CN216565428U - 一种多目视觉模组及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多目视觉模组及机器人。上述多目视觉模组包括：上壳、下壳、多个视觉传感器；所述上壳和所述下壳相固紧形成所述多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器间隔设置并密封在所述模组壳体内，其中，在上壳和所述下壳的结合面处，所述上壳或者所述下壳开有密封槽，所述密封槽内嵌入有密封圈。采用本实用新型提供的技术方案，双目视觉模组具有成本低、尺寸小且防护等级高，性能稳定的特点。

Description

一种多目视觉模组及机器人

技术领域

本实用新型涉及人工智能领域，具体而言，涉及一种多目视觉模组及机器人。

背景技术

随着机器人技术的快速发展，机器人的应用从传统的固定目标高精度重复作业，扩展到操作对象可变和操作对象位置可变的柔性作业，机器人迫切需要机器视觉的配合以得到操作对象的三维信息。

视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接来源，主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。随着科技的发展和检测需求的提高，3D视觉技术在机器视觉行业占有越来越重要的地位，与传统的2D相机相比，3D相机能获取三维信息，可以实现2D视觉技术无法实现或者不好实现的功能，例如检测产品的高度、平面度、体积等和三维建模等。

相关技术中，3D相机受成本和尺寸的限制，以及密封会带来散热效果差等影响，无法达到较高的防护等级。然而，由于外壳防护等级低，限制了3D相机的应用场景。因此针对该问题，为了提高防护等级，3D相机通常使用防水接插件，但是这样处理又使得相机尺寸较大，并且提高了制造成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于公开了一种多目视觉模组及机器人，以至少解决相关技术中为了提高防护等级，3D相机通常使用防水接插件，但是这样处理又使得相机尺寸较大，并且提高了制造成本等问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种多目视觉模组。

根据本实用新型的多目视觉模组包括：上壳、下壳、多个视觉传感器；上述上壳和上述下壳相固紧形成上述多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器间隔设置并密封在上述模组壳体内，其中，在上壳和上述下壳的结合面处，上述上壳或者上述下壳开有密封槽，上述密封槽内嵌入有密封圈。

优选地，上述模组壳体的顶面、上述上壳上设置有与上述多个视觉传感器相对的透明盖板，其中，上述透明盖板通过粘接介质与上述上壳紧密粘合。

优选地，上述上壳或者上述下壳设有接口孔，上述接口孔周边紧密结合有密封介质，上述接口孔周边还设置有一个或多个锁定孔，其中，上述接口孔适配的插件在插入上述接口孔时，上述锁定孔锁紧上述插件的锁定柱，上述插件挤压上述密封介质使得上述模组壳体形成密封腔。

优选地，上述多个视觉传感器安装在上述模组壳体内热膨胀系数低于预定阈值的刚性板体支架上，上述刚性板体支架通过第一固定部件固紧在上述上壳上。

优选地，所述多个视觉传感器安装在所述模组壳体内热膨胀系数低于预定阈值的U型刚性板体支架上，所述U型刚性板体支架的U型槽内焊接有刚性板体，所述刚性板体上伸出的至少一个连接件通过第二固定部件固紧在所述上壳上。

优选地，上述多目视觉模组还包括：至少一个红外光源，上述至少一个红外光源与上述多个视觉传感器间隔设置并密封在上述模组壳体内，上述至少一个红外光源通过第三固定部件固紧在上述上壳上，上述至少一个红外光源与上述上壳的接触面之间设置有导热介质。

优选地，上述多目视觉模组还包括：至少一个纹理补光光源，上述至少一个纹理补光光源与上述多个视觉传感器间隔设置并密封在上述模组壳体内，上述至少一个纹理补光光源通过第四固定部件固紧在上述上壳上，上述至少一个纹理补光光源与上述上壳的接触面之间设置有导热介质。

优选地，上述多目视觉模组还包括：至少一个光感模块，上述至少一个光感模块与上述多个视觉传感器邻近间隔设置且密封在上述模组壳体内，上述至少一个光感模块通过第五固定部件固紧在上述上壳上。

优选地，上述多目视觉模组还包括：印制电路板，上述印制电路板通过第六固定部件固紧在上述上壳上，上述印制电路板上发热元器件与上述下壳的接触面均设置有导热介质。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种机器人。

根据本实用新型的机器人包括：上述任一项上述的多目视觉模组。

根据本实用新型，多目视觉模组的上壳和下壳相固紧形成上述多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器间隔设置并密封在上述模组壳体内，其中，在上壳和上述下壳的结合面处，上述上壳或者上述下壳开有密封槽，上述密封槽内嵌入有密封圈。解决了相关技术中为了提高防护等级，3D相机通常使用防水接插件，但是这样处理又使得相机尺寸较大，并且提高了制造成本问题，使用上壳、下壳、密封槽和密封圈构成密封系统，使得双目视觉模组具有成本低、尺寸小且防护等级高，性能稳定的特点。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的多目视觉模组的整体示意图；

