CN219062845U - 一种基于rgb-d的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于RGB‑D的定位装置，包括RGB‑D相机、底座、安装架、环形轨道、第一驱动电机和第二驱动电机；所述安装架可转动安装于底座，所述第一驱动电机与所述安装架驱动连接，所述第一驱动电机驱动所述安装架在水平面内旋转；所述环形轨道和所述第一驱动电机均固定于所述安装架，且所述环形轨道竖向设置；所述环形轨道安装有滑块，所述RGB‑D相机固定于所述滑块，所述第二驱动电机与所述滑块驱动连接，所述第二驱动电机驱动所述滑块沿所述环形轨道运动。该基于RGB‑D的定位装置，基于两个相互垂直的环形运动轨迹，提高了RGB‑D相机采集图像的准确性和效率。

Description

一种基于RGB-D的定位装置

技术领域

本实用新型涉及RGB-D定位技术领域，尤其涉及一种基于RGB-D的定位装置。

背景技术

RGB-D相机又称为深度相机，它可以同时获取物体的RGB彩色图像和深度图像，随着相机技术的发展，RGB-D相机作为一种新的技术出现，最近几年，随着RGB-D相机价格的降低，其得到了广泛的应用。目前，RGB-D相机有许多实现原理，比如散斑、TOF等，RGB-D相机逐渐广泛应用到各个领域,比如,在三维重建,图像理解,视频监控领域。RGB-D相机的优势在于可以直接获得场景到相机的距离，然后以图像(被称为深度图像或景深图像)的形式呈现给使用者，这比传统的使用双目获得的景深图像更精确。RGB-D相机的优势可以为在复杂环境下的人数统计带来极大的便利。

RGB-D相机一般安装在定位装置上进行采集图像，定位装置可以避免RGB-D相机在采集图像发生抖动现象，特别是在需要更长曝光时间的情况下，但现有技术中的RGB-D相机的定位装置一般为固定的，不可带动RGB-D相机转动切换采集图像位置，对RGB-D相机的采集图像范围起到很大的限制，不利于RGB-D相机进行采集图像。如公告号为CN207036057U和专利名称为“基于RGB-D相机的果实图像采集装置”的中国专利，采用直角固定件连接相机夹持装置和采集箱，支撑平台放置在采集箱的底部居中，使RGB-D相机与支撑平台上的果实的位置保持相对固定，RGB-D相机仅能采集支撑平台上果实的图像。

当前提取物体三维形状特征的方法在采集范围上不尽人意。如公告号为CN214222614U和名称为“一种基于RGB-D的采集装置”的中国专利，该采集装置通过第一安装架安装第一轮组，第二安装架安装第二轮组，并且RGB-D相机安装于第二安装架，便于行走到不同位置进行照相采集，并且利用控制器控制第一轮组的行走，代替了人为采集。但该采集装置仍仅限于RGB-D相机在线性方向移动，难以对位于RGB-D相机上方的物体进行图像采集。如公告号为CN211977968U和专利名称为“一种用于三维激光扫描仪提取螺栓孔特征”的中国专利，扫描头仅能在多个平行的平面内进行竖向和横向的运动，采集范围小，难以对较大型物体进行三维形状特征的采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种基于RGB-D的定位装置，基于两个相互垂直的环形运动轨迹，提高了RGB-D相机采集图像的准确性和效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于RGB-D的定位装置，包括RGB-D相机、底座、安装架、环形轨道、第一驱动电机和第二驱动电机；

所述安装架可转动安装于底座，所述第一驱动电机与所述安装架驱动连接，所述第一驱动电机驱动所述安装架在水平面内旋转；

所述环形轨道和所述第一驱动电机均固定于所述安装架，且所述环形轨道竖向设置；

所述环形轨道安装有滑块，所述RGB-D相机固定于所述滑块，所述第二驱动电机与所述滑块驱动连接，所述第二驱动电机驱动所述滑块沿所述环形轨道运动。

进一步的，所述第一驱动电机安装于所述底座的底部，所述底座设置有第一轴座，所述第一轴座内安装有第一转动轴；

所述第一转动轴的底端与所述第一驱动电机传动连接，所述第一转动轴的顶端与所述安装架固定连接。

进一步的，所述安装架设有底板、横向支撑杆和竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的底端固定于所述底板的顶面；

