并行设置，且与后盖（14）之间限定出第一安装空间，用于容置电子元件。

4.如权利要求2所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述第一弯折段（13231）、所述第二弯折段（13232）与所述连接板段（1321）之间限定出第二安装空间，用于容置另一部分电子元件。

5.如权利要求2所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述图像采集模块（13）还包括第一加强板（133）和第二加强板（134），所述第一加强板（133）和所述第二加强板（134）分别固定连接于所述基座（11）；

6.如权利要求1所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述摄像头（131）的光轴沿所述第二方向延伸，所述摄像头（131）成像参考面到所述柔性接触件（12）的内壁面沿所述光轴方向的距离为d，其中，10mm≤d≤27mm。

7.如权利要求1所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述安装结构（10）还包括后盖（14），所述后盖（14）安装于所述基座（11）的第二侧，与所述基座（11）围合形成第二安装腔，所述图像采集模块（13）设于所述第二安装腔内。

8.如权利要求7所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述后盖（14）与所述基座（11）其中之一设置有卡扣（141），另一设置有与所述卡扣（141）卡持配合的卡槽（111b）。

9.如权利要求1所述的图像采集模块的安装结构（10），其特征在于，所述第二延伸段（113）上贯设有供所述柔性电路板（132）的信号线穿设的过线孔（111c）。

10.一种视触觉传感单元，其特征在于，包括：

11.一种灵巧手手指，其特征在于，包括指节本体和安装于所述指节本体末端的如权利要求10所述的视触觉传感单元。

12.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求11所述的灵巧手手指。