图2是根据本实用新型实施例的的多目视觉模组的上壳示意图；

图3是根据本实用新型优选实施例的带插件的多目视觉模组的整体示意图；

图4是根据本实用新型优选实施例的多目视觉模组的剖面结构示意图；

图5是根据本实用新型优选实施例的安装有视觉传感器的U型刚性板体支架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实现方式做一详细描述。

根据本实用新型的实施例，提供了一种多目视觉模组。

图1是根据本实用新型实施例的多目视觉模组的整体示意图。如图1所示，该多目视觉模组包括：上壳1、下壳2、和多个视觉传感器6(图1中未示出，参见图4)；上述上壳1和上述下壳2相固紧形成上述多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器6间隔设置并密封在上述模组壳体内，其中，在上壳1和上述下壳2的结合面处，上述上壳1或者上述下壳2开有密封槽，上述密封槽内嵌入有密封圈。

在图1所示的多目视觉模组中，上壳和下壳相固紧形成该多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器间隔设置并密封在上述模组壳体内，其中，在上壳和上述下壳的结合面处，上述上壳或者上述下壳开有密封槽，上述密封槽内嵌入有密封圈。采用上述技术方案，使用上壳、下壳、密封槽和密封圈构成密封系统，使得双目视觉模组具有成本低、尺寸小且防护等级高，性能稳定的特点。

在优选实施过程中，上述多目视觉模组的模组壳体可以使用铝合金材质，即，上壳1和下壳2可以采用铝合金材质，当然，也可以采用其他金属材质，例如，钣金。上壳1和下壳2可以通螺钉和螺孔的方式相固紧，当然也可以通过其他的方式相固紧。在上壳1或者下壳2的结合面处，均可以开有密封槽，密封槽内嵌入密封绳3，例如，密封绳3可以是直径1mm的o形硅胶圈。如图3所示的多目视觉模组，在上壳1与下壳2的结合面处，上壳1上开有密封槽，密封槽内嵌入有直径1mm的o形硅胶圈。

优选地，在上述模组壳体的顶面，上壳1上设置有与上述多个视觉传感器6相对的透明盖板，其中，上述透明盖板通过粘接介质(例如，密封粘胶等)与上述上壳1紧密粘合。

在优选实施过程中，如图1所示，上壳1的上方设置有透明盖板4，透明盖板4的单面设置有密封粘胶，透明盖板4和上壳1通过该密封粘胶紧密粘合在一起。

优选地，上壳1和/或下壳2设有接口孔(例如，USB接口孔等)，上述接口孔周边紧密结合有密封介质(例如，密封垫等)，上述接口孔周边还设置有一个或多个锁定孔(例如，螺纹孔等)，其中，上述接口孔适配的插件(例如，USB插件等)在插入上述接口孔时，上述锁定孔(例如，螺纹孔等)锁紧上述插件的锁定柱(例如，螺钉等)，上述插件挤压上述密封介质使得上述模组壳体形成密封腔。

在优选实施过程中，可以在上壳1上设置接口孔，也可以在下壳2上设置接口孔，当然，还可以在上壳1和下壳2同时设置接口孔。如图1所示的实施例，在下壳2的侧面开有USB接口孔，USB接口孔的周边贴有密封垫5，密封垫5单面背密封粘胶，密封垫粘接在下壳上。下壳上USB接口孔处有2个螺纹孔，可以固定带螺钉的USB插件12，如图3所示，在USB插件插入下壳2时，螺纹孔锁紧螺钉后，USB插件12挤压密封垫，使得模组壳体形成密封腔。

在上述优选实施例中，由透明盖板、上壳、下壳、密封圈、密封垫、USB插件等，可以使得模组壳体形成密封腔，从而大大提高了整个双目视觉模组的防护等级，密封性能和防水性能好。

优选地，上述多个视觉传感器6安装在上述模组壳体内热膨胀系数低于预定阈值(例如，预定阈值可以设置为12ppm/℃)的刚性板体支架(例如，钣金支架，结构刚度高的碳纤维板等)上，上述刚性板体支架通过第一固定部件(例如，螺钉等)固紧在上述上壳1上。上述刚性板体支架可以为4系列不锈钢支架或者钛合金支架。

