CN111147759B - 一种双目测距云台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双目测距云台装置，包括底座和主体，主体左侧面和右侧面分别连接有热成像摄像头模块和可见光摄像头模块，热成像摄像头模块底部固定连接有测距模块，热成像摄像头模块和所述可见光摄像头模块均设置有数据连接线；主体包括主安装板，主安装板上设置有俯仰电机安装板和两个轴承座，俯仰电机安装板顶端装配有俯仰电机，俯仰电机右端设置有俯仰电机传动机构，两个轴承座之间转动连接有俯仰旋转轴，主安装板上还设置有回转电机和水平旋转轴，回转电机和水平旋转轴底部均穿过主安装板，水平旋转轴底部连接有回转电机传动机构，回转电机传动机构与回转电机底部连接，回转电机传动机构底部连接有旋转轴承，旋转轴承置于所述底座上。

Description

一种双目测距云台装置
技术领域
本发明涉及测距云台技术领域，具体来说，涉及一种双目测距云台装置。
背景技术
目前，市场上大部分的智能云台装置都以单摄像头为主，虽然部分厂家增加了热成像摄像头的双目云台装置，但大多都存在测温距离过短，云台转动速度及精度低的问题，而且由于普遍不存在测距装置，使得其无法对被测物体的距离进行准确测量。
针对上述技术问题，目前并未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种双目测距云台装置，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种双目测距云台装置，包括底座，所述底座上设置有主体，所述主体左侧面和右侧面分别通过法兰连接有热成像摄像头模块和可见光摄像头模块，所述热成像摄像头模块底部固定连接有测距模块，所述热成像摄像头模块和所述可见光摄像头模块均设置有数据连接线；所述主体包括主安装板，所述主安装板上侧面靠近前边缘位置垂直设置有俯仰电机安装板，所述俯仰电机安装板顶端通过小孔装配有俯仰电机，所述俯仰电机右端设置有俯仰电机传动机构，所述俯仰电机安装板后方设置有两个轴承座，两个所述轴承座分别位于所述主安装板的靠近左右边缘的位置，两个所述轴承座之间转动连接有俯仰旋转轴，所述俯仰电机通过所述俯仰电机传动机构与所述俯仰旋转轴连接，所述主安装板上还设置有回转电机和水平旋转轴，所述回转电机底部穿过所述主安装板，所述水平旋转轴底部穿过所述主安装板连接有回转电机传动机构，所述回转电机传动机构与所述回转电机底部连接，所述回转电机传动机构底部连接有旋转轴承，所述旋转轴承置于所述底座上；所述底座上还设置有航空插头，所述热成像摄像头模块的数据连接线和所述可见光摄像头模块的数据连接线均通过所述俯仰旋转轴的中空孔以及所述水平旋转轴的中空孔与所述航空插头连接。
进一步的，所述热成像摄像头模块的型号为APEX IR384W-T-15mm；所述可见光摄像头模块的型号为海康威视DS-2ZMN2008(C)；所述测距模块的型号为北醒TF03-100；所述轴承座的型号为MISUMI:BGBKB6006ZZ-80；所述回转电机的型号为M4215E14B50；所述旋转轴承的型号为XRU5515 UU CC0 P5；所述俯仰电机的型号为M4215E14B50。
进一步的，所述俯仰旋转轴和所述水平旋转轴均通过上位机软件来控制旋转角度。
其中，所述上位机软件对所述热成像摄像头模块的摄像头和所述可见光摄像头模块的摄像头进行焦距调节，并实时显示成像图象、温度和距离信息。
进一步的，所述可见光摄像头模块设置有雨刷模块，在镜片出现灰尘的情况下对镜片进行刷洗。
进一步的，所述底座内部设置有导电滑环，所述导电滑环包括固定端和转动端，所述固定端固定连接在所述底座上，所述固定端的线缆与所述航空插头连接，所述转动端的线缆与所述主体内的所有线缆进行连接。
进一步的，所述回转电机和所述俯仰电机均装配有13位编码器以及断电刹车系统，所述回转电机输出端和所述俯仰电机输出端均连接有谐波减速器，所述回转电机输出轴的位置设置有位置标记传感器。
其中，所述位置标记传感器的型号为PM-F45。
进一步的，所述俯仰旋转轴设置有电限位机构。
其中，所述电限位机构的型号为PM-F45。
本发明的有益效果：本发明解决了双目云台热成像距离短，云台旋转速度和精度低的问题，并且增加了距离测量模块，可以测定云台与被测物体之间的距离，解决了用户的实际需求；同时，本发明在两个旋转方向上的驱动系统都配备有断电刹车系统，可以在设备停机时间段内保持测试角度不变，以便开机后继续在同一角度工作，提高了效率和便捷性。
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所述的一种双目测距云台装置的整体结构示意图；
图2是根据本发明实施例所述的一种双目测距云台装置的主体1的内部结构示意图。
图中：
