一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，包括：底座、控制箱、回轉(zhuǎn)臺、立柱、升降環(huán)、機(jī)械手后端固定座與升降環(huán)相連、緊固螺釘、支架主軸、絲杠、平衡杠、滑塊機(jī)構(gòu)、主軸夾片、軸側(cè)固定座、旋鈕、主軸夾片中安裝有圓柱齒輪；上下動力控制組件，水平上板片和水平下板片中孔內(nèi)側(cè)有兩層單側(cè)齒形段，通過旋鈕控制齒輪與齒形段嚙合實(shí)現(xiàn)上板片和下板片的橫向移動。水平支架前端組有可水平方向旋轉(zhuǎn)的機(jī)械爪用來搭載攝像機(jī)。攝像機(jī)的控制接口分別與控制箱的配合接口相連。本實(shí)用新型通過一些簡單機(jī)構(gòu)和電機(jī)的驅(qū)動可實(shí)現(xiàn)雙目攝像機(jī)多自由度運(yùn)動，控制簡單，可測范圍大，適用于三維重建與三維形貌檢測等領(lǐng)域。
【專利說明】
一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型是一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，通過一些簡單的輔助機(jī)構(gòu)和電機(jī)的驅(qū)動可實(shí)現(xiàn)雙目攝像機(jī)多自由度運(yùn)動，控制簡單，可測范圍大，適用于三維重建與三維形貌檢測等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，雙目立體視覺技術(shù)在移動機(jī)器人導(dǎo)航、智能車導(dǎo)航、三維重建、精密測量等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，通常要求儀器設(shè)備自動的獲取周邊環(huán)境的三維立體信息，這就是要求雙目攝像裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自身的多維運(yùn)動，以滿足圖像獲取的要求，現(xiàn)有的可調(diào)式雙目攝像裝置雖然可以實(shí)現(xiàn)多維運(yùn)動，但是存在基線不可調(diào)，運(yùn)動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測量機(jī)構(gòu)過于龐大等不足之處。在實(shí)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)、仰俯的改變等動作上太過于麻煩，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)之后給圖像匹配與深度計算等算法帶來很大的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有雙目視覺裝置的上述缺陷，提供了一種通過回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動立柱帶動機(jī)械手旋轉(zhuǎn)以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械爪搭載攝像機(jī)的方式來實(shí)現(xiàn)雙目攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且能使兩個攝像機(jī)相互之間水平移動，實(shí)現(xiàn)兩個攝像機(jī)之間基線長度的調(diào)整，進(jìn)而獲取需要的圖像信息，通過對三維深度信息恢復(fù)，可以應(yīng)用于三維重建等領(lǐng)域。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案。底座(I)，控制箱(2)，基座也稱回轉(zhuǎn)臺(3)，所述控制箱(2)與底座(I)固接，回轉(zhuǎn)臺(3)帶動立柱與底座以轉(zhuǎn)動副形式連接，立柱(4)與升降環(huán)(5)以滑動副形式連接，伺服電動機(jī)(6)控制升降環(huán)(5)的自由升降，機(jī)械手后端固定座(7)與升降環(huán)(5)之間為固接，支架主軸(9)與絲杠(10)之間為螺紋連接，主軸夾片(11)與絲杠(10)之間為固接，水平支架上板片(20)，水平支架下板片(15)，單側(cè)齒形段
(12)，上旋鈕(13)，下旋鈕(19)，所述上旋鈕(13)控制內(nèi)部圓柱齒輪與水平支架上板片(20)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，實(shí)現(xiàn)水平支架上板片沿X軸正方向移動，下旋鈕(19)控制內(nèi)部圓柱齒輪與水平支架下板片(15)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，實(shí)現(xiàn)水平支架下板片沿X軸負(fù)方向移動，在圖2中表示為由bl位置移動至b2位置。第一旋鈕(14)位于第一平衡杠(24)上，第二旋鈕(21)位于第二平衡杠(22)上，通過旋轉(zhuǎn)第一旋鈕(14)控制右機(jī)械爪(16)的張開閉合，旋轉(zhuǎn)第二旋鈕(21)控制左機(jī)械爪的張開閉合，在右機(jī)械爪(16)與水平支架下板片(15)接觸處有倒角，所述控制為齒輪嚙合，在圖2中表示為由al位置運(yùn)動到a2位置。第二平衡杠(22)與主軸側(cè)向固定座(23 )之間為銷連接，第二平衡杠(22 )與連桿(25 )之間連接方式為滑塊機(jī)構(gòu)形式。第二平衡杠(22)的運(yùn)動狀態(tài)如圖2所示，由cl運(yùn)動到c2位置。主軸測向固定座(23)的運(yùn)動轉(zhuǎn)臺如圖2中d位置所示。攝像機(jī)搭載架(18)與右機(jī)械爪(16)固接，攝像機(jī)(17)緊固在攝像機(jī)搭載架(18 )上。攝像機(jī)(17 )和驅(qū)動電機(jī)的控制接口分別與控制箱(2 )的配合接口相連。
