一種自動升降防振雙目立體視覺測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種自動升降防振雙目立體視覺測量裝置，包括：自動導軌、滑塊、連桿、連桿中心銷軸、電動機、轉接頭、X軸固定架、伺服電機、減振裝置、Y軸固定架、攝像機。自動升降裝置可自由調節(jié)攝像機與地面的距離。在滑塊的自由組合運動過程中，能夠通過調節(jié)兩攝像機間的基線距離，攝像機與物體之間的距離，以達到準確測量的目的。減振裝置有效降低了測量時人為碰撞或地面不平所引起的設備的振動，提高了檢測精度。本實用新型采用直角坐標結構設計，通過一些簡單的機構和電機驅動可實現攝像機時刻保持水平位置，在閑置時各種結構可拆卸，節(jié)省空間，便于移動，適用于三維重建與三維形貌檢測等領域。
【專利說明】
一種自動升降防振雙目立體視覺測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于光學測量與機械專業(yè)領域。通過一些簡單的輔助機構可實現雙目攝像機多自由度運動，節(jié)省空間，便于移動，適用于三維形貌檢測等領域。
【背景技術】
[0002]視覺檢測技術是被動式測距方法中最重要的距離感知技術，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，視覺測量技術應用在各行各業(yè)中。對測量任務提出了范圍大、高精度、可測量大尺寸口徑零件。在傳統(tǒng)的視覺測量中，很難保證兩個攝像機相互處于水平狀態(tài)和與地面垂直狀態(tài)。測量中工業(yè)設備振動，人為觸碰會引起的視覺裝置的振動，會對視覺測量精度造成不利影響，導致測量穩(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，不利安置，且不便調節(jié)高度，測量視覺范圍較小。
[0003]在這種背景之下，新型雙目視覺技術能很好的完成上面提出的測量要求，使其成為現代測量方法的重要研究方向。針對現有視覺測量技術穩(wěn)定性不足，適用范圍受限等問題。從測量范圍、結構改進、校準等方面入手，對強干擾條件下高精度視覺測量技術進行了較系統(tǒng)和深入的研究。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型的目的是為了克服上述現有技術存在的不足之處，而提供一種雙目立體視覺測量裝置，它可以自動升降，且具有較大的視覺測量范圍，能自動調節(jié)兩個攝像機之間基線長度和與目標物體間的長度。本實用新型采用直角坐標結構設計，能保證攝像機時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]本實用新型的一種自動升降防振雙目立體視覺測量裝置，包括自動導軌、滑塊、連桿、連桿中;L1、銷軸、電動機、轉接頭、X軸固定架、驅動電機、減振裝置、Y軸固定架、攝像機;所述的自動導軌與左側導向滑塊、右側導向滑塊之間為滑動副形式連接;導向滑塊與連桿之間為轉動副連接形式;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軸固定架以滑動副形式連接;減振裝置上組有攝像機。
[0006]所述的X軸固定架可通過自動導軌上滑塊水平滑動控制其自動升降，從而實現攝像機與地面之間距離的改變；自動導軌上左側滑塊導向軌穿過右側導向滑塊內部的光孔；在電動機的驅動下，帶動內置圓錐齒輪嚙合，使導向軌旋轉，在導向軌螺紋摩擦力作用下，左側導向滑塊在左側滑塊導向軌上水平滑動。右側導向滑塊在右側滑塊導向軌上水平滑動，帶動左連桿與右連桿之間的相對運動，可實現X軸固定架的上下自動運動從而調節(jié)兩攝像機與地面的距離。
[0007]所述X軸固定架上表面開有長條形凹槽，左滑塊伺服電機安裝在左滑塊的右端，右滑塊伺服電機安裝在右滑塊的右端，伺服電機驅動滑塊在X軸固定架上長條形凹槽中水平運動，可實現兩攝像機之間的基線距離。
[0008]所述的X軸固定架與Y軸固定架之間連接方式為滑動副形式，拼接組成系統(tǒng)的X，Y軸坐標的定位控制;通過中間滑塊在所述X軸固定架上端長條形凹槽中運動，后部滑塊在所述Y軸固定架上運動;實現控制攝像機與物體之間的距離;X軸固定架與Y軸固定架之間采用直角坐標結構設計，能保證攝像機時刻保持水平狀態(tài)，使測量結果精準。
[0009]所述的減振裝置內部由搖枕，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，。當滑塊運動時，螺旋彈簧緩和了滑塊運動的沖擊抗擾力，液壓減振器。減小由地面高低不平或人為碰撞導致裝置自由振動與強迫振動。從而實現了可自動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]可以實現對大尺寸口徑零件的大范圍、高精度的測量。自動升降裝置可控制攝像機與地面的距離。在滑塊的自由組合運動過程中，能保證攝像機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之間的基線長度，攝像機與物體之間的距離，以達到準確測量的目的。且本測量裝置和被測零件無需接觸，能夠有效保護零件表面。減振裝置削弱了裝置測量時由于人為觸碰或地面高低不平而引起裝置自由振動與強迫振動，使測量結果更為準確。閑置時各種結構可拆卸，占用空間小，便于移動。
【附圖說明】
[0012]為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0013]圖1為可自動升降減振雙目視覺測量裝置的示意圖。
[0014]圖2為可自動升降減振雙目視覺測量裝置中自動導軌裝置內部結構示意圖。
[0015]圖3為可自動升降減振雙目視覺測量裝置中減振裝置的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實施例來描述本實用新型。但是應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