在优选实施过程中，上述多目视觉模组可以安装至少2个视觉传感器(例如，镜头，摄像头等)，这些视觉传感器可以固定安装在钣金支架11上，钣金支架11通过一个或多个螺钉(例如，2个)固定在上壳上，钣金支架11和上壳1接触面尽量小，以增大热阻。刚性板体支架需要选择低热膨胀系数、结构刚度高的材质，例如，4系列不锈钢支架或者钛合金支架。物体因温度改变而发生的膨胀现象称为热膨胀，采用低热膨胀系数的刚性板体支架，该刚性板体支架随着温度的变化，产生的形变较小，因此对该刚性板体支架上安装的视觉传感器影响较小。因此，将多个视觉传感器固定在热膨胀系数小的刚性板体支架上，进一步减小了温度对视觉传感器的影响，大大提高了系统的可靠性。

优选地，作为另一种实施方式，上述多个视觉传感器6还可以安装在所述模组壳体内热膨胀系数低于预定阈值的U型刚性板体支架上，所述U型刚性板体支架的U型槽内焊接有刚性板体，所述刚性板体上伸出的至少一个连接件通过第二固定部件固紧在所述上壳1上。

在优选实施过程中，如图5所示，上述多目视觉模组可以安装至少2个视觉传感器6(例如，镜头，摄像头等)，这些视觉传感器6也可以固定安装在U型刚性板体支架上(例如，U型钣金支架14)上，U型刚性板体支架可以选择低热膨胀系数、结构刚度高的材质，例如，4系列不锈钢支架或者钛合金支架。此外，U型刚性板体支架14通常采用厚度较大(例如，1.5mm)的板材，且刚度较大，在U型刚性板体支架14的U型槽内焊接有刚性板体，该刚性板体通常采用厚度比U型刚性板体支架14更薄的薄钢板13，采用这样的处理方式，可以使得整个支架的整体刚度进一步加强，并且，这个薄钢板13上伸出的2个连接件130，相对于薄钢板13和U型刚性板体支架14的刚度来说，这两个连接件130的刚度较小，这两个连接件130主要用于通过第二固定部件(例如，螺钉等)和上壳1进行固紧，由于连接件130的刚度较整体支架来说比较小，当多目视觉模组受到外力作用影响，而外部作用力作用于连接件130，因此不会造成整体支架发生大的形变，从而可以有效保证视觉传感器6的相对位置维持不变。

优选地，上述多目视觉模组还可以包括：至少一个红外光源9，上述至少一个红外光源9与上述多个视觉传感器6间隔设置并密封在上述模组壳体内，上述至少一个红外光源9通过第三固定部件(例如，螺钉等)固紧在上述上壳1上，上述至少一个红外光源9与上述上壳1的接触面之间设置有导热介质(例如，导热硅脂等)。

如图4所示，在优选实施过程中，可以将用于产生红外光的红外光源9(图4中示出了一个红外光源)通过螺钉固定在上壳1上，红外光源9与上壳1接触面使用导热硅脂减小热阻，使得红外光源9产生的热量能快速通过上壳散热。

优选地，上述多目视觉模组还可以包括：至少一个纹理补光光源8，上述至少一个纹理补光光源8与上述多个视觉传感器6间隔设置并密封在上述模组壳体内，上述至少一个纹理补光光源8通过第四固定部件(例如，螺钉等)固紧在上述上壳1上，上述至少一个纹理补光光源8与上述上壳1的接触面之间设置有导热介质(例如，导热硅脂等)。

纹理补光光源，包括但不限于：红外点光源和光栅片，用于产生带点状的光斑，使得目标物体带上点状光斑，增加视觉传感器的识别能力。如图4所示，在优选实施过程中，可以将纹理补光光源8(图4中示出了一个纹理补光光源)固定在上壳1上，纹理补光光源8与上壳1接触面填充导热硅脂减小热阻，使得纹理补光光源8产生的热量能快速通过上壳散热。

优选地，上述多目视觉模组还可以包括：至少一个光感模块7，上述至少一个光感模块7与上述多个视觉传感器6邻近间隔设置且密封在上述模组壳体内，上述至少一个光感模块7通过第五固定部件(例如，螺钉等)固紧在上述上壳1上。

光感模块，用于感应环境光线的强度，在光线较强时，会触发关闭红外光源，或者在光线较弱时，会触发打开红外光源。如图4所示，在优选实施过程中，光感模块通常设置在视觉传感器的附近，可以将光感模块7(图4中示出了一个光感模块)固定在上壳1上。

优选地，上述多目视觉模组还可以包括：印制电路板10，上述印制电路板10通过第六固定部件(例如，螺钉等)固紧在上述上壳1上，上述印制电路板10上发热元器件与上述下壳2的接触面均设置有导热介质(例如，导热硅脂、导热硅胶片等)。

