專利名稱：一種三維移動的四自由度觀察平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種移動觀察平臺，特別是一種可三維維度移動的四自由度觀察平臺。
背景技術(shù)：
寶石一直以來都受到人們喜愛，人們一般習(xí)慣將金銀等金屬之外的天然材料，如礦物、巖石、生物等制成的，具有一定價值的首飾、工藝品或其他珍藏統(tǒng)稱為珠寶。珠寶大致包括天然珠寶玉石和人工寶石，天然珠寶玉石又包括天然寶石、天然玉石、天然有機(jī)寶石，人工寶石包括人造寶石、再造寶石、拼合寶石、合成寶石。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的發(fā)展，珠寶的加工和鑒定技術(shù)也是日趨成熟，珠寶的的鑒定需要大量的儀器，圖像采集即為珠寶鑒定中必不可少的一個步驟，傳統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)采集分為兩種方法，一種是在室內(nèi)常照明方式下或攝像人員自選光源并采用家用數(shù)碼相機(jī)直接拍攝，另一種方法是在小型攝影箱內(nèi)采用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝。傳統(tǒng)的珠寶觀察平臺，其移動機(jī)構(gòu)只能在x、Y軸方向上作出位移，無法對珠寶進(jìn)行三維的觀測和圖像采集，而且操作起來也不夠精確，無法實現(xiàn)自動化操作，影響到采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，降低了工作效率。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種可在三維度方向上移動、并且具有繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的四自由度觀察平臺。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種三維移動的四自由度觀察平臺，包括底座以及設(shè)置在底座中部位置上的旋轉(zhuǎn)臺，所述底座的四個邊角上固定有支架，支架上安裝有框架，框架包括有四根構(gòu)架，旋轉(zhuǎn)臺連接有電機(jī)，所述框架中任意兩相對的構(gòu)架下端均設(shè)置有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括螺桿和螺母，螺桿設(shè)置在兩相鄰的支架之間，螺母位于螺桿上，相對兩螺母之間連接有至少兩根水平平行的導(dǎo)桿，導(dǎo)桿上設(shè)置有滑座，所述滑座包括有水平絲桿螺母塊以及與其固定連接的垂直絲桿螺母塊，水平絲桿螺母塊與導(dǎo)桿配合，垂直絲桿螺母塊頂端安裝有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)包括有升降電機(jī)以及升降桿，升降電機(jī)安裝在升降桿頂端，升降桿與垂直絲桿螺母塊相配合，升降桿底端活動設(shè)置有攝像裝置，攝像裝置連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，可繞升降桿的中心軸線旋轉(zhuǎn)。所述螺桿、導(dǎo)桿均連接有電機(jī)。所述螺母的上端和下端對稱設(shè)置有兩根與之配合的螺桿，兩螺桿在豎直方向上平行。所述螺桿連接著步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)桿連接著直線電機(jī)，升降電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與直線電機(jī)均與計算機(jī)控制單元連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是本實用新型通過改變觀察臺的移動結(jié)構(gòu)，加入Z軸方向上的升降機(jī)構(gòu)，采用推動軸的方式來實現(xiàn)三維度移動，并且可通過電機(jī)來自動化控制，從而節(jié)省了人力，運(yùn)動也更加精確，與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)更加簡單，易于控制，省時又聞效，提聞了實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

圖I是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中I-底座、2-旋轉(zhuǎn)臺、3-支架、4-框架、5-螺桿、6-螺母、7-導(dǎo)桿、8_滑座、9-水平絲桿螺母塊、10-垂直絲桿螺母塊、11-升降機(jī)構(gòu)、12-升降電機(jī)、13-升降桿。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。一種三維移動的四自由度觀察平臺，參照圖I 圖2，包括底座I以及設(shè)置在底座I中部位置上的旋轉(zhuǎn)臺2，所述底座I的四個邊角上固定有支架3，支架3上安裝有框架4， 框架4包括有四根構(gòu)架，旋轉(zhuǎn)臺2連接有電機(jī)，所述框架4中任意兩相對的構(gòu)架下端均設(shè)置有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括螺桿5和螺母6，螺桿5設(shè)置在兩相鄰的支架3之間，螺母6位于螺桿5上，相對兩螺母6之間連接有至少兩根水平平行的導(dǎo)桿7，導(dǎo)桿7上設(shè)置有滑座8，所述滑座8包括有水平絲桿螺母塊9以及與其固定連接的垂直絲桿螺母塊10，水平絲桿螺母塊9與導(dǎo)桿7配合，垂直絲桿螺母塊10頂端安裝有升降機(jī)構(gòu)11，升降機(jī)構(gòu)11包括有升降電機(jī)12以及升降桿13，升降電機(jī)12安裝在升降桿13頂端，升降桿13與垂直絲桿螺母塊10相配合，升降桿13底端活動設(shè)置有攝像裝置，攝像裝置連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，可繞升降桿13的中心軸線旋轉(zhuǎn)。所述螺桿5、導(dǎo)桿7均連接有電機(jī)。所述螺母6的上端和下端對稱設(shè)置有兩根與之配合的螺桿5，兩螺桿5在豎直方向上平行。