CN208282791U - 一种应用于三维人体扫描设备的立柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于三维人体扫描设备的立柱，包括立柱壳体，立柱壳体内部沿长度方向设置有一基座，基座上固定安装有第一滑轨，第一滑轨上滑动连接有一滑动块，深度摄像头固定于滑动块上；立柱壳体内设置有驱动电机，驱动电机输出轴上设置有主动轮，基座顶端设置有从动轮，主动轮和从动轮上设置有皮带，皮带与第一滑轨平行设置；滑动块与皮带固定连接；基座上固定设置有光电传感器。本实用新型通过将深度摄像头安装在滑轨上，使得摄像头可以沿滑轨上下滑动，更加全面的进行人体扫描，获取人体信息。

Description

一种应用于三维人体扫描设备的立柱

技术领域

本实用新型属于人体测量领域，具体涉及一种应用于三维人体扫描设备的立柱。

背景技术

人体三维扫描仪，也叫3D人体扫描仪，是利用光学测量技术、计算机技术、图像处理技术、数字信号处理技术等进行三维人体表面轮廓的非接触自动测量。人体全身(半身)扫描系统充分利用光学三维扫描的快速以及白光对人体无害的优点，在3-5秒内对人体全身或半身进行多角度多方位的瞬间扫描。

现有的三维人体扫描设备大多是摄像头位置固定，然后对人体进行扫描，但是，扫描在扫描过程中，由于摄像头的拍摄范围固定，所以，会存在拍摄死角，不能获取人体的全面信息，影响测量结果的精度。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种应用于三维人体扫描设备的立柱。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种应用于三维人体扫描设备的立柱，包括立柱壳体，所述立柱壳体内部沿所述立柱壳体长度方向设置有一第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有一滑动块，所述滑动块上固定有一深度摄像头，所述立柱壳体前表面上设置有一条形通孔，以实现所述深度摄像头沿所述条形通孔移动；

所述立柱壳体内部底端固定设置有一驱动电机，所述驱动电机输出轴上设置有主动轮，所述立柱壳体顶端设置有一从动轮，所述主动轮和从动轮上设置有皮带，所述皮带与第一滑轨平行设置；

所述滑动块与所述皮带固定连接，以实现所述皮带带动滑动块和深度摄像头滑动；

所述立柱壳体内还设置有光电传感器。

作为本实用新型的进一步说明，所述立柱壳体内部固定设置有一基座，所述第一滑轨固定于所述基座上，所述从动轮固定于所述基座顶端侧壁上，所述驱动电机设置于所述基座底端，所述光电传感器固定于所述基座上、且所述第一滑轨顶端和底端均设置有所述光电传感器。

作为本实用新型的进一步说明，所述立柱壳体内部设置有一条拖链，所述拖链一端固定于所述立柱壳体内部侧壁上，另一端固定于所述滑动块上，所述拖链用于保护与所述深度摄像头连接的线缆。

作为本实用新型的进一步说明，所述立柱壳体前表面上、位于所述条形通孔一侧由上至下依次设置有多个固定摄像头。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的立柱通过将深度摄像头安装在滑轨上，使得摄像头可以沿滑轨上下滑动，更加全面的进行人体扫描，获取人体信息。同时主机向深度摄像头和固定摄像头同时下达拍照指令，深度摄像头采集并输出被测人体的深度图像，固定摄像头对人体进行多角度拍照，更加全面的获取人体信息，提高测量精度。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是三维人体扫描设备的整体结构示意图。

