CN112460387A - 一种光学定位系统中的固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学定位系统中的固定装置，包括连接杆,以及在所述连接杆上的两个卡位孔位置固定的一对隔离组件；所述隔离组件包括左右卡位块、左右隔离垫块、上下隔离垫块；其中，所述左右卡位块的外表面设有凸起的挡板，用于将所述左右卡位块分为第一侧和第二侧；所述第一侧上设有所述左右隔离垫块和所述上下隔离垫块，且所述左右隔离垫块靠里侧，所述上下隔离垫块靠外侧；所述第二侧上设有用于与所述连接杆固定的卡位孔。本发明提供的光学定位系统中的固定装置，通过设有缓冲层将固定相机的横杆结构与外壳等支撑结构分开，从而减少外力对横杆的冲击作用，延长了装置的使用寿命，并提高了定位结果的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及光学定位技术领域，尤其涉及一种光学定位系统中的固定装置。
背景技术
目前，光学定位系统主要通过一根刚性横杆来固定两个相机，使其相对位姿保持不变。在用刚性横杆固定了两个相机以后，通过相机标定算法确定两个相机的标定数据(即两相机的相对位姿关系)，标定数据存放在光学定位系统的存储单元中。这样，在测量标记物时，光学定位系统的计算单元即可通过存储单元中的标定数据计算出被测标记物的三维坐标。但是，现有的光学定位系统中，由于刚性横杆容易受到外力影响而发生形变，减少了装置的使用寿命，进一步导致系统定位的结果不精确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学定位系统中的固定装置，通过采用缓冲材料将固定相机的横杆结构与外壳等支撑结构分开，从而减少外力对横杆的冲击作用，延长了装置的使用寿命，并提高了定位结果的精确度。
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种光学定位系统中的固定装置，包括：
连接杆,以及在所述连接杆上的两个卡位孔位置固定的一对隔离组件；
所述隔离组件包括左右卡位块、左右隔离垫块、上下隔离垫块；其中，
所述左右卡位块的外表面设有凸起的挡板，用于将所述左右卡位块分为第一侧和第二侧；所述第一侧上依次设有所述左右隔离垫块和所述上下隔离垫块；所述第二侧上设有用于与所述连接杆固定的卡位孔。
在某一个示例性的实施例中，所述固定装置还包括，支撑架和两组上下卡位块；所述上下卡位块用于将所述上下隔离垫块固定在所述支撑架上。
在某一个示例性的实施例中，所述左右隔离垫块、所述上下隔离垫块内部分别设有尺寸相同的第一通孔、第二通孔；所述第一侧分别通过所述第一通孔、所述第二通孔固定所述左右隔离垫块、所述上下隔离垫块。
在某一个示例性的实施例中，所述左右隔离垫块与所述上下隔离垫块紧密贴合，且所述左右隔离垫块更靠近所述挡板。
在某一个示例性的实施例中，所述左右隔离垫块和所述上下隔离垫块材质包括硅胶。
在某一个示例性的实施例中，所述第二侧朝向所述连接杆的中心位置。
在某一个示例性的实施例中，所述左右卡位块的卡位孔与所述连接杆的卡位孔连接方式包括螺栓连接。
在某一个示例性的实施例中，所述连接杆的材质包括金属杆。
在某一个示例性的实施例中，所述一对隔离组件关于所述连接杆中心对称。
在某一个示例性的实施例中，所述上下隔离垫块和所述左右隔离垫块形状包括方形或圆形。
相对于现有技术，本发明实施例通过采用缓冲材料将固定相机的横杆结构与外壳等支撑结构分开，从而减少外力对横杆的冲击作用，延长了装置的使用寿命，并提高了定位结果的精确度。
附图说明
图1是本发明某一实施例提供的光学定位系统中的固定装置的结构示意图；
图2是本发明又一实施例提供的光学定位系统中的固定装置的结构示意图。
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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明某一实施例提供了一种光学定位系统中的固定装置，包括：
连接杆10,以及在连接杆10上的两个卡位孔101位置固定的一对隔离组件20；
隔离组件20包括左右卡位块201、左右隔离垫块202、上下隔离垫块203；其中，
左右卡位块201的外表面设有凸起的挡板，用于将其分为第一侧和第二侧；；第一侧上依次设有左右隔离垫块202和上下隔离垫块203；第二侧上设有用于与连接杆10固定的卡位孔101。
