CN110726367A - 一种用于3d扫描装置及驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于3D扫描装置及驱动系统，包括底座，所述底座的内部设置有空腔，所述空腔内部底端设置有电机一，所述电机一的顶端设置有转轴，所述底座顶端的中间位置设置有支撑座，所述支撑座与所述底座之间通过升降机构连接，所述支撑座的内部设置有电机二，所述电机二的输出轴上设置有转盘，所述底座顶端的两侧均设置有支撑杆，所述支撑杆的顶端设置有支撑盘，所述支撑盘与所述底座之间设置有若干扫描仪驱动机构，所述扫描仪驱动机构上设置有扫描仪，所述支撑杆的一侧设置有控制器。有益效果：能够对不同复杂程度的物体进行3D扫描，根据不同的物体选择扫描方式，提高扫描的灵活性，能够对扫描装置进行精确驱动，提高扫描精度。

Description

一种用于3D扫描装置及驱动系统
技术领域
本发明涉及3D扫描技术领域，具体来说，涉及一种用于3D扫描装置及驱动系统。
背景技术
3D扫描装置是用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。这些搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，例如工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。现有3D扫描装置的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。现有3D扫描装置不能够根据物体的复杂程度选择选择合适的扫描方式，当扫描较为复杂的物体时，容易造成系统的工作量加大，影响工作效率，当扫描较为简单的物体时，又会造成资源的浪费，而且，现有的3D扫描装置不具有较为精确的驱动系统，影响扫描效果。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种用于3D扫描装置及驱动系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种用于3D扫描装置及驱动系统，包括底座，所述底座的内部设置有空腔，所述空腔内部底端的中间位置设置有电机一，所述电机一的顶端设置有转轴，所述转轴上套设有若干皮带轮一，所述底座顶端的中间位置设置有支撑座，所述支撑座与所述底座之间通过升降机构相配合连接，所述支撑座的内部设置有电机二，所述电机二的输出轴上设置有位于所述支撑座顶端的转盘，所述底座顶端的两侧分别均设置有支撑杆，所述支撑杆的顶端设置有支撑盘，所述支撑盘与所述底座之间设置有若干扫描仪驱动机构，所述扫描仪驱动机构上设置有扫描仪，所述扫描仪的一侧设置有扫描镜头，所述支撑杆的一侧设置有控制器，所述控制器与所述支撑杆之间通过若干连接杆固定连接，所述控制器正面的顶端设置有显示屏，所述控制器的底端设置有若干控制按钮。
进一步的，所述控制器的内部分别依次设置有中央处理器、传感器模块、数据储存模块、显示模块、电机驱动模块、转速控制模块、转速检测模块、光束发送模块、距离确定模块、图像处理模块、图像合成模块、三维建模模块和数据计算模块，所述传感器模块、所述数据储存模块、所述显示模块、所述电机驱动模块、所述光束发送模块、所述图像处理模块和所述数据计算模块分别均与所述中央处理器连接，所述转速控制模块分别与所述电机驱动模块和所述转速检测模块连接，所述光束发送模块与所述距离确定模块连接，所述图像处理模块通过所述图像合成模块与所述三维建模模块连接，所述图像合成模块和所述三维建模模块分别均与所述数据计算模块连接。
进一步的，所述电机一和所述电机二通过电机固定架分别与所述底座和所述支撑座固定连接。
进一步的，所述扫描仪驱动机构共设置有四组，并且，所述扫描仪驱动机构分别位于所述支撑座的四侧，所述扫描仪驱动机构是由滑轨和螺杆构成，所述滑轨和所述螺杆分别均穿插于所述扫描仪的内部，所述螺杆的底端设置有位于所述空腔内部并与所述皮带轮一相匹配的的皮带轮二，所述皮带轮二与所述皮带轮一之间通过皮带相配合连接。
进一步的，所述滑轨与所述底座和所述支撑盘固定连接，所述螺杆与所述底座和所述支撑盘之间通过轴承相配合连接。
进一步的，所述转盘的顶端设置有缓冲垫片。
进一步的，所述升降机构是由升降连杆和电动伸缩杆构成，所述电动伸缩杆的一端与所述升降连杆固定连接，所述电动伸缩杆的另一端与所述底座固定连接，所述支撑座底端的一侧设置有与所述升降连杆相匹配的活动槽。
进一步的，所述支撑杆的侧边和所述支撑盘的底端分别均设置有若干照明装置。
进一步的，所述扫描仪一侧的底端设置有距离传感器。