图2是拉杆扶手的结构示意图。

图3是拉杆扶手拉长状态的结构示意图。

图4是拉杆扶手推拉式电磁铁断电时结构示意图。

图5是拉杆扶手推拉式电磁铁通电时结构示意图。

图6是拉杆扶手推拉式电磁铁位于咬合件下方的结构示意图。

图7是拉杆扶手内部结构示意图。

图8是立柱内部基座、第一滑轨、深度摄像头、拖链连接结构示意图。

图9是电机驱动模块的电路示意图。

图10是转台的整体结构示意图。

图11是转台的内部结构示意图。

图12是图10中转台的拆分状态示意图。

图13是称重模块的结构示意图。

图14是图13中称重模块的拆分状态示意图。

图15是立柱内部结构示意图一。

图16是立柱内部结构示意图二。

图中：1.立柱；102.立柱壳体；103.深度摄像头；104.基座；105.第一滑轨；106.滑动块；107.条形通孔；108.驱动电机；109.主动轮；110.从动轮；111.皮带；112.光电传感器；113.拖链；114.固定摄像头；115.控制箱；2.连接板；3.扶手；31.把手；32.固定座套；321.开口；322.锯齿部；33.滑动部；331.导向柱；34.推拉式电磁铁；341.推拉杆；35.咬合件；351.导向长圆孔；36.固定部；37.外罩；38.开关按键；4.转台；41.电极片；43.人体称重平台；45.固定板；46.下段固定部；47.称重传感器；49.凸台；401.滚动支撑件；402.环状板；403.内齿圈；404.直交轴减速电机；405.旋转轴承盘；406.中间板；407.称重导柱；417.光电传感器；418.底板；420.转盘；421.凸环。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

本实施例提出的立柱可以应用于如下的三维人体扫描设备中，如图1所示，包括立柱1、转台4、连接板2、深度摄像头103，连接板2的一端连接立柱1，连接板2的另一端连接转台4，立柱1如图15、图16以及图8所示，包括立柱壳体102，立柱壳体102内部沿立柱壳体102长度方向设置有一基座104，基座104上固定安装有第一滑轨105，第一滑轨105上滑动连接有一滑动块106，深度摄像头103固定于滑动块106上，立柱壳体102前表面上设置有一条形通孔107，以实现深度摄像头103沿条形通孔107移动；立柱壳体102内、位于基座104底端固定设置有一驱动电机108，驱动电机108输出轴上设置有主动轮109，基座104顶端设置有从动轮110，主动轮109和从动轮110上设置有皮带111，皮带111与第一滑轨105平行设置；滑动块106与皮带111固定连接，以实现皮带111带动滑动块106和深度摄像头103滑动；基座104上固定设置有光电传感器112。

本实施例的立柱1后侧固定有一控制箱115，该控制箱115内设置有用于连接终端设备的主机，在立柱1内设置有一处理器，该处理器用于控制驱动电机108、深度摄像头103等部件，该处理器与驱动电机108、深度摄像头103交互式连接，并且通过立柱壳体102后面板上的过线孔与主机连接。

由于本实施例的深度摄像头103需要沿第一滑轨105上下滑动，（图16和图8中均表示出深度摄像头103运动至第一滑轨105两端极限位置），所以其连接线缆也需要跟随运动，为了避免线缆在运动过程中缠绕损坏，在立柱壳体102内部设置一用于保护线缆的拖链113，该拖链113一端固定于滑动块106上，另一端固定于立柱壳体102内部侧壁中部，其长度能够满足滑动块106完成滑轨顶部至底部的运动长度。

本实施例提供的扫描设备，为了配合深度摄像头103工作，还在立柱壳体102前表面上、位于条形通孔107一侧由上至下依次设置有多个固定摄像头114。该固定摄像头114可在深度摄像头103上下运动扫描人体特征时，对人体进行拍照，更加精细的获取人体信息。

由于本实施例的深度摄像头103是用于扫描转台4上人体的信息，因此，转台4与立柱1之间还需要设置连接板2。具体地，该连接板2优选：从立柱1的底面上向深度摄像头103正前方延伸，直至与转台4接触。由于转台4上的称重模块、电极片41需要与处理器进行数据交互，因此，连接板2的底面设有向下开口的过线槽，过线槽用于容纳多根电线。

如图10-12所示，本实施例的转台4包括:底板418、转盘420、驱动旋转组件、旋转轴承盘405以及多个滚动支撑件401，转盘420底端开口、四周封闭，转盘420的周壁底部具有向内延伸的凸环421，该凸环421与转盘420的顶面平行；驱动旋转组件包括：设置在凸环421周壁上的内齿圈403、嵌设在底板418上的直交轴减速电机404，该直交轴减速电机404的输出轴上设有齿轮，齿轮与内齿圈403啮合；多个滚动支撑件401沿凸环421的轴线均匀分布，且滚动支撑件401固设在凸环421的底面，滚动支撑件401的滚动件与底板418的顶面接触；转盘420的顶端设有安装孔，该安装孔与底端开口相通，安装孔内嵌设有人体称重平台43，转盘420的内腔设有固定板，该固定板上设有多个称重模块；称重模块与人体称重平台43接触。称重模块包括嵌设在固定板底端的称重传感器、称重导柱，称重传感器的中心处开设感应孔；称重导柱的顶面与称重平台的底面固定连接，称重导柱依序贯穿固定板、感应孔，称重导柱的自由端还设有固定件。旋转轴承盘405包括：外圈、内圈、嵌设在外圈和内圈之间的滚动体，内圈的高度高于外圈的高度，内圈的顶面与固定板的底面固定连接，外圈固设在底板418的中心处上，直交轴减速电机404位于外圈的任一侧。