1、主体；2、热成像摄像头模块；3、可见光摄像头模块；4、底座；5、测距模块；
11、轴承座；12、俯仰旋转轴；13、回转电机；14、俯仰电机传动机构；15、俯仰电机安装板；16、水平旋转轴；17、回转电机传动机构；18、旋转轴承；19、主安装板；20、俯仰电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，根据本发明实施例所述的一种双目测距云台装置，包括底座4，底座4上设置有主体1，主体1左侧面和右侧面分别通过法兰连接有热成像摄像头模块2和可见光摄像头模块3，热成像摄像头模块2底部固定连接有测距模块5，热成像摄像头模块2和可见光摄像头模块3均设置有数据连接线；主体1包括主安装板19，主安装板19上侧面靠近前边缘位置垂直设置有俯仰电机安装板15，俯仰电机安装板15顶端通过小孔装配有俯仰电机20，俯仰电机20右端设置有俯仰电机传动机构14，俯仰电机安装板15后方设置有两个轴承座11，两个轴承座11分别位于主安装板19的靠近左右边缘的位置，两个轴承座11之间转动连接有俯仰旋转轴12，俯仰电机20通过俯仰电机传动机构14与俯仰旋转轴12连接，主安装板19上还设置有回转电机13和水平旋转轴16，回转电机13底部穿过主安装板19，水平旋转轴16底部穿过主安装板19连接有回转电机传动机构17，回转电机传动机构17与回转电机13底部连接，回转电机传动机构17底部连接有旋转轴承18，旋转轴承18置于底座4上；底座4上还设置有航空插头，热成像摄像头模块2的数据连接线和可见光摄像头模块3的数据连接线均通过俯仰旋转轴1的中空孔以及水平旋转轴16的中空孔与航空插头连接。
在一具体实施例中，热成像摄像头模块2的型号为APEX IR384W-T-15mm；可见光摄像头模块3的型号为海康威视DS-2ZMN2008(C)；测距模块5的型号为北醒TF03-100；轴承座11的型号为MISUMI:BGBKB6006ZZ-80；回转电机13的型号为M4215E14B50；旋转轴承18的型号为XRU5515 UU CC0 P5；俯仰电机20的型号为M4215E14B50。
在一具体实施例中，俯仰旋转轴12和水平旋转轴16均通过上位机软件来控制旋转角度。
优选的，上位机软件对所述热成像摄像头模块2的摄像头和可见光摄像头模块3的摄像头进行焦距调节，并实时显示成像图象、温度和距离信息。
在一具体实施例中，可见光摄像头模块3设置有雨刷模块，在镜片出现灰尘的情况下对镜片进行刷洗。
在一具体实施例中，底座4内部设置有导电滑环，导电滑环包括固定端和转动端，固定端固定连接在底座4上，固定端的线缆与航空插头连接，转动端的线缆与主体1内的所有线缆进行连接，保证所有线缆都可以做连续旋转运动而不缠线。
在一具体实施例中，回转电机13和俯仰电机20均装配有13位编码器以及断电刹车系统，回转电机13输出端和俯仰电机20输出端均连接有谐波减速器，回转电机13输出轴的位置设置有位置标记传感器。
优选的，位置标记传感器的型号为PM-F45。
在一具体实施例中，俯仰旋转轴12设置有电限位机构。
优选的，电限位机构的型号为PM-F45。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
根据本发明所述的一种双目云台测距装置，包括主体1、热成像摄像头模块2、可见光摄像头模块3、底座4、俯仰旋转轴12、回转电机13、俯仰电机20等，其中，主体1、热成像摄像头模块2（包含测距模块5）、可见光摄像头模块3可以相对于底座4以水平旋转轴16为中心做连续水平旋转运动；热成像摄像头模块2（包含测距模块5）、可见光摄像头模块3可以相对于主体1以俯仰旋转轴12为中心做±90°的俯仰旋转运动；可见光摄像头模块3配有雨刷模块，在镜片出现灰尘的情况下可进行刷洗；回转电机13采用私服一体化集成电机，配有13位编码器以及断电刹车系统，输出端连接一谐波减速器，传动机构采用精密传动用的同步带系统，确保转动精度及转动速度，并在输出轴的位置安装位置标记传感器，标定回转零点位置；俯仰电机20同样采用私服一体化集成电机，配有13位编码器以及断电刹车系统，输出端连接一谐波减速器，传动机构采用精密传动用的同步带系统，确保转动精度与转动速度；俯仰旋转轴12设置有电限位与机械限位机构，电限位机构确保设备在转出俯仰角度±90°范围的情况下触发电信号做急停操作并报警，而机械限位机构则确保电信号系统出错的情况下，设备能够被强制停下，保障安全；热成像摄像头模块2正下方配备有测距模块5，采用激光测距原理，可以测量出被测物体的距离，最大测量距离可达100m。