所述横向支撑杆的一端与所述竖向支撑杆固定连接，所述横向支撑杆的另一端与所述环形轨道的侧边固定连接；

所述第二驱动电机安装于所述竖向支撑杆。

进一步的，所述横向支撑杆和所述竖向支撑杆的数量均具有多根；

多根所述竖向支撑杆分设于所述底板的两侧，所述环形轨道的两侧均通过所述横向支撑杆与所述竖向支撑杆固定连接。

进一步的，所述第二驱动电机的输出端传动连接有第二转动轴，所述第二转动轴的两端均由所述竖向支撑杆支撑；

所述第二转动轴与所述滑块的一端固定连接，所述RGB-D相机安装于所述滑块的另一端；

所述第二转动轴的中心轴线贯穿所述环形轨道的中心，且所述第二转动轴垂直于所述环形轨道所在的平面。

进一步的，所述底板的两侧均具有多根所述竖向支撑杆，相邻两根所述竖向支撑杆之间连接有安装板；

所述安装板设有第二轴座，所述第二转动轴的两端分别穿过位于所述底板两侧的两个第二轴座。

进一步的，所述环形轨道包括平行设置的两条子轨道，所述滑块位于两条所述子轨道之间，所述滑块的两侧分别与两条所述子轨道滑动配合。

进一步的，所述底座的底部安装有多个轮子。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例的基于RGB-D的定位装置使得RGB-D相机具有两个垂直环绕方向，能实现RGB-D相机在三维空间的移动，提高了RGB-D相机采集图像的准确性和效率，而且基于第一驱动电机和第二驱动电机，还能实现RGB-D相机定位的智能化。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的基于RGB-D的定位装置的示意图；

图2是图1所示基于RGB-D的定位装置的侧向示意图；

图3是图1所示基于RGB-D的定位装置的环形轨道与滑块配合的示意图；

图4是图2所述环形轨道与滑块配合的截面图；

其中，环形轨道2、RGB-D相机3、第二转动轴4、安装架5、第二驱动电机6、横向支撑杆7、第一转动轴8、底座9、第一驱动电机10、轮子11、滑块12、竖向支撑杆13、安装板14。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图4，描述本实用新型实施例的一种基于RGB-D的定位装置。

一种基于RGB-D的定位装置，包括RGB-D相机3、底座9、安装架5、环形轨道2、第一驱动电机10和第二驱动电机6；安装架5可转动安装于底座9，第一驱动电机10与安装架5驱动连接，第一驱动电机10驱动安装架5在水平面内旋转；环形轨道2和第一驱动电机10均固定于安装架5，且环形轨道2竖向设置；环形轨道2安装有滑块12，RGB-D相机3固定于滑块12，第二驱动电机6与滑块12驱动连接，第二驱动电机6驱动滑块12沿环形轨道2运动。

本实用新型实施例的基于RGB-D的定位装置使得RGB-D相机3具有两个垂直环绕方向，能实现RGB-D相机3在三维空间的移动，提高了RGB-D相机3采集图像的准确性和效率，而且基于第一驱动电机10和第二驱动电机6，还能实现RGB-D相机3定位的智能化。

具体的，第一驱动电机10驱动安装架5在水平面内旋转，即为RGB-D相机3的第一个环绕方向，第二驱动电机6驱动滑块12沿环形轨道2移动，使RGB-D相机3沿环形轨道2运行，即为RGB-D相机3的第二个环绕方向。两个环绕方向相互垂直，RGB-D相机3实现在三位空间内任意方向的定位，提高图像采集精度。优选的，第一驱动电机10和第二驱动电机6均为伺服电机。滑块12作为RGB-D相机3与环形轨道2灯转接机构，滑块12在环形轨道2的滑动能对RGB-D相机3起到一定的保护作用，而且通过RGB-D相机3的可拆卸安装，使得滑块12能便于安装不同型号的RGB-D相机3，使用范围更广。

需要说明的是，RGB-D相机3、第一驱动电机10和第二驱动电机6均控制器电性联接，控制器能够根据图像采集要求控制两个驱动电机的转动方向、转动速度和启停机的时机。

具体的，第一驱动电机10安装于底座9的底部，底座9设置有第一轴座，第一轴座内安装有第一转动轴8；第一转动轴8的底端与第一驱动电机10传动连接，第一转动轴8的顶端与安装架5固定连接。第一驱动电机10和第一转动轴8均由底座9支撑，能简化设备结构，优选的，第一转动轴8位于底座9的中央，且第一转动轴8与安装架5底部的中央连接，能保证安装架5平稳运动。需要说明的是，在本实用新型的另一些实施方式中，底座9和安装架5之间还具有导向结构，以使安装架5的转动更加平稳，具体的，导向结构由导向槽和导向块组成，导向槽开设在底座9的顶面，导向块安装于安装架5的底部，导向块插入导向槽，并与导向槽滑动配合。

