CN109605422A - 自适应结构参数双目测量平台 - Google Patents

自适应结构参数双目测量平台 Download PDF

Info

Publication number
CN109605422A
CN109605422A CN201811621341.5A CN201811621341A CN109605422A CN 109605422 A CN109605422 A CN 109605422A CN 201811621341 A CN201811621341 A CN 201811621341A CN 109605422 A CN109605422 A CN 109605422A
Authority
CN
China
Prior art keywords
view
turntable
linear motor
video camera
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811621341.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈冰
齐俊德
金玉阳
杨宝通
陈潇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN201811621341.5A priority Critical patent/CN109605422A/zh
Publication of CN109605422A publication Critical patent/CN109605422A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0095—Means or methods for testing manipulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Abstract

本发明公开了一种自适应结构参数双目测量平台，用于解决现有双目视觉平台实用性差的技术问题。技术方案是包括双目摄像机单元、光轴转台单元、基距滑轨单元和垂直视场单元。所述的光轴转台单元直接通过回转电机进行驱动，提高了光轴角的动态响应速度，避免了传统装置的齿轮传动锁造成的角度累计误差；所述的基距滑轨单元采用两个反向共轴的直线丝杠导轨，当采用对称式双目视觉系统时简化了驱动系统；考虑到垂直视场角对双目视觉测量系统不敏感，因此垂直视场单元通过直线电机的直线行程映射到垂直视场角转动角度，细化了驱动精度，避免了回转传动装置造成的振动，相比之下，本发明的传动方式更适合高帧率高动态的结构参数调整测量，实用性好。