在实际生产中，本实施例的转盘可以采用模具一体成型，当然也可以单独制作部件后完成拼装。采用模具注塑工艺，可以增强整个转盘的强度，也可简化工序，但开模费用较高；采用单独制备零部件后完成拼装的工艺，工序复杂但成本低。本实施例还提供了转盘单独零部件加工的结构，转台4包括人体称重平台、中间板（相当于转盘的顶面）、环状板（凸环）、固定板。

具体地，如图10-12所示，本实施例的转台包括底板418、多个滚动支撑件401以及与底板418同轴设置的旋转组件，滚动支撑件401设置在底板418与旋转组件之间，多个滚动支撑件401沿环状板402的轴线均匀分布；旋转组件的内壁上设有内齿圈403，底板418上嵌设一直交轴减速电机404，直交轴减速电机404的输出齿轮与内齿圈403啮合，通过直交轴减速电机404工作，实现旋转组件相对底板418的旋转。

旋转组件通过内齿圈403与直交轴减速电机404的输出齿轮联接配合，内齿圈403在直交轴减速电机404的作用下，带动旋转组件相对于底板418旋转。其中，内齿圈403与直交轴减速电机404的输出齿轮配合，传动精度高，且易于控制旋转角度。

滚动支撑件401限制底板418与旋转组件之间的间距，该间距大于直交轴减速电机404与顶壁到旋转组件底壁的间距，保证了转台基本功能的实现；可以提高转台的承重上限，扩展转台的适用范围；其次，滚动支撑件401实现对旋转组件的稳定支撑的同时，降低直交轴减速电机404的荷载，使转台顺畅运行，延长直交轴减速电机404的使用寿命。 内齿圈403可以与环状板402一体成型，也可以分别加工后固定连接。

本领域技术人员可以知道的是，本实施例的滚动支撑件401可以是多种多样的，只要能够实现对旋转组件稳定有效的支撑、且能够减小底板418、旋转组件之间的转动摩擦即可，滚动支撑件401可以是多个飞碟万向球，具体的，飞碟万向球的顶端可以通过螺杆与环状板402固定连接，飞碟万向球底端与底板418滚动配合，当转台转动时，飞碟万向球跟随旋转组件运动。

滚动支撑件401还可以是普通的滚动轴承，比如深沟球轴承，该滚动轴承通过中心轴固定在环状板402上，具体的，环状板402上设置有用于固定滚动支撑件401的多个槽体，滚动轴承件安装在中心轴上，中心轴安装在上述的槽体内中，需要注意的是，中心轴的轴线方向需要垂直于旋转组件的轴线，即与环状板402的径线重合；此时，当旋转组件在直交轴减速电机404的带动下相对于底板418转动时，滚动轴承以也以垂直于中心轴的方向滚动。本领域普通技术人员需要理解的是，当中心轴指向旋转组件的旋转轴时，安装在中心轴上的滚轮的运动方向则时时沿着以旋转轴为圆心的轨迹圆的切线方向，因而可以在向心力的作用下做圆周运动，且该种方式，轴承与底板418之间线接触、支撑更稳定，且滚动轴承的承重性能更好。

另外，滚动支撑件401还可以滚珠，比如钢珠，具体的，在底板418上均匀设置多个用于容纳滚珠的滚珠槽，每一滚珠槽内设置一滚珠，在环状板402上设置一与滚珠槽对应的环形凹槽，滚珠顶端与环形凹槽滚动配合，通过滚珠实现对旋转组件的稳定支撑。

本实施例采用直交轴减速电机404作为转台驱动电机108的目的是减小转台的体积，减速电机是减速机与驱动电机108的集成，这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机；其具有驱动电机108和减速机的双重功能，本实施例中的直交轴减速电机404的马达输出轴与减速器的输出轴之间的夹角为九十度，成垂直分布，可以在保证较大传动比的前提下，减小电机的垂直安装空间，减小转台的垂直高度，减小转台体积，同时使底板418与旋转组件之间的垂直间距变小，直交轴减速的传动更加稳定。