需要说明的是，光学定位系统是一种测量标记物三维坐标的仪器，其在工业测量领域，医疗检测领域都有重要的应用。光学定位系统，由两个已知位姿关系的相机以及相应的光源构成。被测标记物通过自主发光或反射来自定位系统发出的光，到两个相机中。光学定位系统通过计算得到被测标记物在两个相机中的二维坐标，然后，利用两个相机的相对位姿关系可以还原出被测标记物的三维坐标。在现有技术中的光学定位系统，通常采用一根刚性横杆来固定两个相机，使其相对位姿保持不变。在用刚性横杆固定了两个相机以后，通过相机标定算法确定两个相机的标定数据(即两相机的相对位姿关系)，标定数据存放在光学定位系统的存储单元中。这样，在测量标记物时，光学定位系统的计算单元即可通过存储单元中的标定数据计算出被测标记物的三维坐标。但是，在整个系统中，这一横杆结构会与外壳等支撑结构有直接或间接的接触，在外壳等支撑结构受到外界的力时，这种力会通过形变的方式传导到横杆上，导致横杆出现一定的形变，这一形变就会导致系统定位不准确。因此在本发明实施例中，在构建光学定位系统时，把固定相机的横杆结构与外壳等支撑结构分开，两者之间采用缓冲材料连接，使得上述的两种结构完全隔离，不相接触。这样光学定位系统受到外界的力时，外壳等支撑结构产生的形变不会直接作用到固定相机的横杆上，而是通过缓冲材料进行缓冲，同样的形变下缓冲材料产生的力要比塑料金属等材料产生的力小的多，因此可以极大的抑制外力对横杆的影响，从而抑制了外力对系统测量精度的影响。
在本实施例中，首先连接杆10上设有卡位孔101，用于固定隔离组件20中的左右卡位块201，隔离组件20设有一对，用于固定两个相机；其中，左右卡位块201上也设有卡位孔，然后通过螺丝固定在连接杆10的两端，且通常卡位孔101与连接杆10的两端还间隔有一段距离，主要是因为相机也具有一定的尺寸，若将卡位孔101直接设置在连接杆10两端最外侧，连接相机后受力不均匀，也不利于装置的稳定性。
进一步地，隔离组件20包括左右卡位块201、左右隔离垫块202、上下隔离垫块203；左右卡位块201外表面设有凸起的挡板，将自身分为第一侧和第二侧；其中左右卡位块201的卡位孔就设置在第二侧上，用于与连接杆10固定，左右隔离垫块202、上下隔离垫块203均为柔性材质，可以起到缓冲作用。
左右隔离垫块202和上下隔离垫块203内部有通孔，且通孔的尺寸是一样的，且通孔的内边缘都是与左右卡位块201的第一侧的截面尺寸紧配，以使得左右隔离垫块202和上下隔离垫块203可以紧套在左右卡位块201上，没有缝隙，不会随意发生位移。
本发明实施例通过采用缓冲材料将固定相机的横杆结构与外壳等支撑结构分开，从而减少外力对横杆的冲击作用，延长了装置的使用寿命，并提高了定位结果的精确度。
请参阅图2，在某一个示例性的实施例中，所述固定装置还包括，支撑架40和两组上下卡位块30；所述上下卡位块30用于将所述上下隔离垫块203固定在所述支撑架40上。
需要说明的是，上下卡位块30成套使用。上卡位块下侧具有柱形的凸起部分，然后可以插入下卡位块的凹陷部分，然后可以通过螺丝连接进行进一步固定，在下卡位块上的底面设有螺孔，并与其对应地在支撑架40上设有相同尺寸的螺孔，然后通过螺丝连接进行固定。而光学定位系统的外壳，控制电路板等部件则直接固定于支撑架40上。这样一来，两个相机、连接杆10、两个左右卡位块201构成一个相对固定的组合体；两套上下卡位块30、支撑架40、外壳、控制电路板等部件则构成另一个相对固定的组合体；两个组合体间通过左右隔离垫块202和上下隔离垫块203连接。这样，外壳和支撑架40上受到的力不会直接作用到相机所在的组合体上，而是经过了隔离垫块的缓冲，这样外力造成的形变就作用在了隔离垫块上。而造成同样的形变，在隔离垫块上需要的力要比在外壳和支撑架上的力要小得多，因此通过隔离垫块传到连接杆上的力会比外壳和支撑杆上受到的力要小得多。
在某一个示例性的实施例中，所述左右隔离垫块202和所述上下隔离垫块203材质包括硅胶，其中硅胶有一定的张力、柔韧性、优良的绝缘性、耐压，耐高温，耐低温，化学性质稳定，采用硅胶作为隔离的柔性材料经济适用，性价比高，缓冲作用好。但实际应用中也可以采用其他的柔性材料作为缓冲层，在此不作出进一步限制。