在具体使用时，首先将设备安装好，通电后根据需要对目标物体进行测距，测距的过程中，回转电机13通过回转电机传动机构17驱动水平旋转轴16来带动主体1做回转运动，主体1下端通过旋转轴承18与底座4连接做相对运动；俯仰电机20通过俯仰电机传动机构14来带动俯仰旋转轴12带动主体1做俯仰旋转运动，主体1的左右两侧通过法兰分别与热成像摄像头模块2和可见光摄像头模块3连接，带动热成像摄像头模块2和可见光摄像头模块3做俯仰旋转运动，保证对不同角度的目标物体进行测距；热成像摄像头模块2的数据连接线和可见光摄像头模块3的数据连接线通过俯仰旋转轴12的中空孔以及水平旋转轴16的中空孔，最后连接到底座4下面的航空插头来与外界保持通讯，并且可通过上位机软件对云台的两个方向的旋转角度进行控制，同时可对双摄像头进行焦距的远近调节，上位机软件会实时显示双目摄像头的成像图像、温度和距离信息，解决了用户的实际需求。
综上所述，本发明解决了双目云台热成像距离短，云台旋转速度和精度低的问题，并且增加了距离测量模块，可以测定云台与被测物体之间的距离，解决了用户的实际需求；同时，本发明在两个旋转方向上的驱动系统都配备有断电刹车系统，可以在设备停机时间段内保持测试角度不变，以便开机后继续在同一角度工作，提高了效率和便捷性。
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 (7)

1.一种双目测距云台装置，包括底座（4），所述底座（4）上设置有主体（1），其特征在于，所述主体（1）左侧面和右侧面分别通过法兰连接有热成像摄像头模块（2）和可见光摄像头模块（3），所述热成像摄像头模块（2）底部固定连接有测距模块（5），所述热成像摄像头模块（2）和所述可见光摄像头模块（3）均设置有数据连接线；所述主体（1）包括主安装板（19），所述主安装板（19）上侧面靠近前边缘位置垂直设置有俯仰电机安装板（15），所述俯仰电机安装板（15）顶端通过小孔装配有俯仰电机（20），所述俯仰电机（20）右端设置有俯仰电机传动机构（14），所述俯仰电机安装板（15）后方设置有两个轴承座（11），两个所述轴承座（11）分别位于所述主安装板（19）的靠近左右边缘的位置，两个所述轴承座（11）之间转动连接有俯仰旋转轴（12），所述俯仰电机（20）通过所述俯仰电机传动机构（14）与所述俯仰旋转轴（12）连接，所述主安装板（19）上还设置有回转电机（13）和水平旋转轴（16），所述回转电机（13）底部穿过所述主安装板（19），所述水平旋转轴（16）底部穿过所述主安装板（19）连接有回转电机传动机构（17），所述俯仰旋转轴（12）和所述水平旋转轴（16）均通过上位机软件来控制旋转角度，所述回转电机传动机构（17）与所述回转电机（13）底部连接，所述回转电机传动机构（17）底部连接有旋转轴承（18），所述旋转轴承（18）置于所述底座（4）上；所述底座（4）上还设置有航空插头，所述热成像摄像头模块（2）的数据连接线和所述可见光摄像头模块（3）的数据连接线均通过所述俯仰旋转轴（12）的中空孔以及所述水平旋转轴（16）的中空孔与所述航空插头连接。
2.根据权利要求1所述的一种双目测距云台装置，其特征在于，所述热成像摄像头模块（2）的型号为APEX IR384W-T-15mm；所述可见光摄像头模块（3）的型号为海康威视DS-2ZMN2008(C)；所述测距模块（5）的型号为北醒TF03-100；所述轴承座（11）的型号为MISUMI:BGBKB6006ZZ-80；所述回转电机（13）的型号为M4215E14B50；所述旋转轴承（18）的型号为XRU5515 UU CC0 P5；所述俯仰电机（20）的型号为M4215E14B50。
3.根据权利要求1所述的一种双目测距云台装置，其特征在于，所述上位机软件对所述热成像摄像头模块（2）的摄像头和所述可见光摄像头模块（3）的摄像头进行焦距调节，并实时显示成像图象、温度和距离信息。
4.根据权利要求1所述的一种双目测距云台装置，其特征在于，所述可见光摄像头模块（3）设置有雨刷模块，在镜片出现灰尘的情况下对镜片进行刷洗。
5.根据权利要求1所述的一种双目测距云台装置，其特征在于，所述底座（4）内部设置有导电滑环，所述导电滑环包括固定端和转动端，所述固定端固定连接在所述底座（4）上，所述固定端的线缆与所述航空插头连接，所述转动端的线缆与所述主体（1）内的所有线缆进行连接。
6.根据权利要求1所述的一种双目测距云台装置，其特征在于，所述回转电机（13）和所述俯仰电机（20）均装配有13位编码器以及断电刹车系统，所述回转电机（13）输出端和所述俯仰电机（20）输出端均连接有谐波减速器，所述回转电机（13）输出轴的位置设置有位置标记传感器，所述位置标记传感器的型号为PM-F45。
7.根据权利要求1所述的一种双目测距云台装置，其特征在于，所述俯仰旋转轴（12）设置有电限位机构，电限位机构的型号为PM-F45。
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