为了更进一步缩小体积、在底板418上开设用于安装直交轴减速电机404的电机安装槽，使得电机本体部分置于底板418中，电机本体的底壁需高于底板418的底面，以防止电机本体承重。优选直交轴减速电机404的电机壳体的顶壁和底壁为相互平行的平面，此处所说的顶壁为直交轴减速电机404的输出轴所在侧的侧壁，在不影响电机的正常功能的情况下，改善电机壳体形状，相较于改善前电机的圆柱形侧壁，改善后的顶壁、底壁相互平行的电机壳体的厚度更薄，因此使安装有此直交轴减速电机404的转台的高度更小。

进一步地，旋转组件靠近中心的部分是悬空的，即内齿圈403以内的部分悬空，没有实体支撑，仅靠滚动支撑件401承载和传递旋转组件、以及旋转组件上的用户的重量。在使用过程中，随着使用时间的推移，或使用者体重过大，会造成旋转组件中部产生向下的形变，影响转台的使用寿命，另外，本实施例的转台主要是应用于人体旋转称重设备中的，即旋转组件内设置有用于测量体重的称量体重的元件和结构，若是旋转组件中心下陷，则会影响称重元件测量的结果的精确性。

因此，本实施例的转台还包括嵌设在底板418中部的旋转轴承盘405，旋转轴承盘405包括与底板418固定连接的外圈、以及与旋转组件底壁固定连接的内圈；内圈的高度高于外圈的高度，内圈与外圈之间的周壁上均布有多个滚珠，使得内圈可相对于外圈做圆周运动。旋转轴承盘405可进一步使转台转动时更加平稳，且可防止随着使用时间的推移或人体过重而造成的旋转组件中心向下凹陷变形的情况；更重要的是，采用旋转轴承盘405结构可以使旋转组件在工作中旋转更稳定，其原因是，旋转轴承盘405使得旋转组件的旋转轴精确地与底板418中心轴线重合，即对心稳定。

为了增加转台的安全性，本实施例的人体称重转台还包括用于安装扶手的中间板406，该中间板406与固定板45固定连接，人体称重平台43穿过中间板406中心处的通槽后与固定板45固定连接，扶手安装在中间板406上，以防止在转台旋转过程中将人摔下转台。在实际使用中，优选人体称重平台43顶面与中间板406顶面平齐，上述中间板406上通槽的形状与称重板的形状相适应。

进一步地，人体称重平台43上还设置有两个电极片41，该电极片41用于感应和测量人体电阻，并将测得的结果发送给处理器。底板418上嵌设有透射型的光电传感器112417，且光电传感器112417的透射光路径垂直于旋转组件的轴线；在旋转组件的底壁上设有一挡光片，该挡光片可周期性地遮挡光电传感器112417的透射光路径。该光电传感器112417用于采集旋转组件转动过程中的起始位置和终止位置，当直交轴减速电机404启动时旋转组件开始转动，挡光片经过光电传感器112417的透光槽并瞬时遮挡住透光槽，此时，光电传感器112417采集旋转组件开始旋转的位置，当挡光片随旋转组件转动一整圈后再次旋转到光电传感器112417的位置时，会再次阻断光电传感器112417的透光路径，光电传感器112417会感应到信号并且反馈给系统，系统发出控制指令，控制转台电机停止工作，人体转台随即停止转动，从而完成人体扫描过程。

如图13和14所示，本实施例的称重模块设置在固定板45与人体称重平台43之间，多个称重模块沿旋转组件的轴线均匀分布。称重模块包括：固定在固定板45底面上的称重传感器47，该称重传感器47中心处设置有供称重导柱407底端穿过的感应孔471；称重导柱407，该称重导柱407自人体称重平台43的底壁向下延伸，并依次穿过固定板45和称重传感器47上的感应孔471后通过固定件固定。优选固定件为螺母。

本实施例的固定板45包括板本体和设置在板本体中部并向下延伸的凸台49，该凸台49用于增加旋转组件部的承重能力，凸台49沿周向均匀设置多个有用于放置部分称重传感器47的安装槽，该安装槽的顶壁与板本体的底面平齐。称重导柱407自由端固定有用于与固定件配合的下段固定部46，该下段固定部46的直径小于感应孔的内径、且称重导柱407的直径大于感应孔的内径，该下段固定部46穿过称重传感器47的感应孔471后与固定件可拆卸连接，使得称重导柱407底端面与称重传感器47顶面贴合，以获取人体称重平台43传递的作用力。

