一种升降式视觉测量车的制作方法

本发明属于计算机视觉测量技术领域，涉及一种升降式视觉测量车。

背景技术：

在航空航天及一些大型金属、复合材料的制造等领域，为了保证零部件的加工、装配精度，需要对零部件的三维几何尺寸进行精确测量。近年来，机器视觉的测量方法凭借其非接触、精度高、数据量大及速度快等优点被广泛应用于工业现场。但是由于目前机器视觉测量方法的视场普遍较小，因此需要对被测物分区域进行多次测量，这对机器视觉测量装置的灵活性提出了更高的要求。同时对于工业现场，大型复合材料零部件放置的位置不固定，要求视觉测量装置能够随时随地进行多工位测量。而现有的视觉测量设备存在着灵活性不高、适应性差、效率低及体积庞大、不能随时移动等问题。

经文献检索，邹叶龙等人发明的专利：“一种基于机器视觉的测量系统”专利号：CN 104964645A,发明了一种结构简洁紧凑、布局合理的三导轨视觉测量装置，该装置可有效满足多种尺寸和不规则外表结构物品的精确测量需要，但是该装置复杂，不能够随时移动，灵活性不高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术难题是克服现有技术存在的三维视觉测量设备灵活性差、体积大、不方便移动等缺陷，发明了一种升降式视觉测量车，该视觉测量车以遥控运输车为载体，可以随时移动，实现精确控制；且其双目视觉测量装置由可大幅度调节高度的升降式支撑系统支撑，测量工作完成后，升降式支撑系统可完全收缩于遥控运输车内，方便灵活，体积小；同时双目视觉测量装置的相机姿态可以随时调节，且可通过齿轮减速机构调节整个系统的俯仰角，适应性广，解决了现有视觉测量设备适应性差、不方便移动的问题。升降式视觉测量车减小了测量成本，提高了测量效率。

本发明采用的技术方案是一种升降式视觉测量车，其特征是：该视觉测量车由双目视觉测量装置Ⅰ、升降式支撑系统Ⅱ及遥控运输车Ⅲ组成。

在双目视觉测量装置Ⅰ中，刚性棍8上装有四个转接块10和两个齿轮9，其中，两个转接块10分别连接两个相机支座11，另两个转接块10连接转台支座14；每个相机支座11可以调节x轴、y轴、z轴三个旋转自由度，以改变工业相机12的姿态；每个相机支座11通过转接板与一个工业相机12连接，工业相机12上装有镜头13；转台支座14上面安装有高精密转台15，高精密转台15上刻有定位刻度，激光器16通过转接板安装在高精密转台15上，其旋转角度可以通过控制系统精确控制。当测量工作完成后，将双目视觉测量装置Ⅰ卸下，放在车体4中，减少整个设备的体积。

升降式支撑系统Ⅱ由若干支撑杆5、多个气缸6及齿轮减速器7组成；各支撑杆之间亦采用铰接方式连接，左右呈对称分布；其中最下面的支撑杆5与车体4内腔的底面铰接，除平行于车体4的支撑杆长度与车体4上两铰链的距离相同外，其他各支撑杆长度均大于车体4上两铰链的距离且等长；每个气缸6分别连接在支撑杆5的铰接处，且与车体4平行，通过收缩和伸长来调节升降式支撑系统Ⅱ的高度，实现双目视觉测量装置Ⅰ的升降；减速器7底部与最上面的支撑杆5铰接，且两铰链的距离与车体4上两铰链的距离相同，减速器7内的齿轮分别与刚性棍8上的两个齿轮9啮合，形成齿轮传动机构，用于控制双目视觉测量装置Ⅰ的俯仰角；

在遥控运输车Ⅲ中，车体4上开有长方形槽，升降式支撑系统Ⅱ收缩后经长方形槽进入车体4内，减小整体的体积；车体4内还有三个柜子：装有直流蓄电池和逆变器的蓄电池柜1，用于提供220V交流电；装有视觉测量系统控制一体机的工控机柜2，用于控制双目视觉测量装置Ⅰ的姿态及图像采集；存放双目视觉测量装置的视觉系统存放柜3。

整个设备的用电全部由直流蓄电池提供，遥控运输车Ⅲ的运动由遥控器远程控制。分区域测量时，遥控运输车Ⅲ可随时停止和启动，方便快速。

本发明的有益效果是利用升降式视觉测量车可实现大型零部件三维型面的高精度测量，解决了现有视觉测量设备灵活性差、体积较大、不方便移动等问题。本发明的升降式视觉测量车结构简单，对于需要分区域测量的大型三维零部件的尺寸测量具有很高的效率。

附图说明

图1为升降式视觉测量车整体结构图，图2为双目视觉测量装置Ⅰ局部视图。其中，1-蓄电池柜，2-工控机柜，3-视觉系统存放柜，4-车体，5-支撑杆，6-气缸，7-减速器，8-刚性棍，9-齿轮，10-转接块，11-相机支座，12-工业相机，13-镜头，14-转台支座，15-高精密转台，16-激光器。

具体实施方式

下面结合附图和技术方案详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1，如图1所示的一种升降式视觉测量车，包括双目视觉测量装置Ⅰ、升降式支撑系统Ⅱ及遥控运输车Ⅲ三部分。

在遥控运输车Ⅲ中，将直流蓄电池和逆变器放入车体4的蓄电池柜1中，将工控机放入工控机柜2中，并从视觉系统存放柜3中取出双目视觉测量装置Ⅰ的所有零部件，把刚性棍8和齿轮9安装在减速器7上；刚性棍8上安装四个转接块10和两个齿轮9，其中两个转接块10连接相机支座11，另两个连接转台支座14；相机支座11通过转接板与工业相机12连接，其上安装镜头13；转台支座14上方安装高精密转台15，高精密转台15上刻有定位刻度，激光器16通过转接板安装在高精密转台15上；通过调节相机支座11来调节工业相机12在x轴、y轴、z轴上的三个旋转自由度，以适应视场大小并固定工业相机12的位置；利用遥控器控制多个气缸6的收缩，将升降式支撑系统Ⅱ升到合适的高度；调节齿轮减速器7以改变双目视觉测量装置Ⅰ的俯仰角，直至双目视觉测量装置Ⅰ的图像采集角度合适为止；用遥控器控制测量车运动到大型三维零部件附近进行第一次图像采集；打开工控机和激光器16，同步控制工业相机12和高精密转台15，使高精密转台15匀速带动激光器16扫描大型三维零部件表面，工业相机12采集光条图像，并将所有数据传回到工控机中；该位置扫描采集完成后，用遥控器控制测量车移动到下一位置进行同样的操作来测量，直到测量完大型三维零部件的全部表面，完成测量工作。

本发明采用三维高精度视觉测量装置、升降式支撑系统和遥控运输车组合成一种升降式视觉测量车，解决现有视觉测量设备不方便移动、灵活性差等问题，结构简洁紧凑，布局合理，测量精度高，能满足大型三维零部件的精确测量需要，方便移动，灵活性高，适应性广。