CN219685614U - 一种用于设备机器人的视觉标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开提供了一种用于设备机器人的视觉标定装置，包括：台车、定位机构、标定机器人和视觉标定机构，所述台车与所述定位机构可拆卸连接，所述标定机器人的底部固定连接于所述台车的表面，所述视觉标定机构固定连接于所述标定机器人的活动端。本实用新型通过台车移动到定位机构处进行定位，使台车能够准确定位并且通过和定位机构连接固定，节省了每次移动台车后机器人需要重新设置机器人坐标的繁琐操作，能够节约工作时间，提高工作效率。

Description

一种用于设备机器人的视觉标定装置

技术领域

本公开涉及视觉标定设备技术领域，尤其是涉及一种用于设备机器人的视觉标定装置。

背景技术

因为在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。

进行摄像机标定的目的：求出相机的内、外参数，以及畸变参数。

标定相机后通常是想做两件事：一个是由于每个镜头的畸变程度各不相同，通过相机标定可以校正这种镜头畸变矫正畸变，生成矫正后的图像；另一个是根据获得的图像重构三维场景。

在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。

无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研工作的重点所在。

传统相机标定法需要使用尺寸已知的标定物，通过建立标定物上坐标已知的点与其图像点之间的对应，利用一定的算法获得相机模型的内外参数。根据标定物的不同可分为三维标定物和平面型标定物。三维标定物可由单幅图像进行标定，标定精度较高，但高精密三维标定物的加工和维护较困难。平面型标定物比三维标定物制作简单，精度易保证，但标定时必须采用两幅或两幅以上的图像。传统相机标定法在标定过程中始终需要标定物，且标定物的制作精度会影响标定结果。同时有些场合不适合放置标定物也限制了传统相机标定法的应用。

目前出现的自标定算法中主要是利用相机运动的约束。相机的运动约束条件太强，因此使得其在实际中并不实用。利用场景约束主要是利用场景中的一些平行或者正交的信息。其中空间平行线在相机图像平面上的交点被称为消失点，它是射影几何中一个非常重要的特征，所以很多学者研究了基于消失点的相机自标定方法。自标定方法灵活性强，可对相机进行在线定标。但由于它是基于绝对二次曲线或曲面的方法，其算法鲁棒性差。

基于主动视觉的相机标定法是指已知相机的某些运动信息对相机进行标定。该方法不需要标定物，但需要控制相机做某些特殊运动，利用这种运动的特殊性可以计算出相机内部参数。基于主动视觉的相机标定法的优点是算法简单，往往能够获得线性解，故鲁棒性较高，缺点是系统的成本高、实验设备昂贵、实验条件要求高，而且不适合于运动参数未知或无法控制的场合。

实用新型内容

本公开提供了一种用于设备机器人的视觉标定装置，以解决发明人认识到的技术问题之一。

本公开提供了一种用于设备机器人的视觉标定装置，包括台车、定位机构、标定机器人和视觉标定机构，所述台车与所述定位机构可拆卸连接，所述标定机器人的底部固定连接于所述台车的表面，所述视觉标定机构固定连接于所述标定机器人的活动端。

优选的，所述定位机构包括底板，所述底板的表面的两端分别固定连接有第一连接座，所述第一连接座的顶端固定连接有第一限位块，所述底板的表面的两侧分别固定连接有定位插销座，所述定位插销座开设有第一定位孔。

优选的，所述台车包括台面板和台车框架，所述台面板固定连接于所述台车框架的顶端，所述标定机器人的底部固定连接于所述台面板的表面，所述台车框架的底部的两侧固定连接有第二限位块，所述第一限位块和第二限位块配合连接，所述台车框架的底部的两侧分别固定连接有第二连接座，所述第二连接座固定连接有第二连接块，所述第二连接块与所述第一定位孔对应的位置开设有第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔内贯穿设置有插销。

优选的，所述台车框架包括多个铝材方管，多个所述铝材方管首尾拼接成矩形框体结构，多个所述铝材方管两两之间通过方管连接块固定连接。

优选的，所述台车框架底部固定连接有电控柜安装板，所述电控柜安装板的表面设置有电控柜。

优选的，所述台车框架的底部四周固定连接有支撑脚杯。

优选的，所述台车框架的底部的四周固定连接有脚轮。

优选的，所述视觉标定机构包括定位针、连接板、安装座、支架和视觉摄像设备，所述安装座的一端固定连接于所述标定机器人的活动端，所述连接板固定连接于所述安装座的另一端，所述定位针固定连接于所述连接板，所述安装座的侧面固定连接有所述支架，所述视觉摄像设备固定连接于所述支架的一侧。

本公开的有益效果主要在于：本实用新型通过台车移动到定位机构处进行定位，使台车能够准确定位并且通过和定位机构连接固定，节省了每次移动台车后机器人需要重新设置机器人坐标的繁琐操作，能够节约工作时间，提高工作效率。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例的用于设备机器人的视觉标定装置结构示意图；

图2为本公开实施例的视觉标定机构结构示意图；

图标：11-台车；111-台面板；112-台车框架；1121-铝材方管；1122-方管连接块；113-支撑脚杯；114-第二限位块；115-第二连接座；116-第二连接块；117-电控柜；118-电控柜安装板；12-定位机构；121-底板；122-第一连接座；123-第一限位块；124-定位插销座；13-插销；14-标定机器人；15-视觉标定机构；151-定位针；152-连接板；153-安装座；154-支架；155-视觉摄像设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，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公开中的具体含义。