优选本实施例的称重模块具有四个，四个称重模块称重结构同时采集重量信息，使得测量结果更精确、偶然误差更小，当然称重模块称重结构也可以是五个、六个或者更多；称重传感器47与固定板45之间通过螺栓固定。

需指出，本实施例的称重传感器47优选半桥式传感器，在实际使用中，半桥式传感器可以选择广东华兰海电测科技股份有限公司的CZL928DAD。但是在本称重模块称重结构中，需要对半桥式传感器的结构进行改进，将原先位于半桥式传感器中心的向上突出的半球去掉，并在传感器中心设置一感应孔471，以使称重导柱407穿过。称重导柱407的底面与传感器中心贴合，当人体称重平台43承受重力时，称重导柱407向下传递压力，该压力通过称重导柱407的底面传递给称重传感器47，称重传感器47的感应孔471向下产生微弱形变，并将该形变信息反馈至控制系统，控制系统根据接收的形变信息得到人体的体重信息。

相对于现有技术中对半桥式传感器的安装和使用，利用改进后的该半桥式传感器的称重模块称重结构具有更简洁的安装方式，用于传递压力的中间件更少、使得装配误差更低，继而使测量结果更加精确，更重要的，称重模块称重结构在安装使用时去掉了用于固定称重传感器47的外壳、且中间件少，使得称重模块称重结构的厚度更小，继而使使用该第一称重膜块的转台的高度更小，使转台的整体体积变小，使用户可以根据需要将转台的体积做成需要的高度，使转台更加轻便。

本实施例的工作过程如下：

首先，直交轴减速电机404带动设置在其输出轴上输出齿轮产生水平转动，该输出齿轮与内齿圈403啮合，直交轴减速电机404转动通过齿轮传递到内齿圈403，内齿圈403带动环状板402一起相对于底板418转动，环状板402带动固定板45、中间板406以及人体称重平台43一起相对于底板418转动，当位于固定板45面上的挡光片转到底板418设置有光电传感器112417的位置时，挡光片挡住光电传感器112417的光路，阻断光信号，光电传感器112417因而采集到旋转组件的起始位置，并将起始位置信息反馈至控制系统，当旋转组件旋转一周后，挡光片会再次阻断光电传感器112417的光路，光电传感器112417因而采集到旋转组件的终止位置，并将终止位置信息反馈至控制系统，控制系统根据光电传感器112417反馈的信息控制电机停止工作，使旋转组件停止；

另外，当人站在人体称重平台43上面时，由于人体重力产生向下的压力，该压力通过称重导柱407传递到重力传感器上，重力传感器承受到重力因而产生形变，重力传感器测得的形变信息传回至控制系统，控制系统根据称重传感器47传回的形变信息，得出人体重量参数；同时电极片41感应人体电阻，并将该电阻信息传回至控制系统，控制系统从而根据人体电阻信息获取人体的体脂参数。

本实施例的拉杆扶手，如图2-图7所示，包括把手31和固定座套32，固定座套32竖直设置，固定座套32的一侧壁上开设有开口321，开口321的长度竖向延伸，开口321的侧缘上设有沿竖向延伸的锯齿部322。固定座套32内设有第二滑轨，第二滑轨的固定部36固设在固定座套32的两个相对的较窄内壁上，滑动部33与固定部36滑动连接，滑动部33可在固定座套32内伸缩滑动，结构紧凑。第二滑轨的滑动部33上设有推拉式电磁铁34，推拉式电磁铁34的推拉杆341上固设有与锯齿部322啮合的咬合件35，咬合件35的一侧部上同样设有锯齿，推拉式电磁铁34位于咬合件35的一侧。把手31固设在滑动部33的顶端，把手31上设有开关按键38，开关按键38与推拉式电磁铁34电连接。推拉式电磁铁34通过操作开关按键38通电后，推拉杆341收缩运动压缩推拉式电磁铁34上的弹簧，同时推拉杆341带动咬合件35运动，进而咬合件35与锯齿部322分离，此时，第二滑轨的滑动部33可上下伸缩运动，运动到适宜高度后，操作开关按键38推拉式电磁铁34断电，推拉杆341在弹簧的作用下复位，同时推拉杆341带动咬合件35运动，进而咬合件35与锯齿部322啮合，此时，第二滑轨的滑动部33不可上下伸缩运动，将第二滑轨的高度固定。使用者在被动运动时可通过把手31进行支撑和支持运动的身体，以保证身体能够平稳的运动避免摔倒，同时根据自身身高对把手31高度进行调节。本实施例通过把手31上的开关按键38操作推拉式电磁铁34的通断电进而进行把手31高度的调节，操作十分便利；本实施例通过在固定座套32内设置第二滑轨，咬合件35和推拉式电磁铁34设置在第二滑轨的滑动部33上，结构紧凑，节约空间；同时，通过推拉式电磁铁34的通断电可根据使用者身高快速调节把手31的高度，省时省力且适应性强，使用寿命长；本实施例通过锯齿部322和咬合件35的啮合实现第二滑轨的高度固定，结构简单且固定可靠性高。

