一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，包括：自動(dòng)導(dǎo)軌、滑塊、連桿、連桿中心銷軸、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)接頭、X軸固定架、伺服電機(jī)、減振裝置、Y軸固定架、攝像機(jī)。自動(dòng)升降裝置可自由調(diào)節(jié)攝像機(jī)與地面的距離。在滑塊的自由組合運(yùn)動(dòng)過程中，能夠通過調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)間的基線距離，攝像機(jī)與物體之間的距離，以達(dá)到準(zhǔn)確測量的目的。減振裝置有效降低了測量時(shí)人為碰撞或地面不平所引起的設(shè)備的振動(dòng)，提高了檢測精度。本實(shí)用新型采用直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過一些簡單的機(jī)構(gòu)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)時(shí)刻保持水平位置，在閑置時(shí)各種結(jié)構(gòu)可拆卸，節(jié)省空間，便于移動(dòng)，適用于三維重建與三維形貌檢測等領(lǐng)域。
【專利說明】
一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光學(xué)測量與機(jī)械專業(yè)領(lǐng)域。通過一些簡單的輔助機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)雙目攝像機(jī)多自由度運(yùn)動(dòng)，節(jié)省空間，便于移動(dòng)，適用于三維形貌檢測等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]視覺檢測技術(shù)是被動(dòng)式測距方法中最重要的距離感知技術(shù)，它直接模擬了人類視覺處理景物的方式，可以在多種條件下靈活地測量景物的立體信息。隨著科技的發(fā)展，視覺測量技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)中。對測量任務(wù)提出了范圍大、高精度、可測量大尺寸口徑零件。在傳統(tǒng)的視覺測量中，很難保證兩個(gè)攝像機(jī)相互處于水平狀態(tài)和與地面垂直狀態(tài)。測量中工業(yè)設(shè)備振動(dòng)，人為觸碰會(huì)引起的視覺裝置的振動(dòng)，會(huì)對視覺測量精度造成不利影響，導(dǎo)致測量穩(wěn)定性和精確度難以保證。一些大型視覺測量裝置體積大，不利于搬運(yùn)，不利安置，且不便調(diào)節(jié)高度，測量視覺范圍較小。
[0003]在這種背景之下，新型雙目視覺技術(shù)能很好的完成上面提出的測量要求，使其成為現(xiàn)代測量方法的重要研究方向。針對現(xiàn)有視覺測量技術(shù)穩(wěn)定性不足，適用范圍受限等問題。從測量范圍、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、校準(zhǔn)等方面入手，對強(qiáng)干擾條件下高精度視覺測量技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)和深入的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，而提供一種雙目立體視覺測量裝置，它可以自動(dòng)升降，且具有較大的視覺測量范圍，能自動(dòng)調(diào)節(jié)兩個(gè)攝像機(jī)之間基線長度和與目標(biāo)物體間的長度。本實(shí)用新型采用直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證攝像機(jī)時(shí)刻保持水平且與地面垂直的狀態(tài)。并加入了防振裝置，可較大的提高檢測精度。
[0005]本實(shí)用新型的一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，包括自動(dòng)導(dǎo)軌、滑塊、連桿、連桿中;L1、銷軸、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)接頭、X軸固定架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減振裝置、Y軸固定架、攝像機(jī);所述的自動(dòng)導(dǎo)軌與左側(cè)導(dǎo)向滑塊、右側(cè)導(dǎo)向滑塊之間為滑動(dòng)副形式連接;導(dǎo)向滑塊與連桿之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接形式;所述的左連桿、右連桿和連桿中心銷軸為銷連接;連桿末端與轉(zhuǎn)接頭連接方式為銷連接;X軸固定架上端左滑塊與右滑塊上端組有減振裝置，其連接方式為固接；中間滑塊與Y軸固定架的端部為固接;后部滑塊與Y軸固定架以滑動(dòng)副形式連接;減振裝置上組有攝像機(jī)。