Description

自适应结构参数双目测量平台
技术领域
本发明涉及一种双目视觉平台，特别是涉及一种自适应结构参数双目测量平台。
背景技术
工业机器人是一个多自由度的空间连杆机构，存在绝对定位精度较差、易形成误差积累等问题，严重制约着国内工业机器人向高端市场的发展。目前，针对工业机器人末端运动测量使用最广泛的是激光跟踪测量系统。它具有高精度和高效率的特点，但由于难以避免的角度误差，且易受到大气温度、湿度等环境因素影响，使得补偿算法和设备维护难度较大。同时，昂贵的造价也极大的阻碍了该技术的普及。基于此，以双目视觉理论为基础的双目视觉测量平台成为了行业主要的解决方案。
参考图6。文献1“专利申请号是201510251185.8的中国发明专利”公开了一种体积适中、运动灵活的双目视觉云台。该云台包括旋转装置23、俯仰装置22和摄像头对中装置21。通过结构不难看出：整个装置调节控制关节较少，难以对双目视觉中各结构参数进行调整，同时由于整套装置结构传动难以实现快速响应，具有一定的场景局限性，很难实现工程的推广；
参考图7。文献2“专利申请号是201610882688.X的中国发明专利”公开了一种双目视觉装置，将其设置于机器人手臂24的工具上，通过双目左摄像机25、双目右摄像机26拍摄目标对象的特征点，精确地得出目标对象27特征点的具体坐标，双目视觉装置配合机械手臂既可以实现双目视觉结构参数的调整，又可以完成对目标对象的有效追踪；但不足也很明显：由于此套装置需要对机器人手臂末端进行装置改造，使得安装灵活度低，技术难度较高，不能适用于任何工程环境。
发明内容
为了克服现有双目视觉平台实用性差的不足，本发明提供一种自适应结构参数双目测量平台。该测量平台包括双目摄像机单元、光轴转台单元、基距滑轨单元和垂直视场单元。所述的光轴转台单元直接通过回转电机进行驱动，提高了光轴角的动态响应速度，避免了传统装置的齿轮传动锁造成的角度累计误差；所述的基距滑轨单元采用两个反向共轴的直线丝杠导轨，当采用对称式双目视觉系统时简化了驱动系统；考虑到垂直视场角对双目视觉测量系统不敏感，因此垂直视场单元通过直线电机的直线行程映射到垂直视场角转动角度，细化了驱动精度的同时，避免了传统装置由于采用回转传动装置造成的振动，相比之下，本发明的传动方式更适合高帧率高动态的结构参数调整测量，实用性好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自适应结构参数双目测量平台，其特点是包括压板1、摄像机安装底座2、回转电机3、导向斜面4、机架底座5、轴系结构辅件6、斜面推块8、摄像机9、转接环10、镜头11、转台装配板12、直线丝杠导轨13、垂直视角转台14、直线电机装配板15、直线电机16、直线电机安装支座17、转轴18、端盖19和垂直视角转台装配板20。所述的摄像机9、转接环10、镜头11、压板1和摄像机安装底座2组成双目摄像机单元。镜头11通过转接环10与摄像机9连接，摄像机9通过紧固螺钉固定安装在压块1与摄像机安装底座2之间，以固定摄像机9的位置。两个回转电机3构成光轴转台单元。每个回转电机3上端通过紧固螺钉安装在摄像机安装底座2上，每个回转电机3下端通过螺钉与转台装配板12固连，回转电机3的回转中心与摄像机9光心在安装位置上垂直共线。两个直线丝杠导轨13构成基距滑轨单元。每个直线丝杠导轨13的滑动托板上固定有回转电机3，两个直线丝杠导轨13的安装轴线共线，且为反向布置。所述的机架底座5、直线电机16、直线电机安装支座17、斜面推块8、导向斜面4、垂直视角转台14、直线电机装配板15、转轴18、轴系结构辅件6、端盖19和垂直视角转台装配板20构成垂直视场单元。所述的斜面推块8固定安装在垂直视角转台14的底面，斜面推块8右端固定在直线电机16的末端，垂直视角转台14上面与垂直视角转台装配板20通过定位槽配合螺钉固定连接，通过转轴18、轴系结构辅件6和端盖19共同驱动垂直视角转台14绕着转轴18相对于机架底座5转动，直线电机16侧卧安装在机架底座5的侧面，并通过螺钉固定直线电机装配板15上，直线电机安装支座17安装在直线电机16推缸末端，对直线电机进行中部支撑。在工作过程中，直线电机16带动推动推块8沿着导向斜面4往复直线运动，导向斜面4连同垂直视角转台14共同绕转轴18转动，实现垂直翻转。
本发明的有益效果是：该测量平台包括双目摄像机单元、光轴转台单元、基距滑轨单元和垂直视场单元。所述的光轴转台单元直接通过回转电机进行驱动，提高了光轴角的动态响应速度，避免了传统装置的齿轮传动锁造成的角度累计误差；所述的基距滑轨单元采用两个反向共轴的直线丝杠导轨，当采用对称式双目视觉系统时简化了驱动系统；考虑到垂直视场角对双目视觉测量系统不敏感，因此垂直视场单元通过直线电机的直线行程映射到垂直视场角转动角度，细化了驱动精度的同时，避免了传统装置由于采用回转传动装置造成的振动，相比之下，本发明的传动方式更适合高帧率高动态的结构参数调整测量，实用性好。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明自适应结构参数双目测量平台的爆炸图。
图2是图1中基距滑轨单元的结构示意图。
图3是图1中光轴转台单元的结构示意图。
图4是图1中垂直视场单元的结构示意图。
图5是图1中垂直视场单元的爆炸图。
图6是背景技术文献1双目视觉云台的结构示意图。
图7是背景技术文献2双目视觉装置的结构示意图。
图中，1-压板，2-摄像机安装底座，3-回转电机，4-导向斜面，5-机架底座，6-轴系结构辅件，7-手轮，8-斜面推块，9-摄像机，10-转接环，11-镜头，12-转台装配板，13-直线丝杠导轨，14-垂直视角转台，15-直线电机装配板，16-直线电机，17-直线电机安装支座，18-转轴，19-端盖，20-垂直视角转台装配板，21-摄像机对中装置，22-俯仰装置，23-旋转装置，24-机器人手臂，25-双目左摄像机，26-双目右摄像机，27-目标对象。
具体实施方式
以下实施例参照图1～5。
本发明自适应结构参数双目测量平台包括双目摄像机单元和三大结构调整单元，其中三大结构调整单元包含光轴转台单元、基距滑轨单元和垂直视场单元，共同完成对双目视觉系统中关键结构参数的快速调整。所述双目摄像机单元由摄像机9、转接环10、镜头11和压板1、摄像机安装底座2组成，其中摄像机9利用紧固螺钉加紧固定在压块1摄像机安装底座2之间。
光轴转台单元由两个回转电机3构成。每个回转电机3上端通过紧固螺钉直接安装在摄像机安装底座2上，下端通过螺钉与转台装配板12进行紧固，安装过程中，需保证回转电机3的回转轴和摄像机9光心垂直共线，同时在对回转电机3的参数选择上满足至少20细分。
表1为基于本专利的回转电机参数：
基距滑轨单元由两个直线丝杠导轨13构成。每个直线丝杠导轨13滑动托板上固定安装回转电机3，底部通过螺栓安装在转台装配板12上。在安装过程中，两个直线丝杠导轨13的安装轴线必须反向共线布置。
表2为基于本专利的直线丝杠导轨参数：
垂直视场单元由机架底座5、直线电机16、直线电机安装支座17、斜面推块8、导向斜面4、垂直视角转台14、转轴18、轴系结构辅件6和端盖19等共同构成。其中，手轮7与转轴18的一端固连，斜面推块8固定安装在垂直视角转台14底面，垂直视角转台14上面与垂直视角转台装配板20通过定位槽配合螺钉固定连接，通过转轴18、轴系结构辅件6和端盖19共同驱动垂直视角转台14绕着转轴18相对于机架底座5转动，斜面推块8安装在直线电机16的末端，直线电机16侧卧安装在机架底座5的侧面，并通过螺钉固定在直线电机装配板15上，直线电机安装支座17安装在直线电机16推缸末端，对直线电机进行中部支撑。在工作过程中，直线电机16推动推块8沿着导向斜面4往复直线运动，导向斜面4联同垂直视角转台共同绕着转轴18转动实现了垂直翻转。通过采用的是200mm行程、速度20mmps的直线电机，通过导向斜面可以实现20°的垂直翻转。
表3
结合上述安装要求得出表3基于本专利的双目视觉测量平台的性能参数。