进一步的，推拉式电磁铁34的推拉杆341竖向设置；咬合件35上设有倾斜的导向长圆孔351，滑动部33上设有穿设在导向长圆孔351内的导向柱331，以实现推拉式电磁铁34的推拉杆341运动带动咬合件35运动，由于导向柱331在导向长圆孔351内，导向柱331只能够使咬合件35沿导向长圆孔351的方向发生斜向的运动。推拉杆341竖向设置，推拉杆341在竖直方向上上下运动，推拉杆341带动咬合件35运动时，咬合件35斜向运动，产生水平的分运动，则咬合件35与锯齿部322能够分离或啮合，分离后第二滑轨能够自由滑动伸缩，啮合后则将第二滑轨的高度固定。

进一步的，推拉杆341位于咬合件35的上方，导向长圆孔351沿远离锯齿部322的方向斜向上延伸，以实现推拉杆341向上运动时咬合件35向斜上方运动，产生水平分运动使咬合件35远离锯齿部322运动，与锯齿部322分离，分离后第二滑轨能够自由滑动伸缩，伸缩到合适位置后，推拉式电磁铁34断电，推拉杆341向下运动，咬合件35和锯齿部322啮合。

进一步的，固定座套32外套设有外罩37，外罩37与把手31固定连接，外套将所有机构罩设在内，起到保护和美观的作用。

推拉杆341位于咬合件35的下方，导向长圆孔351沿远离锯齿部322的方向斜向下延伸，以实现推拉杆341向下运动时咬合件35向下方且产生水平分运动，远离锯齿部322运动，与锯齿部322分离，分离后第二滑轨能够自由滑动伸缩，伸缩到合适位置后，推拉式电磁铁34断电，推拉杆341向上运动，咬合件35和锯齿部322啮合。

本实用新型的工作过程或工作原理为：用者在被动运动时，手部握住把手31，通过把手31上的开关按键38操作推拉式电磁铁34通电，通电后推拉式电磁铁34的推拉杆341向上收缩运动压缩推拉式电磁铁34上的弹簧，同时推拉杆341带动咬合件35运动，由于导向柱331在导向长圆孔351内，导向柱331只能够使咬合件35沿导向长圆孔351的方向发生斜向的运动，推拉杆341向上运动则咬合件35向斜上方运动，产生的水平分运动使咬合件35远离锯齿部322运动，与锯齿部322分离，分离后第二滑轨的滑动部33能够自由滑动伸缩，通过把手31拉动或推动第二滑轨伸缩到合适位置后，通过开关按键38操作推拉式电磁铁34断电，推拉杆341在弹簧的作用下复位，推拉杆341向下运动，咬合件35和锯齿部322啮合，此时，第二滑轨的滑动部33不可上下伸缩运动，将第二滑轨的高度固定。

作为优选，本实施例的摄像头可滑动的三维人体扫描设备，还包括三维人体扫描系统，该系统包括：

可滑动的深度摄像头103和至少三个固定摄像头114，深度摄像头103可沿立柱壳体102上的条形通孔107上下滑动，该深度摄像头103用于实时采集被测人体的深度图像，并将该深度图像传输至主机，固定摄像头114沿平行于条形通孔107的长度方向、由上至下均匀分布，用于拍摄人体照片，更加精细化的获取人体信息；