为了实现环形导轨的稳固安装、简化安装架5结构和减小安装架5的重量，进一步的，安装架5设有底板、横向支撑杆7和竖向支撑杆13，竖向支撑杆13的底端固定于底板的顶面，使安装架5结构简单和有较小的重量，以减轻第一转动电机的负荷；横向支撑杆7的一端与竖向支撑杆13固定连接，横向支撑杆7的另一端与环形轨道2的侧边固定连接，具体的环形轨道2包括平行设置的两条子轨道，滑块12位于两条子轨道之间，滑块12的两侧分别与两条子轨道滑动配合，滑块12与环形轨道2的配合方式方便横向支撑杆7与环形轨道2连接，防止横向支撑杆7干扰滑块12的运动；第二驱动电机6安装于竖向支撑杆13。

更进一步说明，横向支撑杆7和竖向支撑杆13的数量均具有多根；多根竖向支撑杆13分设于底板的两侧，环形轨道2的两侧均通过横向支撑杆7与竖向支撑杆13固定连接。由此，环形轨道2在安装架5有更加稳固的安装效果。在另一些实施方式中，横向支撑杆7还通过连接杆与底板连接，以达到更加稳固的结构。

更进一步说明，第二驱动电机的输出端传动连接有第二转动轴4，第二转动轴4的两端均由竖向支撑杆13支撑；第二转动轴4与滑块12的一端固定连接，RGB-D相机3固定安装于滑块12的另一端，由此可见，第二驱动电机6通过第二传动轴实现对滑块12的驱动。第二转动轴4的中心轴线贯穿环形轨道2的中心，且第二转动轴4垂直于环形轨道2所在的平面，以保证第二传动轴带动滑块12沿环形轨道2做圆周运动。

具体的，底板的两侧均具有多根竖向支撑杆13，相邻两根竖向支撑杆13之间连接有安装板14；安装板14设有第二轴座，第二转动轴4的两端分别穿过位于底板两侧的两个第二轴座，以达到对第二轴座稳定的支撑效果。可以理解的，第二驱动电机6通过安装架5也固定于安装板14。

在一些实施方式中，底座9的底部安装有多个轮子11，以便于移动该设备。

根据本实用新型实施例的一种基于RGB-D的定位装置的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于RGB-D的定位装置，其特征在于，包括RGB-D相机、底座、安装架、环形轨道、第一驱动电机和第二驱动电机；

所述安装架可转动安装于底座，所述第一驱动电机与所述安装架驱动连接，所述第一驱动电机驱动所述安装架在水平面内旋转；

所述环形轨道和所述第一驱动电机均固定于所述安装架，且所述环形轨道竖向设置；

所述环形轨道安装有滑块，所述RGB-D相机固定于所述滑块，所述第二驱动电机与所述滑块驱动连接，所述第二驱动电机驱动所述滑块沿所述环形轨道运动。

2.根据权利要求1所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述第一驱动电机安装于所述底座的底部，所述底座设置有第一轴座，所述第一轴座内安装有第一转动轴；

所述第一转动轴的底端与所述第一驱动电机传动连接，所述第一转动轴的顶端与所述安装架固定连接。

3.根据权利要求1所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述安装架设有底板、横向支撑杆和竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的底端固定于所述底板的顶面；

所述横向支撑杆的一端与所述竖向支撑杆固定连接，所述横向支撑杆的另一端与所述环形轨道的侧边固定连接；

所述第二驱动电机安装于所述竖向支撑杆。

4.根据权利要求3所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述横向支撑杆和所述竖向支撑杆的数量均具有多根；

多根所述竖向支撑杆分设于所述底板的两侧，所述环形轨道的两侧均通过所述横向支撑杆与所述竖向支撑杆固定连接。

5.根据权利要求4所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述第二驱动电机的输出端传动连接有第二转动轴，所述第二转动轴的两端均由所述竖向支撑杆支撑；

所述第二转动轴与所述滑块的一端固定连接，所述RGB-D相机安装于所述滑块的另一端；

所述第二转动轴的中心轴线贯穿所述环形轨道的中心，且所述第二转动轴垂直于所述环形轨道所在的平面。

6.根据权利要求5所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述底板的两侧均具有多根所述竖向支撑杆，相邻两根所述竖向支撑杆之间连接有安装板；

所述安装板设有第二轴座，所述第二转动轴的两端分别穿过位于所述底板两侧的两个第二轴座。

7.根据权利要求4所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述环形轨道包括平行设置的两条子轨道，所述滑块位于两条所述子轨道之间，所述滑块的两侧分别与两条所述子轨道滑动配合。

8.根据权利要求1所述的基于RGB-D的定位装置，其特征在于，所述底座的底部安装有多个轮子。

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