一种双目视觉相机支撑结构及其位姿调整方法与流程

本发明属于机器视觉技术领域，具体为一种双目视觉相机支撑装置结构及其位姿调整方法。

背景技术

随着人工智能的发展，机器视觉领域方面用于物体拍摄的要求越来越高，现有的双目相机仅能实现焦距的微调以及固定视角的拍摄，不能实现双目之间独立的控制、大范围视角的拍摄以及相机实时运动控制，自动化程度低，不能适应快速的场景变化。

本发明解决现有技术的不足，提供一种自动化程度高、定位精度高、节省空间、大范围拍摄的一种双目视觉相机支撑结构，通过相应的位姿调整方法进行支撑结构的位姿调整，实现了双目相机之间的独立控制、相机距离待识别检测的物体的调整，为机器视觉的应用提供了高效、快速、稳定的结构和方法。

技术实现要素：

本发明提出一种双目视觉相机支撑结构及其位姿调整方法用于双目视觉领域。实现了双目视觉相机之间的距离粗调与微调，并且通过俯仰角实现大范围的图像获取，活动的相机调整支架可以适用于各类型号的相机，解决了常规相机拍摄距离固定，拍摄范围有限的问题。电机组合控制双目视觉相机可以达到更高的精度，该发明，结构紧凑，重量轻，不占用有限空间，可以实现安装在固定支架以及活动机械臂上，满足运动平稳和控制性能优良的使用要求。可以广泛应用于双目视觉相机在物体识别与追踪，机器人的视觉导航以及工业生产中机械臂搬运物体等领域。

本发明采用如下方案：

一种双目视觉相机支撑结构及其位姿调整方法，其特征在于：包括支撑底座（1）与滑台支架i（2）通过圆柱面滚动连接；所述滑台支架i（2）与滑台支架ii（3）通过滚轴丝杠ii（7）连接，滑台支架ii（3）和滑台支架iii（10）通过滚轴丝杠i（6）连接，所述滚轴丝杠i（6）通过轴套i（5）与电机i（4）转轴连接，所述滚轴丝杠ii（7）通过轴套ii（8）与电机ii（9）转轴连接；相机调整支架a（12）、相机调整支架b（13）和内套在滑台支架iii（10）中的电机iii（11）转轴连接；相机（16）由相机夹持支架（15）夹持，电机iv（14）转轴通过相机调整支架b（13）上的孔和所述相机夹持支架（15）连接；本发明的双目视觉相机支撑结构为左右对称结构，因此结构描述中，仅描述右半部分，左半部分与右半部分结构相同。

作为优选，所述支撑底座（1）与滑台支架i（2）通过圆柱面滚动连接，并且使用磁控限位器进行位置限定。

作为优选，所述相机夹持支架b（13）和电机iii（11）的转轴连接；相机调整支架a（12）和所述相机调整支架b（13）通过两个杆件连接。

作为优选，所述双目视觉相机支撑结构位姿调整步骤如下：

步骤i：支撑底座（1）与滑台支架i（2）通过圆柱面滚动连接，使用磁控限位器进行位置限定，实现双目视觉相机支撑结构的绕y轴转动，进行双目视觉相机俯仰角的粗调；

步骤ii：通过电机iv（4）通过滚轴丝杆i（6）控制滑台支架iii（10）沿x轴方向平移，电机ii（9）通过滚轴丝杆ii（7）控制滑台支架ii（3）沿y轴方向平移；调节滑台支架i（2）、滑台支架ii（3）和滑台支架iii（10）之间的相对位置，进行双目视觉相机之间距离以及双目视觉相机到物体距离的调整；

步骤iii：通过内套在滑台支架iii（10）中的电机iii（11）调整相机调整支架a（12）、相机调整支架b（13）绕相机z轴的转动，实现双目视觉相机（16）和待检测物体之间z轴角度的调整；

步骤iv：电机iv（14）通过调整相机夹持支架（15）调节实现双目视觉相机（16）的俯仰角调节。

本发明的有益效果在于：

1.本发明可以实现双目视觉相机进行x、y、z三个方向的位移以及绕y和z轴的旋转，相比于单纯机械式双目相机支撑结构，可实现自动化控制，和单个相机位姿的独立控制，结构简单，运动更加灵活，适用于更多的工作场景；

2.本发明的滑台支架a与滑台支架b通过圆柱面滚动连接，并且应用磁控限位器进行位置限定，实现双目工业摄像头支撑结构的绕y轴转动，可以实现较大俯仰角度的调整；

3.本发明降低了相机与物体相对位姿调整的难度。相比常用的滑动导轨结构，机械强度更高，结构更紧凑，工作稳定性更强；

4.本发明的摄像机的夹持支架可以适用于更多的摄像头型号，更具有通用性。

附图说明

图1是一种双目视觉相机支撑结构及其位姿调整方法的结构分解示意图。

图2是一种双目视觉相机支撑结构及其位姿调整方法的整体结构示意图。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式。

本发明的结构组成如图1、图2。

本发明采用如下方案：

实施例1：

一种双目视觉相机支撑结构及其位姿调整方法，其特征在于：包括支撑底座（1）与滑台支架i（2）通过圆柱面滚动连接；所述滑台支架i（2）与滑台支架ii（3）通过滚轴丝杠ii（7）连接，滑台支架ii（3）和滑台支架iii（10）通过滚轴丝杠i（6）连接，所述滚轴丝杠i（6）通过轴套i（5）与电机i（4）转轴连接，所述滚轴丝杠ii（7）通过轴套ii（8）与电机ii（9）转轴连接；相机调整支架a（12）、相机调整支架b（13）和内套在滑台支架iii（10）中的电机iii（11）转轴连接；相机（16）由相机夹持支架（15）夹持，电机iv（14）转轴通过相机调整支架b（13）上的孔和所述相机夹持支架（15）连接；本发明的双目视觉相机支撑结构为左右对称结构，因此结构描述中，仅描述右半部分，左半部分与右半部分结构相同。

所述支撑底座（1）与滑台支架i（2）通过圆柱面滚动连接，并且使用磁控限位器进行位置限定。

所述相机夹持支架b（13）和电机iii（11）的转轴连接；相机调整支架a（12）和所述相机调整支架b（13）通过两个杆件连接。

实施例2：本发明中，双目视觉相机支撑结构位姿调整步骤如下：

步骤i：支撑底座（1）与滑台支架i（2）通过圆柱面滚动连接，使用磁控限位器进行位置限定，实现双目视觉相机支撑结构的绕y轴转动，进行双目视觉相机俯仰角的粗调；

步骤ii：通过电机iv（4）通过滚轴丝杆i（6）控制滑台支架iii（10）沿x轴方向平移，电机ii（9）通过滚轴丝杆ii（7）控制滑台支架ii（3）沿y轴方向平移；调节滑台支架i（2）、滑台支架ii（3）和滑台支架iii（10）之间的相对位置，进行双目视觉相机之间距离以及双目视觉相机到物体距离的调整；

步骤iii：通过内套在滑台支架iii（10）中的电机iii（11）调整相机调整支架a（12）、相机调整支架b（13）绕相机z轴的转动，实现双目视觉相机（16）和待检测物体之间z轴角度的调整；

步骤iv：电机iv（14）通过调整相机夹持支架（15）调节实现双目视觉相机（16）的俯仰角调节。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。