进一步的，所述支撑盘的中间位置开设有圆形槽孔。
本发明的有益效果为：通过设置电机一、转轴、皮带轮一、滑轨和螺杆，从而能够通过电机一带动螺杆进行转动，进而能够带动扫描仪进行升降操作，实现全面扫描，通过设置升降机构，从而能够带动支撑座和转盘进行升降，进而能够方便将待扫描的物体放置在转盘上，通过设置电机二，从而能够带动转盘进行旋转，进而能够带动物体进行旋转，通过设置扫描仪，从而能够进行D扫描，通过设置控制器，从而能够控制整个装置进行运行，通过设置由中央处理器、传感器模块、数据储存模块、显示模块、电机驱动模块、转速控制模块、转速检测模块、光束发送模块、距离确定模块、图像处理模块、图像合成模块、三维建模模块和数据计算模块构成的驱动系统，从而能够对装置的运行进行驱动，提高扫描的精度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种用于3D扫描装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种用于3D扫描装置的俯视图；
图3是图1中A处的局部放大图；
图4是根据本发明实施例的一种用于3D扫描驱动系统的模块连接示意图。
图中：
1、底座；2、空腔；3、电机一；4、转轴；5、皮带轮一；6、支撑座； 7、升降机构；8、电机二；9、转盘；10、支撑杆；11、支撑盘；12、扫描仪驱动机构；13、扫描仪；14、扫描镜头；15、控制器；16、连接杆；17、显示屏；18、控制按钮；19、中央处理器；20、传感器模块；21、数据储存模块；22、显示模块；23、电机驱动模块；24、转速控制模块；25、转速检测模块；26、光束发送模块；27、距离确定模块；28、图像处理模块； 29、图像合成模块；30、三维建模模块；31、数据计算模块；32、电机固定架；33、滑轨；34、螺杆；35、皮带轮二；36、皮带；37、轴承；38、缓冲垫片；39、升降连杆；40、电动伸缩杆；41、活动槽；42、照明装置； 43、距离传感器；44、圆形槽孔。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种用于3D扫描装置及驱动系统。
实施例一：
如图1-4所示，根据本发明实施例的用于3D扫描装置及驱动系统，包括底座1，所述底座1的内部设置有空腔2，所述空腔2内部底端的中间位置设置有电机一3，所述电机一3的顶端设置有转轴4，所述转轴4上套设有若干皮带轮一5，所述底座1顶端的中间位置设置有支撑座6，所述支撑座6与所述底座1之间通过升降机构7相配合连接，所述支撑座6 的内部设置有电机二8，所述电机二8的输出轴上设置有位于所述支撑座 6顶端的转盘9，所述底座1顶端的两侧分别均设置有支撑杆10，所述支撑杆10的顶端设置有支撑盘11，所述支撑盘11与所述底座1之间设置有若干扫描仪驱动机构12，所述扫描仪驱动机构12上设置有扫描仪13，所述扫描仪13的一侧设置有扫描镜头14，所述支撑杆10的一侧设置有控制器15，所述控制器15与所述支撑杆10之间通过若干连接杆16固定连接，所述控制器15正面的顶端设置有显示屏17，所述控制器15的底端设置有若干控制按钮18。
借助于上述技术方案，通过设置电机一3、转轴4、皮带轮一5、滑轨 33和螺杆34，从而能够通过电机一3带动螺杆34进行转动，进而能够带动扫描仪13进行升降操作，实现全面扫描，通过设置升降机构7，从而能够带动支撑座6和转盘9进行升降，进而能够方便将待扫描的物体放置在转盘9上，通过设置电机二8，从而能够带动转盘9进行旋转，进而能够带动物体进行旋转，通过设置扫描仪13，从而能够进行3D扫描，通过设置控制器15，从而能够控制整个装置进行运行，通过设置由中央处理器19、传感器模块20、数据储存模块21、显示模块22、电机驱动模块 23、转速控制模块24、转速检测模块25、光束发送模块26、距离确定模块27、图像处理模块28、图像合成模块29、三维建模模块30和数据计算模块31构成的驱动系统，从而能够对装置的运行进行驱动，提高扫描的精度和效率。
实施例二：
如图4所示，所述控制器15的内部分别依次设置有中央处理器19、传感器模块20、数据储存模块21、显示模块22、电机驱动模块23、转速控制模块24、转速检测模块25、光束发送模块26、距离确定模块27、图像处理模块28、图像合成模块29、三维建模模块30和数据计算模块31，所述传感器模块20、所述数据储存模块21、所述显示模块22、所述电机驱动模块23、所述光束发送模块26、所述图像处理模块28和所述数据计算模块31分别均与所述中央处理器19连接，所述转速控制模块24分别与所述电机驱动模块23和所述转速检测模块25连接，所述光束发送模块 26与所述距离确定模块27连接，所述图像处理模块28通过所述图像合成模块29与所述三维建模模块30连接，所述图像合成模块29和所述三维建模模块30分别均与所述数据计算模块31连接。
