CN115079395A - 一种基于双目显微视觉伺服的操作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，涉及双目显微视觉技术领域；XYZ移液管支架通过支杆固定于XYZ细调位移台上，XYZ细调位移台通过螺栓安装于XYZ粗调位移台上端面；水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块分别置于两自由度精密位移台上，垂直显微视觉模块和两自由度精密位移台通过升降杆相连，两自由度精密位移台底部固定于精密升降台上，三自由度旋转位移台的底部固定于另一个精密升降台上；本发明便于实现XYZ的粗调与细调，其控制准确度高，能够实现快速操作，稳定性高；同时采用水平与垂直式显微视觉模块来实现图像的采集，使得采集数据准确，且能够节省时间。
Description
技术领域
本发明属于双目显微视觉技术领域，具体涉及一种基于双目显微视觉伺服的操作装置。
背景技术
现有的双目显微视觉在控制时不准确，而且采用单采集装置，其采集效率低，导致数据不全面，同时在控制时浪费时间。
发明内容
为解决现有的双目显微视觉在控制时不准确，而且采用单采集装置，其采集效率低，导致数据不全面，同时在控制时浪费时间的问题；本发明的目的在于提供一种基于双目显微视觉伺服的操作装置。
本发明的一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，包括面包板、水平显微视觉模块、两自由度精密位移台、精密升降台、三自由度旋转位移台、XYZ移液管支架、垂直显微视觉模块、XYZ细调位移台、XYZ粗调位移台、隔振台、人机交互界面；XYZ移液管支架通过支杆固定于XYZ细调位移台上，XYZ细调位移台通过螺栓安装于XYZ粗调位移台上端面；水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块分别置于两自由度精密位移台上，垂直显微视觉模块和两自由度精密位移台通过升降杆相连，两自由度精密位移台底部固定于精密升降台上，三自由度旋转位移台的底部固定于另一个精密升降台上；隔振台上的面包板分别安装有XYZ粗调位移台、两个精密升降台和两自由度精密位移台；人机交互界面分别与XYZ粗调位移台、XYZ细调位移台、水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块相连接。
作为优选，所述三自由度旋转位移台的台面上放置有用于承载微操作对象的硅基底，可控制操作对象的姿态。
作为优选，所述XYZ粗调位移台的驱动机构为伺服电机，XYZ细调位移台的驱动机构为压电陶瓷驱动器。
作为优选，所述水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块均是由COMS相机、光源、变焦装置和镜头构成。
作为优选，所述人机交互界面为有线或无线连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
一、便于实现XYZ的粗调与细调，其控制准确度高，能够实现快速操作，稳定性高；
二、同时采用水平与垂直式显微视觉模块来实现图像的采集，使得采集数据准确，且能够节省时间。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A部放大图。
图中：1-面包板；2-水平显微视觉模块；3-两自由度精密位移台；4-精密升降台；5-三自由度旋转位移台；6-XYZ移液管支架；7-垂直显微视觉模块；8-XYZ细调位移台；9-XYZ粗调位移台；
11-硅基底；12-移液管；13-阴极，14-阳极；15-微操作对象。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
如图1所示，本具体实施方式采用如下方案：包括面包板1、水平显微视觉模块2、两自由度精密位移台3、精密升降台4、三自由度旋转位移台5、XYZ移液管支架6、垂直显微视觉模块7、XYZ细调位移台8、XYZ粗调位移台9、隔振台、人机交互界面；XYZ移液管支架6通过支杆固定于XYZ细调位移台8上，XYZ细调位移台8的型号为MAX311D，XYZ细调位移台8通过螺栓安装于XYZ粗调位移台9上端面；XYZ粗调位移台9的型号为TM06-300，水平显微视觉模块2、垂直显微视觉模块7分别置于两自由度精密位移台3上，两自由度精密位移台3的型号为PT1B，垂直显微视觉模块7和两自由度精密位移台3通过升降杆相连，两自由度精密位移台3底部固定于精密升降台4上，精密升降台4的型号为L200，三自由度旋转位移台5的底部固定于另一个精密升降台4上；三自由度旋转位移台5上安装有移液管支架，移液管支架的型号为UPN-20，隔振台上的面包板1分别安装有XYZ粗调位移台9、两个精密升降台4和两自由度精密位移台3；人机交互界面分别与XYZ粗调位移台9、XYZ细调位移台8、水平显微视觉模块2、垂直显微视觉模块7相连接。
如图2所示，进一步的，本具体实施方式中所述三自由度旋转位移台5的台面上放置有用于承载微操作对象15的硅基底11，可控制操作对象的姿态，移液管支架上安装有移液管12，移液管12上分别设置有阳极14与阴极13。
进一步的，本具体实施方式中所述XYZ粗调位移台9的驱动机构为伺服电机，XYZ细调位移台8的驱动机构为压电陶瓷驱动器。
进一步的，本具体实施方式中，所述水平显微视觉模块2、垂直显微视觉模块7均是由COMS相机、光源、变焦装置和镜头构成。
进一步的，本具体实施方式中所述人机交互界面为有线或无线连接。
本具体实施方式的工作原理为：显微视觉模块包括水平方向和垂直方向上的COMS相机、光源和镜头，用于反馈微操作对象的位置；一个负责水平方向的图像采集，对应于微操作对象实际的YZ方向的运动；一个负责垂直方向的图像采集，对应于微操作对象实际的XY方向的运动，为此，两路相机协同工作，实现对微操作对象XYZ方向上的位置变换；运动控制及驱动模块包括XYZ粗调位移台和XYZ细调位移台及其驱动器，对操作对象进行微观操作；人机交互界面通过调用opencv库完成对采集的图像的处理，输出相交的双目相机实时采集图片以及操作对象的理想位置。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，其特征在于：包括面包板、水平显微视觉模块、两自由度精密位移台、精密升降台、三自由度旋转位移台、XYZ移液管支架、垂直显微视觉模块、XYZ细调位移台、XYZ粗调位移台、隔振台、人机交互界面；XYZ移液管支架通过支杆固定于XYZ细调位移台上，XYZ细调位移台通过螺栓安装于XYZ粗调位移台上端面；水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块分别置于两自由度精密位移台上，垂直显微视觉模块和两自由度精密位移台通过升降杆相连，两自由度精密位移台底部固定于精密升降台上，三自由度旋转位移台的底部固定于另一个精密升降台上；隔振台上的面包板分别安装有XYZ粗调位移台、两个精密升降台和两自由度精密位移台；人机交互界面分别与XYZ粗调位移台、XYZ细调位移台、水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，其特征在于：所述三自由度旋转位移台的台面上放置有用于承载微操作对象的硅基底，可控制操作对象的姿态。
3.根据权利要求1所述的一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，其特征在于：所述XYZ粗调位移台的驱动机构为伺服电机，XYZ细调位移台的驱动机构为压电陶瓷驱动器。
4.根据权利要求1所述的一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，其特征在于：所述水平显微视觉模块、垂直显微视觉模块均是由COMS相机、光源、变焦装置和镜头构成。
5.根据权利要求1所述的一种基于双目显微视觉伺服的操作装置，其特征在于：所述人机交互界面为有线或无线连接。
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