与深度摄像头103交互式连接的主机，该主机用于接收并处理深度图像，以生成人体3D模型；主机放置在立柱壳体102后表面固定的控制箱115内；

供被测人体站立的转台，该转台通过电机驱动；转台旋转一周的过程中深度摄像头103采集深度图像；

转台上设有称重模块，该称重模块用于测量位于转台上被测人体的体重信息，称重模块的输出端与处理器的输入端连接，处理器与主机交互式连接，处理器还向主机发送称重模块反馈的体重信息，主机接收到体重信息后，向深度摄像头103下达拍照指令，处理器设置在立柱壳体102内部。

需指出，本实施例的三维人体扫描设备，用户站立在转台上后，可以通过以下两种方式启动深度摄像头103：1.按下把手处的启动按钮，启动按钮给处理器启动信号，处理器再把启动信号发送至主机，主机控制驱动电机108转动，使深度摄像头103上下运动并且控制深度摄像头103开始拍摄，处理器控制转台电机工作，转台转动；2.当用户站立在转台上的瞬间，嵌入转台内的称重模块向处理器发送体重信息，处理器接收体重信息后给主机一个控制信号，主机控制驱动电机108转动以及深度摄像头103拍照，与此同时，处理器控制转台电机工作，转台转动。即：在实际控制时，可以是：处理器接收称重模块发送的体重信息后，还向电机驱动模块发送控制指令，该电机驱动模块用于控制电机的工作状态；也可以是：与处理器输入端连接一启动按钮，该启动按钮向处理器发送控制指令，处理器接收控制指令后，向主机和电机驱动模块发送控制指令，使得主机向深度摄像头103下达拍照指令，电机驱动模块控制电机处于工作状态；当主机为手持终端时，用户也可以通过手持终端上的测量按钮向三维人体扫描系统下达体重、体脂测量指令以及拍照指令，手持终端接收到指令后，控制深度摄像头103和固定摄像头114工作，同时，手持终端将指令输送至处理器，处理器控制电极片、体重测量模块工作。

下面详细描述本实施例的深度摄像头103：深度摄像头103将先进的深度感知能力带入原型开发。该深度摄像头103集成了：新的英特尔实感视觉处理器D4：处理复杂的深度算法；立体图像传感器：捕获图像并计算图像间的差异；红外信号发射器：照明物体并收集深度数据；RGB传感器：收集颜色数据。

深度摄像头103均搭载新的英特尔实感视觉处理器和模块，以即刻可用的外形规格为原型提供计算机视觉。

本实施例的深度摄像头103优选深度摄像头103D435，英特尔实感的深度摄像头103D435配备全局图像快门和宽视野，能够有效地捕获和串流移动物体的深度数据，从而为移动原型提供高度准确的深度感知。

深度摄像头103D435具有以下优点：

1.功能强大的视觉处理器，该处理器使用28纳米(nm)制程技术并支持达5个MIPI摄像头串行接口2通道，以计算实时深度图像并加速输出，从而生成高达每秒90帧(fps)的深度视频流。这比第一代立体深度摄像头103的30fps要高出60fps。

2.一组高分辨率图像传感器，其在深度数据流中提供高达5倍的像素数。这可产生达1280x720的分辨率，而第一代立体深度摄像头103的分辨率为480x360。

3.专用的颜色图像信号处理器用于图像校正及颜色数据缩放，从而大大提高图像质量。高级立体深度算法和新设计，以实现更准确的深度感知及更远的范围。通过校准，立体深度感知的误差率低至1%。在最适环境中，这些摄像头在室内和室外环境中均可捕获相距达10米的数据。

4.支持新的跨平台开源英特尔实感SDK2.0，包括多种操作系统（Windows10、Linux*或Ubuntu16.04*）、第三方插件和环境及编程语言。

重点需要说明，本实施例的主机还与彩色相机交互式连接，彩色相机可以实时采集被测人体的彩色信息，主机接收、处理彩色信息，并在人体3D模型中体现彩色信息。

本实施例的三维人体扫描系统还具有测量体脂的功能，具体是通过电极片产生微弱的信号测量人体电阻，在处理器中将人体电阻转化成体脂信息。电极片的输出端与处理器的输入端连接，电极片包括设置在转台上的多个脚踩电极片、设置在手柄上的多个手握电极片，手柄的底端与转台固定连接，该手柄供站立在转台上的被测人体抓握。

需指出，本实施例的主机给摄像头下达拍照命令，深度摄像头103拍完1张就自动停止了，不会触发第二次拍照；转台上设有0位置传感器，处理器给电机控制模块下达转台转动指令，转台电机工作，当转台转完一圈后，转台触发到0位置传感器，0位置传感器向处理器发送信息，处理器控制电机停止工作。