[0005]所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于搭載攝像機(jī)(17)的右機(jī)械爪(16)與水平支架下板片(15)可通過第一旋鈕(14)控制內(nèi)置齒輪旋轉(zhuǎn)，左機(jī)械爪與水平支架上板片(20 )可通過第二旋鈕(21)控制內(nèi)置齒輪旋轉(zhuǎn)。
[0006]所述的第二平衡杠(22)與主軸側(cè)向固定座(23)之間為銷連接，第二平衡杠(22)與連桿(25)之間連接方式為滑塊機(jī)構(gòu)形式。
[0007]所述的上旋鈕(13)控制圓柱齒輪與水平支架上板片(20)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，下旋鈕(19)控制圓柱齒輪與水平支架下板片(15)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，可實(shí)現(xiàn)上下板片的X軸方向移動。
[0008]所述機(jī)械部分能通過幾個驅(qū)動電機(jī)和一些簡單的輔助機(jī)構(gòu)的控制來實(shí)現(xiàn)雙目攝像機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、Z軸方向的移動以及兩攝像機(jī)之間基線長度的調(diào)整。
[0009]相比現(xiàn)有雙目視覺裝置的技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果是通過搖臂升降臺帶動機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)Z軸方向的運(yùn)動以及運(yùn)用一些簡單輔助機(jī)構(gòu)就可以完成雙目攝像機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和兩個攝像機(jī)之間的基線距離的改變，從而獲得最佳的拍攝效果，適用于三維重建等領(lǐng)域，通過使用精密螺紋、精密驅(qū)動電機(jī)保證了拍攝質(zhì)量。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖2為本實(shí)用新型的機(jī)械爪與水平板片運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1、圖2所示。一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，包括:底座(I)，控制箱(2)，基座也稱回轉(zhuǎn)臺(3)，所述控制箱(2)與底座(I)固接，回轉(zhuǎn)臺(3)帶動立柱與底座以轉(zhuǎn)動副形式連接，立柱(4)與升降環(huán)(5)以滑動副形式連接，伺服電動機(jī)(6)控制升降環(huán)(5)的自由升降，機(jī)械手后端固定座(7)與升降環(huán)(5)之間為固接，支架主軸(9)與絲杠(10)之間為螺紋連接，主軸夾片(11)與絲杠(10)之間為固接，水平支架上板片(20)，水平支架下板片
(15)，單側(cè)齒形段(12)，上旋鈕(13)，下旋鈕(19)，所述上旋鈕(13)控制內(nèi)部圓柱齒輪與水平支架上板片(20)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，實(shí)現(xiàn)水平支架上板片沿X軸正方向移動，下旋鈕
(19)控制內(nèi)部圓柱齒輪與水平支架下板片(15)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，實(shí)現(xiàn)水平支架下板片沿X軸負(fù)方向移動，在圖2中表示為由bl位置移動至b2位置。第一旋鈕(14)位于第一平衡杠(24)上，第二旋鈕(21)位于第二平衡杠(22)上，通過旋轉(zhuǎn)第一旋鈕(14)控制右機(jī)械爪
(16)的張開閉合，旋轉(zhuǎn)第二旋鈕(21)控制左機(jī)械爪的張開閉合，在右機(jī)械爪(16)與水平支架下板片(15)接觸處有倒角，所述控制為齒輪嚙合，在圖2中表示為由al位置運(yùn)動到a2位置。第二平衡杠(22)與主軸側(cè)向固定座(23)之間為銷連接，第二平衡杠(22)與連桿(25)之間連接方式為滑塊機(jī)構(gòu)形式。第二平衡杠(22)的運(yùn)動狀態(tài)如圖2所示，由Cl運(yùn)動到c2位置。主軸測向固定座(23)的運(yùn)動轉(zhuǎn)臺如圖2中d位置所示。攝像機(jī)搭載架(18)與右機(jī)械爪(16)固接，攝像機(jī)(17)緊固在攝像機(jī)搭載架(18)上。攝像機(jī)(17)和驅(qū)動電機(jī)的控制接口分別與控制箱(2)的配合接口相連。
[0013]所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于搭載攝像機(jī)(17)的右機(jī)械爪(16)與水平支架下板片(15)可通過第一旋鈕(14)控制內(nèi)置齒輪旋轉(zhuǎn)，左機(jī)械爪與水平支架上板片(20 )可通過第二旋鈕(21)控制內(nèi)置齒輪旋轉(zhuǎn)。
[0014]所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于:第二平衡杠(22)與主軸側(cè)向固定座(23)之間為銷連接，第二平衡杠(22)與連桿(25)之間連接方式為滑塊機(jī)構(gòu)形式。第二平衡杠(22)可沿主軸側(cè)向固定座(23)進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，使得第二平衡杠(22)配合水平支架上板片(20)和水平支架下板片(15)進(jìn)行橫向伸長，并且可以起到固定水平支架上板片(22)和水平支架下板片(20)水平位置的作用。