[0017]本實用新型的結構組成如圖1、圖2、圖3所示。一種自動升降防振雙目立體視覺測量裝置，包括:自動導軌(I)，左側導向滑塊(2)，右側導向滑塊(3)，左連桿(4)，右連桿(5)，Χ軸固定架(11)，所述的自動導軌(I)與左側導向滑塊(2)、右側導向滑塊(3)之間為滑動副形式連接;導向滑塊與連桿之間為轉動副連接形式;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)以滑動副形式連接;減振裝置(17)上組有攝像機(20)。
[0018]所述的X軸固定架(11)可通過自動導軌(I)上滑塊水平滑動控制其自動升降，從而實現攝像機與地面之間距離的改變；自動導軌(I)上左側滑塊導向軌(7)穿過右側導向滑塊
(3)內部的光孔;在電動機(9)的驅動下，帶動內置圓錐齒輪嚙合，使導向軌旋轉，在導向軌螺紋摩擦力作用下，左側導向滑塊(2)在左側滑塊導向軌(7)上水平滑動，右側導向滑塊(3)在右側滑塊導向軌(8)上水平滑動，帶動左連桿(4)與右連桿(5)之間的相對運動，可實現X軸固定架(11)的上下自動運動從而調節(jié)兩攝像機與地面的距離。
[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(15)安裝在左滑塊
(12)的右端，右滑塊伺服電機(16)安裝在右滑塊(14)的右端，伺服電機驅動滑塊在X軸固定架(11)上長條形凹槽中水平運動，可實現兩攝像機之間的基線距離。
[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副形式，拼接組成系統(tǒng)的X，Y軸坐標的定位控制;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動，后部滑塊(19)在所述Y軸固定架(18)上運動;實現控制攝像機與物體之間的距離;X軸固定架(11)與Y軸固定架(18)之間采用直角坐標結構設計，能保證攝像機時刻保持水平狀態(tài)，使測量結果精準。
[0021 ]所述的減振裝置內部由搖枕(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;當滑塊運動時，螺旋彈簧(23)緩解了滑塊運動的沖擊抗擾力，減振裝置緩解了由地面高低不平或人為碰撞導致的裝置自由振動與強迫振動。從而實現了雙目立體視覺測量裝置減振的目的。
[0022]本實用新型工作過程如下；
[0023]將自動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，左側導向滑塊
(2)、右側導向滑塊(3)在導向軌上自動滑動，帶動連桿(4)、連桿(5)運動，使自動升降裝置開始工作，攝像機(20)在X軸固定架(11)上移動，并在空間搜索測量目標，當任一攝像機發(fā)現測量目標時，利用自動升降裝置，調節(jié)另一攝像機使待測目標盡量落在攝像機屏幕中心；若待測目標位于兩臺攝像機連線附近，移動后側滑塊(19)調節(jié)兩攝像機與目待測物體的距離，使待測目標落在兩攝像機的雙目交疊區(qū)，再利用伺服電機使左滑塊(12)、右滑塊(14)在X軸固定架(11)上自動水平滑動，調節(jié)兩攝像機(20)之間的基線長度;通過滑塊(13)調節(jié)兩攝像機與物體的距離，運用自動升降裝置調節(jié)兩攝像機與地面的高度，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用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種自動升降防振雙目立體視覺測量裝置，其特征在于包括:自動導軌(I)，左側導向滑塊(2)，右側導向滑塊(3)，左連桿(4)，右連桿(5)，X軸固定架(11)，所述的自動導軌(I)與左側導向滑塊(2)、右側導向滑塊(3)之間為滑動副形式連接;導向滑塊與連桿之間為轉動副連接形式;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)以滑動副形式連接;減振裝置(17)上組有攝像機(20)。2.根據權利要求1所述的一種自動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)可通過自動導軌(I)上滑塊水平滑動控制其自動升降，從而實現攝像機與地面之間距離的改變；自動導軌(I)上左側滑塊導向軌(7)穿過右側導向滑塊(3)內部的光孔;在電動機(9)的驅動下，帶動內置圓錐齒輪嚙合，使導向軌旋轉，在導向軌螺紋摩擦力作用下，左側導向滑塊(2)在左側滑塊導向軌(7)上水平滑動，右側導向滑塊(3)在右側滑塊導向軌(8)上水平滑動，帶動左連桿(4)與右連桿(5)之間的相對運動，可實現X軸固定架(11)的上下自動運動從而調節(jié)兩攝像機與地面的距離。3.根據權利要求1所述的一種自動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(15)安裝在左滑塊(12)的右端，右滑塊伺服電機(16)安裝在右滑塊(14)的右端，伺服電機驅動滑塊在X軸固定架(11)上的長條形凹槽中水平運動，可實現兩攝像機之間的基線距離。4.根據權利要求1所述的一種自動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副形式，拼接組成系統(tǒng)的X，Y軸坐標的定位控制;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動，后部滑塊(19)在所述Y軸固定架(18)上運動;實現控制攝像機與物體之間的距離;X軸固定架(11)與Y軸固定架(18)之間采用直角坐標結構設計，能保證攝像機時刻保持水平狀態(tài)，使測量結果精準。5.根據權利要求1所述的一種自動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;當滑塊運動時，螺旋彈簧(23)緩解了滑塊運動的沖擊抗擾力，減振裝置緩解了由地面高低不平或人為碰撞導致的裝置自由振動與強迫振動，從而實現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