所述螺桿5連接著步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)桿7連接著直線電機(jī)，升降電機(jī)12為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與直線電機(jī)均與計算機(jī)控制單元連接。在本實施例中，旋轉(zhuǎn)臺2用來承載標(biāo)本，旋轉(zhuǎn)臺2由電機(jī)控制，可以繞其心軸旋轉(zhuǎn)，通過步進(jìn)電機(jī)能夠帶動螺桿5與導(dǎo)桿7的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)螺母6與滑座8分別在X、Y方向上的移動，調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速則可以控制螺桿6與導(dǎo)桿7的進(jìn)給量，進(jìn)而控制升降桿13底端設(shè)置的攝像裝置的水平位移，并且升降桿13也連接有步進(jìn)電機(jī)，完全可以實現(xiàn)攝像裝置在Z軸向上的線性位移，通過對觀察平臺三個維度方向的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且在攝像頭裝置上也連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，可以控制攝像裝置的旋轉(zhuǎn)維度，因此實現(xiàn)了三個維度的移動和一個維度的轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步增大攝像頭的采集視野，各電機(jī)也交由計算機(jī)控制單元來控制，真正的做到人機(jī)交互。本實用新型與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，實現(xiàn)了觀察攝像頭的三維度的移動，并可對攝像頭裝置進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，增加了攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)的視野，并且通過計算機(jī)單元控制電機(jī)的啟停及運(yùn)轉(zhuǎn)，使得各個維度和角度的位移和旋轉(zhuǎn)更為精確，采集的數(shù)據(jù)也更加全面、準(zhǔn)確，提高了工作效率，也增加了本實用新型的用途，可以利用在科研以及商品展示領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種三維移動的四自由度觀察平臺，包括底座以及設(shè)置在底座中部位置上的旋轉(zhuǎn)臺，所述底座的四個邊角上固定有支架，支架上安裝有框架，框架包括有四根構(gòu)架，旋轉(zhuǎn)臺連接有電機(jī)，其特征在于所述框架中任意兩相對的構(gòu)架下端均設(shè)置有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括螺桿和螺母，螺桿設(shè)置在兩相鄰的支架之間，螺母位于螺桿上，相對兩螺母之間連接有至少兩根水平平行的導(dǎo)桿，導(dǎo)桿上設(shè)置有滑座，所述滑座包括有水平絲桿螺母塊以及與其固定連接的垂直絲桿螺母塊，水平絲桿螺母塊與導(dǎo)桿配合，垂直絲桿螺母塊頂端安裝有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)包括有升降電機(jī)以及升降桿，升降電機(jī)安裝在升降桿頂端，升降桿與垂直絲桿螺母塊相配合，升降桿底端活動設(shè)置有攝像裝置，攝像裝置連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，可繞升降桿的中心軸線旋轉(zhuǎn)，所述螺桿、導(dǎo)桿均連接有電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維移動的四自由度觀察平臺，其特征在于所述螺母的上端和下端對稱設(shè)置有兩根與之配合的螺桿，兩螺桿在豎直方向上平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維移動的四自由度觀察平臺，其特征在于所述螺桿連接著步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)桿連接著直線電機(jī)，升降電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與直線電機(jī)均與計算機(jī)控制單元連接。
專利摘要本實用新型提供了一種三維移動的四自由度觀察平臺，包括底座以及設(shè)置在底座中部位置上的旋轉(zhuǎn)臺，所述底座的四個邊角上固定有支架，支架上安裝有框架，框架包括有四根構(gòu)架，旋轉(zhuǎn)臺連接有電機(jī)，所述框架中任意兩相對的構(gòu)架下端均設(shè)置有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括螺桿和螺母，螺桿設(shè)置在兩相鄰的支架之間，螺母位于螺桿上。本實用新型與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，實現(xiàn)了觀察攝像頭的三維度的移動，并可對攝像頭裝置進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，增加了攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)的視野，并且通過計算機(jī)單元控制電機(jī)的啟停及運(yùn)轉(zhuǎn)，使得各個維度和角度的位移和旋轉(zhuǎn)更為精確，采集的數(shù)據(jù)也更加全面、準(zhǔn)確，提高了工作效率，也增加了本實用新型的用途，可以利用在科研以及商品展示領(lǐng)域。
文檔編號G01N21/87GK202693480SQ20122033446
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者余悠 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)