实施例

如图1-2所示，本实施例提供一种用于设备机器人的视觉标定装置，台车11、定位机构12、标定机器人14和视觉标定机构15，所述定位机构12固定连接于定位点，所述台车11与所述定位机构12可拆卸连接，使台车11可以移动到定位机构12进行固定进行定位，所述标定机器人14为现有技术中的多轴移动机器人，所述标定机器人14的底部通过螺栓固定安装于所述台车11的表面，所述标定机器人14的活动端通过螺栓与所述视觉标定机构15固定。

具体地，所述定位机构12包括底板121，所述底板121上开设有螺栓孔用于固定在指定位置，所述底板121的表面的两端分别螺栓固定安装有第一连接座122，所述第一连接座122的顶端螺栓固定安装有第一限位块123，所述第一限位块123开设有三角形的凹口，所述底板121的表面的两端分别通过螺栓固定安装有定位插销13座124，所述定位插销13座124上开设有第一定位孔。

具体地，所述台车11包括台面板111和台车框架112，所述台面板111螺栓固定安装于所述台车框架112的顶端，所述标定机器人14的底部螺栓固定连接于所述台面板111的表面的中部，所述台车框架112的底部的两侧螺栓固定连接有第二限位块114，所述第二限位块114靠近所述第一限位块123的一端设置有三角形的凸起，所述第二限位块114的凸起部分和第一限位块123的凹口位置配合实现定位，所述台车框架112的底部的两侧分别通过螺栓固定安装有第二连接座115，所述第二连接座115上固定连接有第二连接块116，所述第二连接块116上开设有第二定位孔，当第一限位块123和第二限位块114配合实现定位时，第二连接块116上的第二定位孔和第一定位孔位置对应，此时插入插销13贯穿第一定位孔和第二定位孔，实现台车11和定位机构12的连接固定，从而实现台车11定位。

具体地，所述台车框架112包括有12根80*80的铝材方管1121和24个方管连接块1122，12根铝材方管1121首尾相连组合成一个矩形的框体结构，连接处通过方管连接块1122固定，从而组装成台车11的框架，结构强度高，组装方便。

进一步地，所述台车框架112的底部通过螺丝固定安装有电控柜安装板118，所述电控柜安装板118用于放置电控柜117，使电控柜117安装在台车框架112内，不会影响移动，方便接线。通过电控柜117控制标定机器人14和视觉标定机构15工作。

进一步地，所述台车框架112的底部的四周分别螺纹连接有支撑脚杯113，用于支撑整个装置的重量，避免台车框架112直接接触地面，并且，所述支撑脚杯113为现有技术的调平脚杯，具有调平功能。

进一步地，所述台车框架112的底部的四周固定连接有脚轮。通过脚轮方便移动台车11。

具体地，所述视觉标定机构15包括定位针151、连接板152、安装座153、支架154和视觉摄像设备155，所述安装座153的一端螺栓固定连接于所述标定机器人14的活动端，所述连接板152通过螺丝固定连接于所述安装座153的另一端，所述定位针151通过螺丝锁付到所述连接板152上，所述安装座153的侧面固定连接有所述支架154，所述视觉摄像设备155固定连接于所述支架154的一侧。使定位针151和视觉摄像设备155同步根据标定机器人14的移动轨迹移动。

本实用新型的工作原理：使用时，通过脚轮带动台车11移动到定位机构12处，台车11上的第二限位块114和定位机构12的第一限位块123对接实现限位，然后通过插销13插入台车11的第二连接块116上的第二定位孔和定位机构12的定位插销13座124上的第一定位孔，实现台车11的定位和限位，使标定机器人14达到很好的固定作用，节省了每次移动台车11后机器人需要重新设置机器人坐标的繁琐操作，节约工时，提高效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，包括：台车、定位机构、标定机器人和视觉标定机构，所述台车与所述定位机构可拆卸连接，所述标定机器人的底部固定连接于所述台车的表面，所述视觉标定机构固定连接于所述标定机器人的活动端。

2.根据权利要求1所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述定位机构包括底板，所述底板的表面的两端分别固定连接有第一连接座，所述第一连接座的顶端固定连接有第一限位块，所述底板的表面的两侧分别固定连接有定位插销座，所述定位插销座开设有第一定位孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述台车包括台面板和台车框架，所述台面板固定连接于所述台车框架的顶端，所述标定机器人的底部固定连接于所述台面板的表面，所述台车框架的底部的两侧固定连接有第二限位块，所述第一限位块和第二限位块配合连接，所述台车框架的底部的两侧分别固定连接有第二连接座，所述第二连接座固定连接有第二连接块，所述第二连接块与所述第一定位孔对应的位置开设有第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔内贯穿设置有插销。

4.根据权利要求3所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述台车框架包括多个铝材方管，多个所述铝材方管首尾拼接成矩形框体结构，多个所述铝材方管两两之间通过方管连接块固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述台车框架底部固定连接有电控柜安装板，所述电控柜安装板的表面设置有电控柜。

6.根据权利要求4所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述台车框架的底部四周固定连接有支撑脚杯。

7.根据权利要求4所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述台车框架的底部的四周固定连接有脚轮。

8.根据权利要求1所述的一种用于设备机器人的视觉标定装置，其特征在于，所述视觉标定机构包括定位针、连接板、安装座、支架和视觉摄像设备，所述安装座的一端固定连接于所述标定机器人的活动端，所述连接板固定连接于所述安装座的另一端，所述定位针固定连接于所述连接板，所述安装座的侧面固定连接有所述支架，所述视觉摄像设备固定连接于所述支架的一侧。