[0006]所述的X軸固定架可通過自動(dòng)導(dǎo)軌上滑塊水平滑動(dòng)控制其自動(dòng)升降，從而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)與地面之間距離的改變；自動(dòng)導(dǎo)軌上左側(cè)滑塊導(dǎo)向軌穿過右側(cè)導(dǎo)向滑塊內(nèi)部的光孔；在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)內(nèi)置圓錐齒輪嚙合，使導(dǎo)向軌旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)向軌螺紋摩擦力作用下，左側(cè)導(dǎo)向滑塊在左側(cè)滑塊導(dǎo)向軌上水平滑動(dòng)。右側(cè)導(dǎo)向滑塊在右側(cè)滑塊導(dǎo)向軌上水平滑動(dòng)，帶動(dòng)左連桿與右連桿之間的相對運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)X軸固定架的上下自動(dòng)運(yùn)動(dòng)從而調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)與地面的距離。
[0007]所述X軸固定架上表面開有長條形凹槽，左滑塊伺服電機(jī)安裝在左滑塊的右端，右滑塊伺服電機(jī)安裝在右滑塊的右端，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊在X軸固定架上長條形凹槽中水平運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)兩攝像機(jī)之間的基線距離。
[0008]所述的X軸固定架與Y軸固定架之間連接方式為滑動(dòng)副形式，拼接組成系統(tǒng)的X，Y軸坐標(biāo)的定位控制;通過中間滑塊在所述X軸固定架上端長條形凹槽中運(yùn)動(dòng)，后部滑塊在所述Y軸固定架上運(yùn)動(dòng);實(shí)現(xiàn)控制攝像機(jī)與物體之間的距離;X軸固定架與Y軸固定架之間采用直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證攝像機(jī)時(shí)刻保持水平狀態(tài)，使測量結(jié)果精準(zhǔn)。
[0009]所述的減振裝置內(nèi)部由搖枕，搖枕支架，螺旋彈簧，液壓減振器，彈簧托板組成。螺旋彈簧下端與彈簧托板相連，上端通過搖枕支架與搖枕相連，。當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧緩和了滑塊運(yùn)動(dòng)的沖擊抗擾力，液壓減振器。減小由地面高低不平或人為碰撞導(dǎo)致裝置自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了可自動(dòng)升降減振雙目立體視覺測量裝置減振的目的。
[0010]有益效果
[0011]可以實(shí)現(xiàn)對大尺寸口徑零件的大范圍、高精度的測量。自動(dòng)升降裝置可控制攝像機(jī)與地面的距離。在滑塊的自由組合運(yùn)動(dòng)過程中，能保證攝像機(jī)可以精確定位工作范圍的任意位置，能夠便捷的控制兩攝像機(jī)之間的基線長度，攝像機(jī)與物體之間的距離，以達(dá)到準(zhǔn)確測量的目的。且本測量裝置和被測零件無需接觸，能夠有效保護(hù)零件表面。減振裝置削弱了裝置測量時(shí)由于人為觸碰或地面高低不平而引起裝置自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)，使測量結(jié)果更為準(zhǔn)確。閑置時(shí)各種結(jié)構(gòu)可拆卸，占用空間小，便于移動(dòng)。
【附圖說明】
[0012]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0013]圖1為可自動(dòng)升降減振雙目視覺測量裝置的示意圖。
[0014]圖2為可自動(dòng)升降減振雙目視覺測量裝置中自動(dòng)導(dǎo)軌裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為可自動(dòng)升降減振雙目視覺測量裝置中減振裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0017]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成如圖1、圖2、圖3所示。一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，包括:自動(dòng)導(dǎo)軌(I)，左側(cè)導(dǎo)向滑塊(2)，右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)，左連桿(4)，右連桿(5)，Χ軸固定架(11)，所述的自動(dòng)導(dǎo)軌(I)與左側(cè)導(dǎo)向滑塊(2)、右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)之間為滑動(dòng)副形式連接;導(dǎo)向滑塊與連桿之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接形式;所述的左連桿(4)、右連桿(5)和連桿中心銷軸(6)為銷連接;連桿末端與轉(zhuǎn)接頭(1)連接方式為銷連接;左滑塊(12)與右滑塊(I 4)上端組有減振裝置(17)，其連接方式為固接；中間滑塊(13)與Y軸固定架(18)的端部為固接；后部滑塊(19)與Y軸固定架(18)以滑動(dòng)副形式連接;減振裝置(17)上組有攝像機(jī)(20)。