在某一个示例性的实施例中，还提供了带入了具体数值对装置的隔离作用进行说明，假设已知线应变的计算公式为E＝(F/S)/(dL/L)，其中E为杨氏模量，F为所受的力，S为受力面积，L为原长，dL为伸长量，硅胶的杨氏模量E硅胶＝1GPa，支撑杆用铝合金制作，其弹性模量为E铝＝70GPa，外力F外作用在支撑杆上受力面积为S1，则支撑杆产生了dL的形变dL＝(F/S1)/E*L，这一形变作用到了硅胶上，导致硅胶也产生了dL的形变，假设硅胶的受力面积也为S1，长度也为L，产生同样的形变dL，硅胶上受到的力F硅胶＝(dL/L)*E硅胶*S1，把dL代入即可得到F硅胶＝(E硅胶/E铝)*F外＝(1/70)F外，可见作用在支撑杆上的外力经过隔离硅胶后已经被极大的抑制，再作用到金属横杆上时已经变为原力的1/70。这样就极大的抑制了外力对连接杆产生的形变，保证了系统定位的准确性。
进一步地，左右卡位块201可以确保连接杆左右移动不超出设定的范围，上下卡位块30可以确保横杆前后上下移动不会超出设定的范围。
在某一个示例性的实施例中，左右隔离垫块202与上下隔离垫块203紧密贴合，且左右隔离垫块202更靠近左右卡位块201外表面上凸起的挡板。
在某一个示例性的实施例中，左右卡位块201的第二侧朝向连接杆的中心位置，即将左右卡位块201用于与连接杆10固定的一侧向连接杆10的中心位置，而左右卡位块201上套有左右隔离垫块202和上下隔离垫块203的一侧朝向连接杆的外端，因为装置使用时的外力主要来源于连接杆的两端位置，因此缓冲层设置在靠近两端的位置。
在某一个示例性的实施例中，左右卡位块201的卡位孔与连接杆10的卡位孔101可以通过螺栓连接，采用螺栓或者螺丝可以将二者紧密固定，但实际应用中也可以采用其他方式进行固定，在此不作出进一步限制。
在某一个示例性的实施例中，连接杆10的材质包括金属杆，但实际应用中也可以采用其他刚性材质，在此不作出进一步限制。
在某一个示例性的实施例中，一对隔离组件20关于连接杆10中心对称，以保证连接相机时能够受力均匀，使得装置具有良好的稳定性。
在某一个示例性的实施例中，上下隔离垫块203、左右隔离垫块202形状可以为方形或圆形，但实际应用中也可以根据需求对垫块的形状作出调整，在此不作出进一步限制。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光学定位系统中的固定装置，其特征在于，包括：
连接杆,以及在所述连接杆上的两个卡位孔位置固定的一对隔离组件；
所述隔离组件包括左右卡位块、左右隔离垫块、上下隔离垫块；其中，
所述左右卡位块的外表面设有凸起的挡板，用于将所述左右卡位块分为第一侧和第二侧；所述第一侧上设有所述左右隔离垫块和所述上下隔离垫块；所述第二侧上设有用于与所述连接杆固定的卡位孔。
2.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，还包括支撑架和两组上下卡位块；所述上下卡位块用于将所述上下隔离垫块固定在所述支撑架上。
3.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述左右隔离垫块、所述上下隔离垫块内部分别设有尺寸相同的第一通孔、第二通孔；所述第一侧分别通过所述第一通孔、所述第二通孔固定所述左右隔离垫块、所述上下隔离垫块。
4.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述左右隔离垫块与所述上下隔离垫块紧密贴合，且所述左右隔离垫块更靠近所述挡板。
5.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述左右隔离垫块和所述上下隔离垫块材质包括硅胶。
6.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述第二侧朝向所述连接杆的中心位置。
7.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述左右卡位块的卡位孔与所述连接杆的卡位孔的连接方式包括螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述连接杆的材质包括金属杆。
9.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述一对隔离组件关于所述连接杆中心对称。
10.根据权利要求1所述的光学定位系统中的固定装置，其特征在于，所述上下隔离垫块和所述左右隔离垫块形状包括方形或圆形。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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