实施例三：
如图1-4所示，所述电机一3和所述电机二8通过电机固定架32分别与所述底座1和所述支撑座6固定连接，所述扫描仪驱动机构12共设置有四组，并且，所述扫描仪驱动机构12分别位于所述支撑座6的四侧，所述扫描仪驱动机构12是由滑轨33和螺杆34构成，所述滑轨33和所述螺杆 34分别均穿插于所述扫描仪13的内部，所述螺杆34的底端设置有位于所述空腔2内部并与所述皮带轮一5相匹配的的皮带轮二35，所述皮带轮二 35与所述皮带轮一5之间通过皮带36相配合连接，所述滑轨33与所述底座1和所述支撑盘11固定连接，所述螺杆34与所述底座1和所述支撑盘 11之间通过轴承37相配合连接，所述转盘9的顶端设置有缓冲垫片38，所述升降机构7是由升降连杆39和电动伸缩杆40构成，所述电动伸缩杆 40的一端与所述升降连杆39固定连接，所述电动伸缩杆40的另一端与所述底座1固定连接，所述支撑座6底端的一侧设置有与所述升降连杆39相匹配的活动槽41，所述支撑杆10的侧边和所述支撑盘11的底端分别均设置有若干照明装置42，所述扫描仪13一侧的底端设置有距离传感器43，所述支撑盘11的中间位置开设有圆形槽孔44。
从图1-3中可以看出，所述电机一3和所述电机二8通过电机固定架 32分别与所述底座1和所述支撑座6固定连接，所述螺杆34与所述底座1 和所述支撑盘11之间通过轴承37相配合连接，所述转盘9的顶端设置有缓冲垫片38，所述支撑杆10的侧边和所述支撑盘11的底端分别均设置有若干照明装置42，所述扫描仪13一侧的底端设置有距离传感器43，所述支撑盘11的中间位置开设有圆形槽孔44，对于电机固定架32、轴承37、缓冲垫片38、照明装置42、距离传感器43和圆形槽孔44的设计，是比较常规的故此不做详细的说明。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，通过升降机构7带动支撑座6和转盘9进行上升，将待扫描物体放置在转盘9上，然后通过升降机构7带动支撑座6和转盘9 进行下降，当待扫描物体结构较为复杂时，则同时启用四组扫描仪13，能够有效提高数据、图像的处理速度，有效提高工作效率，此时转盘9为静止状态，通过电机一3带动螺杆34进行转动，进而能够带动扫描仪13 进行升降操作，四组扫描仪13分别扫描物体的四个面，实现全面扫描，全部扫描完成后，将四组扫描仪13扫描的图像通过图像处理模块28、图像合成模块29、三维建模模块30和数据计算模块31进行合成即可，另外，在扫描时，通过距离传感器43测量扫描仪13每次下降的距离，从而提高扫描质量，当待扫描物体结构较为简单时，则只需启用四组扫描仪 13中的其中一个，此时，电机一3停止工作，通过电机二8带动转盘9 进行旋转，进而能够带动物体进行旋转，从而能够进行3D扫描，在扫描的过程中通过升降机构7带动支撑座6和转盘9进行升降，进而带动物体进行升降，实现全部扫描，另外，通过由中央处理器19、传感器模块20、数据储存模块21、显示模块22、电机驱动模块23、转速控制模块24、转速检测模块25、光束发送模块26、距离确定模块27、图像处理模块28、图像合成模块29、三维建模模块30和数据计算模块31构成的驱动系统，从而能够对装置的运行进行驱动，提高扫描的精度和效率。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置电机一3、转轴4、皮带轮一5、滑轨33和螺杆34，从而能够通过电机一3带动螺杆34进行转动，进而能够带动扫描仪13进行升降操作，实现全面扫描，通过设置升降机构7，从而能够带动支撑座6和转盘9进行升降，进而能够方便将待扫描的物体放置在转盘9上，通过设置电机二8，从而能够带动转盘9 进行旋转，进而能够带动物体进行旋转，通过设置扫描仪13，从而能够进行3D扫描，通过设置控制器15，从而能够控制整个装置进行运行，通过设置由中央处理器19、传感器模块20、数据储存模块21、显示模块22、电机驱动模块23、转速控制模块24、转速检测模块25、光束发送模块26、距离确定模块27、图像处理模块28、图像合成模块29、三维建模模块30 和数据计算模块31构成的驱动系统，从而能够对装置的运行进行驱动，提高扫描的精度和效率。