Claims (1)

1.一种自适应结构参数双目测量平台，其特征在于：包括压板(1)、摄像机安装底座(2)、回转电机(3)、导向斜面(4)、机架底座(5)、轴系结构辅件(6)、斜面推块(8)、摄像机(9)、转接环(10)、镜头(11)、转台装配板(12)、直线丝杠导轨(13)、垂直视角转台(14)、直线电机装配板(15)、直线电机(16)、直线电机安装支座(17)、转轴(18)、端盖(19)和垂直视角转台装配板(20)；所述的摄像机(9)、转接环(10)、镜头(11)、压板(1)和摄像机安装底座(2)组成双目摄像机单元；镜头(11)通过转接环(10)与摄像机(9)连接，摄像机(9)通过紧固螺钉固定安装在压块(1)与摄像机安装底座(2)之间，以固定摄像机(9)的位置；两个回转电机(3)构成光轴转台单元；每个回转电机(3)上端通过紧固螺钉安装在摄像机安装底座(2)上，每个回转电机(3)下端通过螺钉与转台装配板(12)固连，回转电机(3)的回转中心与摄像机(9)光心在安装位置上垂直共线；两个直线丝杠导轨(13)构成基距滑轨单元；每个直线丝杠导轨(13)的滑动托板上固定有回转电机(3)，两个直线丝杠导轨(13)的安装轴线共线，且为反向布置；所述的机架底座(5)、直线电机(16)、直线电机安装支座(17)、斜面推块(8)、导向斜面(4)、垂直视角转台(14)、直线电机装配板(15)、转轴(18)、轴系结构辅件(6)、端盖(19)和垂直视角转台装配板(20)构成垂直视场单元；所述的斜面推块(8)固定安装在垂直视角转台(14)的底面，斜面推块(8)右端固定在直线电机(16)的末端，垂直视角转台(14)上面与垂直视角转台装配板(20)通过定位槽配合螺钉固定连接，通过转轴(18)、轴系结构辅件(6)和端盖(19)共同驱动垂直视角转台(14)绕着转轴(18)相对于机架底座(5)转动，直线电机(16)侧卧安装在机架底座(5)的侧面，并通过螺钉固定在直线电机装配板(15)上，直线电机安装支座(17)安装在直线电机(16)推缸末端，对直线电机进行中部支撑；在工作过程中，直线电机(16)带动推动推块(8)沿着导向斜面(4)往复直线运动，导向斜面(4)连同垂直视角转台(14)共同绕转轴(18)转动，实现垂直翻转。
CN201811621341.5A 2018-12-28 2018-12-28 自适应结构参数双目测量平台 Pending CN109605422A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811621341.5A CN109605422A (zh) 2018-12-28 2018-12-28 自适应结构参数双目测量平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811621341.5A CN109605422A (zh) 2018-12-28 2018-12-28 自适应结构参数双目测量平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109605422A true CN109605422A (zh) 2019-04-12