[0018]所述的X軸固定架(11)可通過自動(dòng)導(dǎo)軌(I)上滑塊水平滑動(dòng)控制其自動(dòng)升降，從而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)與地面之間距離的改變；自動(dòng)導(dǎo)軌(I)上左側(cè)滑塊導(dǎo)向軌(7)穿過右側(cè)導(dǎo)向滑塊
(3)內(nèi)部的光孔;在電動(dòng)機(jī)(9)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)內(nèi)置圓錐齒輪嚙合，使導(dǎo)向軌旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)向軌螺紋摩擦力作用下，左側(cè)導(dǎo)向滑塊(2)在左側(cè)滑塊導(dǎo)向軌(7)上水平滑動(dòng)，右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)在右側(cè)滑塊導(dǎo)向軌(8)上水平滑動(dòng)，帶動(dòng)左連桿(4)與右連桿(5)之間的相對運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)X軸固定架(11)的上下自動(dòng)運(yùn)動(dòng)從而調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)與地面的距離。
[0019]所述X軸固定架(11)上表面開有長條形凹槽，左滑塊伺服電機(jī)(15)安裝在左滑塊
(12)的右端，右滑塊伺服電機(jī)(16)安裝在右滑塊(14)的右端，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊在X軸固定架(11)上長條形凹槽中水平運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)兩攝像機(jī)之間的基線距離。
[0020]所述的X軸固定架(11)與Y軸固定架(18)之間連接方式為滑動(dòng)副形式，拼接組成系統(tǒng)的X，Y軸坐標(biāo)的定位控制;通過中間滑塊(13)在所述X軸固定架(11)上端長條形凹槽中運(yùn)動(dòng)，后部滑塊(19)在所述Y軸固定架(18)上運(yùn)動(dòng);實(shí)現(xiàn)控制攝像機(jī)與物體之間的距離;X軸固定架(11)與Y軸固定架(18)之間采用直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證攝像機(jī)時(shí)刻保持水平狀態(tài)，使測量結(jié)果精準(zhǔn)。
[0021 ]所述的減振裝置內(nèi)部由搖枕(21)，搖枕支架(22)，螺旋彈簧(23)，液壓減振器
(24)，彈簧托板(25)組成;螺旋彈簧(23)下端與彈簧托板(25)相連，上端通過搖枕支架(22)與搖枕(21)相連;當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧(23)緩解了滑塊運(yùn)動(dòng)的沖擊抗擾力，減振裝置緩解了由地面高低不平或人為碰撞導(dǎo)致的裝置自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了雙目立體視覺測量裝置減振的目的。
[0022]本實(shí)用新型工作過程如下；
[0023]將自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置放置在所需測量環(huán)境內(nèi)，左側(cè)導(dǎo)向滑塊
(2)、右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)在導(dǎo)向軌上自動(dòng)滑動(dòng)，帶動(dòng)連桿(4)、連桿(5)運(yùn)動(dòng)，使自動(dòng)升降裝置開始工作，攝像機(jī)(20)在X軸固定架(11)上移動(dòng)，并在空間搜索測量目標(biāo)，當(dāng)任一攝像機(jī)發(fā)現(xiàn)測量目標(biāo)時(shí)，利用自動(dòng)升降裝置，調(diào)節(jié)另一攝像機(jī)使待測目標(biāo)盡量落在攝像機(jī)屏幕中心；若待測目標(biāo)位于兩臺(tái)攝像機(jī)連線附近，移動(dòng)后側(cè)滑塊(19)調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)與目待測物體的距離，使待測目標(biāo)落在兩攝像機(jī)的雙目交疊區(qū)，再利用伺服電機(jī)使左滑塊(12)、右滑塊(14)在X軸固定架(11)上自動(dòng)水平滑動(dòng)，調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)(20)之間的基線長度;通過滑塊(13)調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)與物體的距離，運(yùn)用自動(dòng)升降裝置調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)與地面的高度，從不同角度、不同距離處拍攝若干張圖像，完成測量。
[0024]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，其特征在于包括:自動(dòng)導(dǎo)軌(I)，左側(cè)導(dǎo)向滑塊(2)，右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)，左連桿(4)，右連桿(5)，X軸固定架(11)，所述的自動(dòng)導(dǎo)軌(I)與左側(cè)導(dǎo)向滑塊(2)、右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)之間為滑動(dòng)副形式連接;導(dǎo)向滑塊與連桿之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接形式;所述的左連桿(4)、右連桿(5)和連桿中心銷軸(6)為銷連接;連桿末端與轉(zhuǎn)接頭(1)連接方式為銷連接;左滑塊(I2)與右滑塊(I4)上端組有減振裝置(17)，其連接方式為固接；中間滑塊(13)與Y軸固定架(18)的端部為固接;后部滑塊(19)與Y軸固定架(18)以滑動(dòng)副形式連接;減振裝置(17)上組有攝像機(jī)(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，其特征在于:所述的X軸固定架(11)可通過自動(dòng)導(dǎo)軌(I)上滑塊水平滑動(dòng)控制其自動(dòng)升降，從而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)與地面之間距離的改變；自動(dòng)導(dǎo)軌(I)上左側(cè)滑塊導(dǎo)向軌(7)穿過右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)內(nèi)部的光孔;在電動(dòng)機(jī)(9)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)內(nèi)置圓錐齒輪嚙合，使導(dǎo)向軌旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)向軌螺紋摩擦力作用下，左側(cè)導(dǎo)向滑塊(2)在左側(cè)滑塊導(dǎo)向軌(7)上水平滑動(dòng)，右側(cè)導(dǎo)向滑塊(3)在右側(cè)滑塊導(dǎo)向軌(8)上水平滑動(dòng)，帶動(dòng)左連桿(4)與右連桿(5)之間的相對運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)X軸固定架(11)的上下自動(dòng)運(yùn)動(dòng)從而調(diào)節(jié)兩攝像機(jī)與地面的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，其特征在于:所述X軸固定架(11)上表面開有長條形凹槽，左滑塊伺服電機(jī)(15)安裝在左滑塊(12)的右端，右滑塊伺服電機(jī)(16)安裝在右滑塊(14)的右端，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊在X軸固定架(11)上的長條形凹槽中水平運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)兩攝像機(jī)之間的基線距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，其特征在于:所述的X軸固定架(11)與Y軸固定架(18)之間連接方式為滑動(dòng)副形式，拼接組成系統(tǒng)的X，Y軸坐標(biāo)的定位控制;通過中間滑塊(13)在所述X軸固定架(11)上端長條形凹槽中運(yùn)動(dòng)，后部滑塊(19)在所述Y軸固定架(18)上運(yùn)動(dòng);實(shí)現(xiàn)控制攝像機(jī)與物體之間的距離;X軸固定架(11)與Y軸固定架(18)之間采用直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證攝像機(jī)時(shí)刻保持水平狀態(tài)，使測量結(jié)果精準(zhǔn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)升降防振雙目立體視覺測量裝置，其特征在于:所述的減振裝置內(nèi)部由搖枕(21)，搖枕支架(22)，螺旋彈簧(23)，液壓減振器(24)，彈簧托板(25)組成;螺旋彈簧(23)下端與彈簧托板(25)相連，上端通過搖枕支架(22)與搖枕(21)相連;當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧(23)緩解了滑塊運(yùn)動(dòng)的沖擊抗擾力，減振裝置緩解了由地面高低不平或人為碰撞導(dǎo)致的裝置自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了雙目立體視覺測量裝置減振的目的。
【文檔編號】G01B11/00GK205537504SQ201620069263
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】喬玉晶, 范宇琪, 譚世征, 曹巖
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)