如图2和图4所示，在优选实施过程中，印制电路板(PCB板)10固定在下壳2，PCB板的发热元件与下壳2接触，接触面均可以设置导热硅胶片，减小热阻，使得发热元件产生的热量能快速通过下壳2散热。

根据本实用新型的实施例，提供了一种机器人。

根据本实用新型的机器人，包括上述任一项上述的多目视觉模组。上述多目视觉模组可以布局在机器人上。

包括上述实施例的多目视觉模组的机器人，该机器人的多目视觉模组中上壳和下壳相固紧形成该多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器间隔设置并密封在上述模组壳体内，其中，在上壳和上述下壳的结合面处，上述上壳或者上述下壳开有密封槽，上述密封槽内嵌入有密封圈。采用上述技术方案，使用上壳、下壳、密封槽和密封圈等构成密封系统，使得双目视觉模组具有成本低、尺寸小且防护等级高，性能稳定的特点。

需要说明的是，上述机器人中的各模块各单元相互结合的优选实施方式，具体可以参见图1至图5的描述，此处不再赘述。

综上所述，借助本实用新型提供的上述实施例，多目视觉模组中，由透明盖板、上壳、下壳、密封槽、密封圈、密封介质、插件等形成密封腔，使得整个双目视觉模组提升了防护等级，密封性能和防水性能好，并且成本低、尺寸小。并且，双目视觉模组中的发热元器件，例如，红外光源、纹理补偿光源、PCB板上发热元器件等，通过导热介质将热量传导至多目视觉模组的壳体，通过壳体散热，进一步减小了温度对产品元器件的影响，大大提高了产品的可靠性。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多目视觉模组，其特征在于，包括：上壳(1)、下壳(2)、多个视觉传感器(6)；

所述上壳(1)和所述下壳(2)相固紧形成所述多目视觉模组的模组壳体，多个视觉传感器(6)间隔设置并密封在所述模组壳体内，其中，在上壳(1)和所述下壳(2)的结合面处，所述上壳(1)或者所述下壳(2)开有密封槽，所述密封槽内嵌入有密封圈。

2.根据权利要求1所述的多目视觉模组，其特征在于，在所述模组壳体的顶面、所述上壳(1)上设置有与所述多个视觉传感器(6)相对的透明盖板，其中，所述透明盖板通过粘接介质与所述上壳(1)紧密粘合。

3.根据权利要求1所述的多目视觉模组，其特征在于，所述上壳(1)和/或所述下壳(2)设有接口孔，所述接口孔周边紧密结合有密封介质，所述接口孔周边还设置有一个或多个锁定孔，其中，所述接口孔适配的插件在插入所述接口孔时，所述锁定孔锁紧所述插件的锁定柱，所述插件挤压所述密封介质使得所述模组壳体形成密封腔。

4.根据权利要求1所述的多目视觉模组，其特征在于，所述多个视觉传感器(6)安装在所述模组壳体内热膨胀系数低于预定阈值的刚性板体支架上，所述刚性板体支架通过第一固定部件固紧在所述上壳(1)上。

5.根据权利要求1所述的多目视觉模组，其特征在于，所述多个视觉传感器(6)安装在所述模组壳体内热膨胀系数低于预定阈值的U型刚性板体支架上，所述U型刚性板体支架的U型槽内焊接有刚性板体，所述刚性板体上伸出的至少一个连接件通过第二固定部件固紧在所述上壳(1)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多目视觉模组，其特征在于，还包括：至少一个红外光源(9)，所述至少一个红外光源(9)与所述多个视觉传感器(6)间隔设置并密封在所述模组壳体内，所述至少一个红外光源(9)通过第三固定部件固紧在所述上壳(1)上，所述至少一个红外光源(9)与所述上壳(1)的接触面之间设置有导热介质。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的多目视觉模组，其特征在于，还包括：至少一个纹理补光光源(8)，所述至少一个纹理补光光源(8)与所述多个视觉传感器(6)间隔设置并密封在所述模组壳体内，所述至少一个纹理补光光源(8)通过第四固定部件固紧在所述上壳(1)上，所述至少一个纹理补光光源(8)与所述上壳(1)的接触面之间设置有导热介质。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的多目视觉模组，其特征在于，还包括：至少一个光感模块(7)，所述至少一个光感模块(7)与所述多个视觉传感器(6)邻近间隔设置且密封在所述模组壳体内，所述至少一个光感模块(7)通过第五固定部件固紧在所述上壳(1)上。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的多目视觉模组，其特征在于，还包括：印制电路板(10)，所述印制电路板(10)通过第六固定部件固紧在所述上壳(1)上，所述印制电路板(10)上发热元器件与所述下壳(2)的接触面均设置有导热介质。

10.一种机器人，其特征在于，包括：权利要求1至9中任一项所述的多目视觉模组。

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