下面给出多摄像头的三维人体扫描设备的一实际使用过程：

1.准备测量：被测者站在转台上，按下拉杆扶手上的开关按键38，将拉杆扶手拉伸到合适状态，称重模块检测到体重发生变化（从0变化为被测者的体重），称重模块上送消息到处理器，处理器上送消息到主机，主机通过喇叭向被测者播放注意事项；

2.触发测量：被测者站在转台上，保持静止；手动操作手持终端触发测量按钮（或者手动操作手柄上的启动按钮），三维人体扫描系统开始测量：主机通过处理器下发开始测量体重、体脂的指令，称重传感器、电极片接收到指令之后，触发体重测量，并触发1kHz、5kHz、50kHz、250kHz、500kHz，1000kHz情况下，左上肢、右上肢、躯干、左下肢、右下肢人体电阻的测量；获取到体重以及六种频率下的五段人体阻抗，上传31组数据到主机；同时转台电机开始工作，转台转动，主机同步打开驱动电机108，使深度摄像头103上下运动并进行数据采集，并同时打开固定摄像头114进行数据采集。深度摄像头103被启动后，实时传输深度图像到主机；主机对每一帧进行识别处理，模型合成，输出最终的被测者3D模型；固定摄像头114连续采集被测者面部以及身体其他部位图像。

0位置传感器位于转台上，0位置传感器可采用光电传感器112、光电编码器和金属接近开关等，0位置传感器将转台的当前运动情况和转动角度发送至处理器，处理器接收转台位置信息后经过处理，控制电机驱动模块，电机驱动模块驱动转台电机的工作状态，电机驱动模块的电路图如图9所示，输入信号由Port引入，Port1脚是电机方向信号输入端，Port2脚是PWM信号输入端，Port3脚是接地线，电源为12VDC。

本实施例的处理器采用Atmega2560处理器或者stm32处理器，称重模块使用G形或E形应力片。称重模块设置一个或多个，本实施例中优选为四个或八个，四个称重模块构成正方形，四个称重模块分别设置在四个点位，均分被测用户的重量，提高了重量测量数据的准确度。八个称重传感器排布构成八边形，能够从八个方向检测、多方向平衡被测用户的重量。

如被测用户身体状态不适或发生紧急情况，可以触动手柄上的急停开关，转台停止运动，防止发生安全事故。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种应用于三维人体扫描设备的立柱，包括立柱壳体（102），其特征在于：所述立柱壳体（102）内部沿所述立柱壳体（102）长度方向设置有一第一滑轨（105），所述第一滑轨（105）上滑动连接有一滑动块（106），所述滑动块（106）上固定有一深度摄像头（103），所述立柱壳体（102）前表面上设置有一条形通孔（107），以实现所述深度摄像头（103）沿所述条形通孔（107）移动；

所述立柱壳体（102）内部底端固定设置有一驱动电机（108），所述驱动电机（108）输出轴上设置有主动轮（109），所述立柱壳体（102）顶端设置有一从动轮（110），所述主动轮（109）和从动轮（110）上设置有皮带（111），所述皮带（111）与第一滑轨（105）平行设置；

所述滑动块（106）与所述皮带（111）固定连接，以实现所述皮带（111）带动滑动块（106）和深度摄像头（103）滑动；

所述立柱壳体（102）内还设置有光电传感器（112）。

2.根据权利要求1所述的立柱，其特征在于：所述立柱壳体（102）内部固定设置有一基座（104），所述第一滑轨（105）固定于所述基座（104）上，所述从动轮（110）固定于所述基座（104）顶端侧壁上，所述驱动电机（108）设置于所述基座（104）底端，所述光电传感器（112）固定于所述基座（104）上、且所述第一滑轨（105）顶端和底端均设置有所述光电传感器（112）。

3.根据权利要求2所述的立柱，其特征在于：所述立柱壳体（102）内部设置有一条拖链（113），所述拖链（113）一端固定于所述立柱壳体（102）内部侧壁上，另一端固定于所述滑动块（106）上，所述拖链（113）用于保护与所述深度摄像头（103）连接的线缆。

4.根据权利要求1所述的立柱，其特征在于：所述立柱壳体（102）前表面上、位于所述条形通孔（107）一侧由上至下依次设置有多个固定摄像头（114）。