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)的内部设置有空腔(2)，所述空腔(2)内部底端的中间位置设置有电机一(3)，所述电机一(3)的顶端设置有转轴(4)，所述转轴(4)上套设有若干皮带轮一(5)，所述底座(1)顶端的中间位置设置有支撑座(6)，所述支撑座(6)与所述底座(1)之间通过升降机构(7)相配合连接，所述支撑座(6)的内部设置有电机二(8)，所述电机二(8)的输出轴上设置有位于所述支撑座(6)顶端的转盘(9)，所述底座(1)顶端的两侧分别均设置有支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的顶端设置有支撑盘(11)，所述支撑盘(11)与所述底座(1)之间设置有若干扫描仪驱动机构(12)，所述扫描仪驱动机构(12)上设置有扫描仪(13)，所述扫描仪(13)的一侧设置有扫描镜头(14)，所述支撑杆(10)的一侧设置有控制器(15)，所述控制器(15)与所述支撑杆(10)之间通过若干连接杆(16)固定连接，所述控制器(15)正面的顶端设置有显示屏(17)，所述控制器(15)的底端设置有若干控制按钮(18)。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述控制器(15)的内部分别依次设置有中央处理器(19)、传感器模块(20)、数据储存模块(21)、显示模块(22)、电机驱动模块(23)、转速控制模块(24)、转速检测模块(25)、光束发送模块(26)、距离确定模块(27)、图像处理模块(28)、图像合成模块(29)、三维建模模块(30)和数据计算模块(31)，所述传感器模块(20)、所述数据储存模块(21)、所述显示模块(22)、所述电机驱动模块(23)、所述光束发送模块(26)、所述图像处理模块(28)和所述数据计算模块(31)分别均与所述中央处理器(19)连接，所述转速控制模块(24)分别与所述电机驱动模块(23)和所述转速检测模块(25)连接，所述光束发送模块(26)与所述距离确定模块(27)连接，所述图像处理模块(28)通过所述图像合成模块(29)与所述三维建模模块(30)连接，所述图像合成模块(29)和所述三维建模模块(30)分别均与所述数据计算模块(31)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述电机一(3)和所述电机二(8)通过电机固定架(32)分别与所述底座(1)和所述支撑座(6)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述扫描仪驱动机构(12)共设置有四组，并且，所述扫描仪驱动机构(12)分别位于所述支撑座(6)的四侧，所述扫描仪驱动机构(12)是由滑轨(33)和螺杆(34)构成，所述滑轨(33)和所述螺杆(34)分别均穿插于所述扫描仪(13)的内部，所述螺杆(34)的底端设置有位于所述空腔(2)内部并与所述皮带轮一(5)相匹配的的皮带轮二(35)，所述皮带轮二(35)与所述皮带轮一(5)之间通过皮带(36)相配合连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述滑轨(33)与所述底座(1)和所述支撑盘(11)固定连接，所述螺杆(34)与所述底座(1)和所述支撑盘(11)之间通过轴承(37)相配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述转盘(9)的顶端设置有缓冲垫片(38)。
7.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述升降机构(7)是由升降连杆(39)和电动伸缩杆(40)构成，所述电动伸缩杆(40)的一端与所述升降连杆(39)固定连接，所述电动伸缩杆(40)的另一端与所述底座(1)固定连接，所述支撑座(6)底端的一侧设置有与所述升降连杆(39)相匹配的活动槽(41)。
8.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述支撑杆(10)的侧边和所述支撑盘(11)的底端分别均设置有若干照明装置(42)。
9.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述扫描仪(13)一侧的底端设置有距离传感器(43)。
10.根据权利要求1所述的一种用于3D扫描装置及驱动系统，其特征在于，所述支撑盘(11)的中间位置开设有圆形槽孔(44)。
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