Family

ID=66010846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811621341.5A Pending CN109605422A (zh) 2018-12-28 2018-12-28 自适应结构参数双目测量平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109605422A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110077349A (zh) * 2019-04-23 2019-08-02 西南交通大学 一种车辆防撞智能预警装置及预警方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006039191A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Makoto Kamiya 顕微鏡用カメラアダプタ
CN204154274U (zh) * 2014-11-05 2015-02-11 哈尔滨理工大学 一种双目视觉测量装置
CN106272437A (zh) * 2016-10-12 2017-01-04 吉林大学 一种用于并联机器人双目视觉定位的最优视场求取装置
CN107412992A (zh) * 2017-08-17 2017-12-01 刘柳平 一种消防水枪固定支架
CN207487590U (zh) * 2017-11-29 2018-06-12 刘松林 视觉测量试验平台
CN108827246A (zh) * 2018-03-20 2018-11-16 哈尔滨工程大学 一种可精确调节的双目视觉装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006039191A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Makoto Kamiya 顕微鏡用カメラアダプタ
CN204154274U (zh) * 2014-11-05 2015-02-11 哈尔滨理工大学 一种双目视觉测量装置
CN106272437A (zh) * 2016-10-12 2017-01-04 吉林大学 一种用于并联机器人双目视觉定位的最优视场求取装置
CN107412992A (zh) * 2017-08-17 2017-12-01 刘柳平 一种消防水枪固定支架
CN207487590U (zh) * 2017-11-29 2018-06-12 刘松林 视觉测量试验平台
CN108827246A (zh) * 2018-03-20 2018-11-16 哈尔滨工程大学 一种可精确调节的双目视觉装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110077349A (zh) * 2019-04-23 2019-08-02 西南交通大学 一种车辆防撞智能预警装置及预警方法
CN110077349B (zh) * 2019-04-23 2021-07-30 西南交通大学 一种车辆防撞智能预警装置及预警方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100547633C (zh) 用于检测显示屏光色性能的龙门式四维自动测量台
CN103488193B (zh) 一种星载高精度指向跟踪机构
CN109143916B (zh) 自适应水平调整装置
CN102346018A (zh) 光电式建筑构件挠度测试仪
US9746320B2 (en) Device for adjusting the light source of an electronic alignment device, operation being simplified by motorized adjustment of the light source, and a method in which this device is used
CN103353391B (zh) 瞄准灯箱的空间光度分布特性测量装置及测量方法
CN105093521A (zh) 一种曲柄滑块驱动的摆镜机构
CN204301963U (zh) 一种新型无穷远活动目标模拟器
CN101770010B (zh) 一种gps天线定位偏差调节装置
CN1507552A (zh) 距离测量装置、测距仪及其固定件
CN112275543A (zh) 点胶装置及点胶设备
CN109605422A (zh) 自适应结构参数双目测量平台
CN108332852A (zh) 一种应用于oct光谱仪相机的对中调节装置及其工作方法
CN103885458A (zh) 用于航空航天成像领域的快速反射镜扫描跟踪系统及方法
CN214021695U (zh) 点胶装置及点胶设备
CN208270833U (zh) 一种动靶面调焦机构
CN217762705U (zh) 一种用于安装雷达光电系统的云台
CN208316896U (zh) 一种3d摄像头检测装置
CN208420338U (zh) 一种3d摄像头自动检测设备
CN114339057B (zh) 一种三维定位同步跟踪摄像系统及控制方法
CN216747451U (zh) 一种高精度光学镜头快速穿心装置
CN203480321U (zh) 一种星载高精度指向跟踪机构
CN214122457U (zh) 一种同轴馈电机载气象雷达伺服传动平台
CN210465820U (zh) 一种机器视觉检测镜头
CN113865560A (zh) 用于超深竖井自动联系测量系统的棱镜装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190412

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication