CN206164745U - 一种多自由度的双目立体视觉机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种多自由度的双目立体视觉机构，包括：齿形底座、支撑柱、丝杠旋转驱动组件、光杆、丝杠、搭载在滑块上的左摄像头和右摄像头、导轨、驱动电机驱动旋转连杆带动旋转齿轮旋转，使其与齿形底座的齿牙啮合，实现旋转工作台水平方向全方向转动、控制箱、旋杆、旋钮以及视觉平台等构件。摄像机的控制接口以及各驱动电机的控制接口分别与控制箱的配合接口相连。本实用新型通过一些简单机构和电机的驱动可实现双目摄像机多自由度运动，控制简单，经济实用，适用于三维重建、机器人导航以及三维形貌检测等领域。

Description

一种多自由度的双目立体视觉机构

技术领域

本实用新型是一种多自由度立体视觉装置，通过一些简单的辅助机构和电机的驱动可实现双目摄像机多自由度运动，控制简单，经济实用，适用于三维重建、机器人导航以及三维形貌检测等领域。

背景技术

近年来，双目立体视觉技术在移动机器人导航、智能车导航、三维重建、精密测量等领域得到广泛的应用。在这些应用领域中，通常要求仪器设备自动的获取周边环境的三维立体信息，这就是要求双目摄像装置能够实现自身的多维运动，以满足图像获取的要求。

现有的可调式双目摄像装置虽然可以实现多维运动，但是存在基线不可调，运动结构复杂，造价过高等不足之处。在实现水平旋转、仰俯的改变等动作上太过于麻烦，摄像机旋转之后给图像匹配与深度计算等算法带来很大的难度。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有双目视觉装置的上述缺陷，提供了一种通过齿轮啮合以及丝杠螺纹啮合等简单连接方式实现摄像机多自由度的自由运动，进而获取需要的图像信息，通过对三维深度信息恢复，可以应用于三维重建等领域。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案。包括：齿形底座1，支撑柱2，所述齿形底座1与支撑柱2为固接，丝杠旋转驱动器3，光杆4，丝杠5，旋转工作台14，所述支撑柱2与旋转工作台14为转动副连接方式，光杆4与旋转工作台14间为固接，光杆4用来约束视觉平台19的竖直运动方向，所述丝杠5可由丝杠旋转驱动器3驱动旋转，俯仰转动架8，视觉平台19，导轨11，旋钮18，旋杆17，通过旋转旋钮18带动旋杆17旋转，实现仰俯转动架8与视觉平台19间的转动，所述视觉平台19与光杆4间为滑动连接，丝杠旋转驱动器3与丝杠5之间为联轴器连接，丝杠5与视觉平台19间为丝杠螺纹连接，故丝杠旋转驱动器3可驱动丝杠5旋转从而实现视觉平台19的竖直运动，所述视觉平台19与俯仰转动架8为转动销连接，通过旋转旋钮18带动旋杆17旋转，从而控制俯仰转动架8的自由旋转，所述导轨11与俯仰转动架8为固接，左摄像头6，右摄像头9，左摄像头搭载滑块7，右摄像头搭载滑块10，所述左摄像头搭载滑块7、右摄像头搭载滑块10与导轨11间为滑块连接方式，左摄像头6、右摄像头9分别与左摄像头搭载滑块7、右摄像头搭载滑块10间为固接，故可实现左右摄像头的自由仰俯运动，所述旋转齿轮12与齿形底座1间为齿轮啮合连接，旋转连杆13与旋转齿轮12间为固接，驱动电机15驱动旋转连杆13带动旋转齿轮12转动与齿轮底座1齿牙啮合，可实现旋转工作台14绕支撑柱2旋转，故可实现双目立体视觉机构水平方向的全方位转动，控制箱16与旋转工作台14间为固接，所述摄像机的控制接口以及各驱动电机的控制接口分别与控制箱16的配合接口相连。

所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，其特征在于旋转齿轮12可由驱动电机15驱动旋转连杆13自转带动其旋转并与齿形底座1的齿牙相啮合，支撑柱2与旋转工作台14间为转动副连接，且齿形底座1与支撑柱2为固接，故旋转工作台14可实现水平方向自由全方位的转动。

所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，光杆4与旋转工作台14间为固接，丝杠旋转驱动器3驱动丝杠5旋转，视觉平台19与丝杠5的旋转螺纹啮合可实现视觉平台19竖直方向的自由运动。

所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，旋钮18可控制旋杆17的旋转，从而带动俯仰转动架8进行翻转运动，且导轨11与俯仰转动架8间为固接，故可以通过旋转旋钮18实现左右摄像头自由的仰俯运动。

所述机械部分能通过几个驱动电机和一些简单的辅助机构的控制来实现双目立体视觉机构水平方向的旋转运动、竖直方向的精确运动以及摄像头仰俯角的调整。

相比现有双目视觉装置的技术，本实用新型的有益效果是通过齿轮啮合以及丝杠旋转啮合等简单结构就可以完成双目视觉机构的水平方向全方位旋转运动以及竖直方向的升降运动，从而获得最佳的拍摄效果，适用于三维重建等领域，通过使用精密螺纹、精密驱动电机保证了拍摄质量。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的底座旋转结构示意图。

图3为本实用新型的丝杠升降以及旋转架翻转结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示。一种多自由度的双目立体视觉机构，包括：齿形底座1，支撑柱2，所述齿形底座1与支撑柱2为固接，丝杠旋转驱动器3，光杆4，丝杠5，旋转工作台14，所述支撑柱2与旋转工作台14为转动副连接方式，光杆4与旋转工作台14间为固接，光杆4用来约束视觉平台19的竖直运动方向，所述丝杠5可由丝杠旋转驱动器3驱动旋转，俯仰转动架8，视觉平台19，导轨11，旋钮18，旋杆17，通过旋转旋钮18带动旋杆17旋转，实现仰俯转动架8与视觉平台19间的转动，所述视觉平台19与光杆4间为滑动连接，丝杠旋转驱动器3与丝杠5之间为联轴器连接，丝杠5与视觉平台19间为丝杠螺纹连接，故丝杠旋转驱动器3可驱动丝杠5旋转从而实现视觉平台19的竖直运动，所述视觉平台19与俯仰转动架8为转动销连接，通过旋转旋钮18带动旋杆17旋转，从而控制俯仰转动架8的自由旋转，所述导轨11与俯仰转动架8为固接，左摄像头6，右摄像头9，左摄像头搭载滑块7，右摄像头搭载滑块10，所述左摄像头搭载滑块7、右摄像头搭载滑块10与导轨11间为滑块连接方式，左摄像头6、右摄像头9分别与左摄像头搭载滑块7、右摄像头搭载滑块10间为固接，故可实现左右摄像头的自由仰俯运动，所述旋转齿轮12与齿形底座1间为齿轮啮合连接，旋转连杆13与旋转齿轮12间为固接，驱动电机15驱动旋转连杆13带动旋转齿轮12转动与齿轮底座1齿牙啮合，可实现旋转工作台14绕支撑柱2旋转，故可实现双目立体视觉机构水平方向的全方位转动，控制箱16与旋转工作台14间为固接，所述摄像机的控制接口以及各驱动电机的控制接口分别与控制箱16的配合接口相连。

所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，其特征在于旋转齿轮12可由驱动电机15驱动旋转连杆13自转带动其旋转并与齿形底座1的齿牙相啮合，支撑柱2与旋转工作台14间为转动副连接，且齿形底座1与支撑柱2为固接，故旋转工作台14可实现水平方向自由全方位的转动。

所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，光杆4与旋转工作台14间为固接，丝杠旋转驱动器3驱动丝杠5旋转，视觉平台19与丝杠5的旋转螺纹啮合可实现视觉平台19竖直方向的自由运动。

所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，旋钮18可控制旋杆17的旋转，从而带动俯仰转动架8进行翻转运动，且导轨11与俯仰转动架8间为固接，故可以通过旋转旋钮18实现左右摄像头自由的仰俯运动。

Claims (4)

1.一种多自由度的双目立体视觉机构，其特征包括：齿形底座（1），支撑柱（2），所述齿形底座（1）与支撑柱（2）为固接，丝杠旋转驱动器（3），光杆（4），丝杠（5），旋转工作台（14），所述支撑柱（2）与旋转工作台（14）为转动副连接方式，光杆（4）与旋转工作台（14）间为固接，所述丝杠（5）可由丝杠旋转驱动器（3）驱动实现旋转运动，俯仰转动架（8），视觉平台（19），导轨（11），旋钮（18），旋杆（17），通过旋转旋钮（18）带动旋杆（17）旋转，实现仰俯转动架（8）与视觉平台（19）间的转动，所述视觉平台（19）与光杆（4）间为滑动连接，丝杠旋转驱动器（3）与丝杠（5）之间为联轴器连接，丝杠（5）与视觉平台（19）间为丝杠螺纹连接，所述视觉平台（19）与俯仰转动架（8）为转动销连接，通过旋转旋钮（18）带动旋杆（17）旋转，从而控制俯仰转动架（8）的自由旋转，所述导轨（11）与俯仰转动架（8）为固接，左摄像头（6），右摄像头（9），左摄像头搭载滑块（7），右摄像头搭载滑块（10），所述左摄像头搭载滑块（7）、右摄像头搭载滑块（10）与导轨（11）间为滑块连接方式，左摄像头（6）、右摄像头（9）分别与左摄像头搭载滑块（7）、右摄像头搭载滑块（10）间为固接；旋转齿轮（12），旋转连杆（13），驱动电机（15），控制箱（16），所述旋转齿轮（12）与齿形底座（1）间为齿轮啮合连接，旋转连杆（13）与旋转齿轮（12）间为固接，驱动电机（15）驱动旋转连杆（13）带动旋转齿轮（12）转动与齿轮底座（1）齿牙啮合，实现旋转工作台（14）的全方位转动，控制箱（16）与旋转工作台（14）间为固接，所述摄像机的控制接口以及各驱动电机的控制接口分别与控制箱（16）的配合接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，其特征在于旋转齿轮（12）可由驱动电机（15）驱动旋转连杆（13）自转带动其旋转并与齿形底座（1）的齿牙相啮合，支撑柱（2）与旋转工作台（14）间为转动副连接，且齿形底座（1）与支撑柱（2）为固接，故旋转工作台（14）可实现水平方向自由全方位的转动。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，其特征在于光杆（4）与旋转工作台（14）间为固接，丝杠旋转驱动器（3）驱动丝杠（5）旋转，视觉平台（19）与丝杠（5）的旋转螺纹啮合可实现视觉平台（19）竖直方向的自由运动。

4.根据权利要求1所述的一种多自由度的双目立体视觉机构，其特征在于旋钮（18）可控制旋杆（17）的旋转，从而带动俯仰转动架（8）进行翻转运动，且导轨（11）与俯仰转动架（8）间为固接，故可以通过旋转旋钮（18）实现左右摄像头自由的仰俯运动。