[0015]所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于:上旋鈕(13)控制圓柱齒輪與水平支架上板片(20)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，下旋鈕(19)控制圓柱齒輪與水平支架下板片(15)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，所述的上旋鈕(13)和下旋鈕(19)由電機(jī)驅(qū)動內(nèi)部齒輪帶動其旋轉(zhuǎn)，分別使上板片和下板片向兩側(cè)移動，實(shí)現(xiàn)機(jī)械爪的橫向伸長。同時也可以有單獨(dú)的旋鈕旋轉(zhuǎn)控制其中一個板片向單方向運(yùn)動，由第二平衡杠(22)來控制其水平方向的固定位置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)一定范圍內(nèi)的攝像機(jī)基線距的變化。
【主權(quán)項】
1.一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于包括:底座(I)，控制箱(2)，基座也稱回轉(zhuǎn)臺(3)，所述控制箱(2)與底座(I)固接，回轉(zhuǎn)臺(3)帶動立柱與底座以轉(zhuǎn)動副形式連接，立柱(4)與升降環(huán)(5)以滑動副形式連接，伺服電動機(jī)(6)控制升降環(huán)(5)的自由升降，機(jī)械手后端固定座(7)，螺栓(8)，所述機(jī)械手后端固定座(7)與螺栓(8)之間為螺栓緊固連接，機(jī)械手后端固定座(7)與升降環(huán)(5)之間為固接，支架主軸(9)與絲杠(10)之間為螺紋連接，主軸夾片(11)與絲杠(10)之間為固接，水平支架上板片(20)，水平支架下板片(15)，單側(cè)齒形段(12)，上旋鈕(13)，下旋鈕(19)，所述上旋鈕(13)控制圓柱齒輪與水平支架上板片(20)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，下旋鈕(19)控制圓柱齒輪與水平支架下板片(15)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，第一旋鈕(14)位于第一平衡杠(24)上，第二旋鈕(21)位于第二平衡杠(22)上，通過旋轉(zhuǎn)第一旋鈕(14)控制右機(jī)械爪(16)的張開閉合，旋轉(zhuǎn)第二旋鈕(21)控制左機(jī)械爪的張開閉合，所述控制為齒輪嚙合，在右機(jī)械爪(16)與水平支架下板片(15)接觸處有倒角，第二平衡杠(22)與主軸側(cè)向固定座(23)之間為銷連接，第二平衡杠(22)與連桿(25)之間連接方式為滑塊機(jī)構(gòu)形式，攝像機(jī)搭載架(18)與左機(jī)械爪固接，攝像機(jī)(17)緊固在搭載架(18)上，攝像機(jī)(17)以及驅(qū)動電機(jī)的控制接口分別與控制箱(2)的相配合接口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于右機(jī)械爪(16)與水平支架下板片(15)可通過第一旋鈕(14)控制旋轉(zhuǎn)，由電機(jī)驅(qū)動水平支架下板片(15)關(guān)節(jié)處的第一旋鈕(14)帶動內(nèi)置齒輪嚙合，左機(jī)械爪與水平支架上板片(20)可通過第二旋鈕(21)控制旋轉(zhuǎn)，由電機(jī)驅(qū)動水平支架上板片(20)關(guān)節(jié)處的第二旋鈕(21)帶動內(nèi)置齒輪嚙合，可實(shí)現(xiàn)搭載攝像機(jī)的機(jī)械手張開和閉合動作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于:第二平衡杠(22)與主軸側(cè)向固定座(23)之間為銷連接，第二平衡杠(22)與連桿(25)之間連接方式為滑塊機(jī)構(gòu)形式，第二平衡杠(22)可繞主軸側(cè)向固定座(23)進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，使得第二平衡杠(22)可以配合水平支架上板片(20)和水平支架下板片(15)的橫向伸長，并且可以起到固定水平支架上板片(20)和水平支架下板片(15)水平位置的作用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械手搭載式雙目立體視覺裝置，其特征在于:上旋鈕(13)控制圓柱齒輪與水平支架上板片(20)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，下旋鈕(19)控制圓柱齒輪與水平支架下板片(15)內(nèi)單側(cè)齒形段(12)嚙合，所述的上旋鈕(13)和下旋鈕(19)由電機(jī)驅(qū)動帶動內(nèi)部齒輪旋轉(zhuǎn)，分別使水平支架上板片(20)和水平支架下板片(15)向兩側(cè)移動，實(shí)現(xiàn)機(jī)械爪的橫向伸長，同時也可以有單獨(dú)的旋鈕旋轉(zhuǎn)控制其中一個板片向單方向運(yùn)動，由第二平衡杠(22)來控制其水平方向的位置固定，從而能夠?qū)崿F(xiàn)一定范圍內(nèi)的攝像機(jī)基線距的變化。
【文檔編號】B25J9/12GK205466207SQ201620069240
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】喬玉晶, 譚世征, 曹巖
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)