一种安装传感器装置的柔性夹具的制作方法

技术领域：

本发明机器人自动控制领域，尤其涉及一种机器人双目视觉的实时检测装置。

背景技术：
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传统的机器人传感器安装夹具存在着位置固定，有不可调节的缺点，或者可调的范围很小，不够灵活的问题。一些用塑料制作的传感器安装夹具虽然可以实现一定范围的调节，然而塑料制品在机械手臂振动过程中抖动幅度较大，影响传感器的定位精度。或而有的传感器夹具虽然灵活精确，然而存在的造价昂贵，难以广泛应用的缺点。

本发明主要解决传统传感器夹具位置不可调节的缺点，稳定性不足的缺点，成本高的缺点。

技术实现要素：
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本发明公开了一种机器人双目视觉的实时检测装置，主要根据其中的图像采集机构，实现机器人视觉的可调性，并对其他传感器进行讨论。正常情况，人眼的视角比较广阔，可以随意观测到前方的任意一点。如果将摄像机固定在机器人法兰上，则机器人的视觉范围必定受到自由度的限制。以夹具的平板面为x—y面设置坐标系，以垂直平板面为z轴。在视觉的底座设置成圆盘状，基板的圆盘开圆形通槽可以使装置进行旋转(如图1)，在圆盘槽的两端钻两个螺纹孔来实现开槽圆盘的固定(如图4)，且只使用其中的一个孔的固定，可实现以此孔为中分的180度方向的旋转，通过另外一个孔的单独固定，可实现其在另外一个180度方向旋转，且两次的180度不重合，故可以现绕z轴的360度方向旋转。与开槽的圆形板通过连接块(如图5)间接相连接的是一块长方体板(如图6)，并以条形块的中间开通槽，可实现传感器装置z轴方向的上下移动，为了保证长方体板的刚性与寿命，采用薄不锈钢板作为材料。长方体板与传感器装置之间通过螺栓来连接，当滑动到相要的高度，旋紧螺栓，可实现传感器装置的z方向的固定。传感器支撑板与长方体钢板的两端通过u型块(如图7)来连接，u型块底面的中心开通孔，实现与长方体钢板连接，侧面的两端也开通的螺孔，实现与传感器底座装置支撑板的连接。同时，传感器支撑板(如图8)与u形槽连接的部分也开u形缺口，嵌套在u形槽内，通过同时旋转两根螺栓来实现摄像机支撑板的固定，这样可实现摄像机以y轴方向的180度的旋转，也可以实现以x为轴的360度旋转，通过旋转u型块。摄像机和摄像机的底座装置通过两个螺栓来实现连接，通过旋紧螺栓来实现其固定。整体装置的底部通过直角连接板(如图9)连接，便于连接其他装置。本专利的加工过程比较容易，采用铝合金为主的夹具可以减轻机器手臂的负载。通过对夹具分成块状形式分别加工再而组装，降低了加工成本，提高了工艺效率。

本发明可以通过以下技术方案来完成。1、一种安装传感器装置的柔性夹具，所述柔性夹具包括基板(3)、圆盘(4)、连接块(5)、连接板(1)、u型块(7)和支撑板(6)，所述基板开设圆盘槽，所述圆盘(4)安装在所述基板的圆盘槽内，连接板(1)通过连接块(5)与圆盘(4)连接，连接板(1)通过u型块(7)与支撑板(6)连接，支撑板(6)上安装传感器装置；

其中，所述圆盘(4)可沿所述基板圆盘槽的中心轴进行旋转调节，或所述u型块(7)沿着所述连接板(5)的垂直方向调节，或所述u型块(7)沿着与所述连接板(5)的连接处的轴向进行旋转调节，或所述支撑板(6)沿着与所述u型块(7)的连接处的轴向进行旋转调节。

在一个实施例中，所述基板圆盘槽内的圆周方向开设两个通孔，在所述圆盘(4)的圆周方向开设圆弧形通槽，所述基板的两个通孔与所述圆盘圆弧形通槽的位置匹配。

在一个实施例中，所述圆盘(4)上还设有连接孔，所述连接块(5)上设有和所述圆盘连接孔匹配的第一组连接孔，第一组连接件通过所述圆盘连接孔和所述第一组连接孔将所述圆盘和所述连接块连接。

在一个实施例中，所述连接块(5)上还设有第二组连接孔，连接板(1)上设有与所述第二组连接孔匹配的连接孔，第二组连接件通过所述连接板的连接孔与所述第二组连接孔将所述连接板将所述连接块连接。

在一个实施例中，在所述连接板的垂直方向开设直线型通槽，在所述u型块的底面开设底面连接孔，所述u型块(7)沿着所述直线型通槽的方向移动到某一位置，第三组连接件通过所述u型块的底面连接孔和所述直线型通槽将所述u型块(7)连接在所述连接板(1)上。

在一个实施例中，在所述u型块的侧面的同一位置各开设一个侧面连接孔，在所述支撑板上还开设连接孔并与所述u型块的侧面连接孔匹配，第四组连接件通过所述u型块的侧面连接孔和所述支撑板的连接孔将所述支撑板和所述u型块连接。

在一个实施例中，还设有连接部件(2)，另一组安装传感器的柔性夹具通过所述连接部件(2)与所述安装传感器装置的柔性夹具连接。

在一个实施例中，所述连接板(1)为不锈钢材料，所述基板(3)或/和所述圆盘(4)或/和所述连接块(5)或/和所述u型块(7)或/和所述支撑板(6)为铝合金材料。

本发明的有益效果：通过对传感器的位置实行可调，可绕z轴360范围内旋转，在z轴的上下可以实习移动，在y轴180度方向可以实习旋转，通过旋转u型块可实现x轴360度旋转，可达范围相当于整个空间。对整个装置，进行拆分成简单的块状部件，对单个部件只有简单的加工并组装，有利于实现批量化生产，降低生产成本。采用铝合金材料，可减轻机械手臂的负载，扩大其应用范围。选取的位置一旦确定，通过旋紧连接件可实现其准确的固定，定为精度高。通过改变图8支撑板的定位孔位置，可实现其他传感器的安装，或者别的装置的固定和灵活应用，若得到大量应用，加工方便，成本低，收益高。

附图说明：

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了本发明一实施例中，传感器装置柔性夹具的立体结构示意图；

图2揭示了本发明一实施例中，传感器装置柔性夹具的俯视图；

图3揭示了本发明一实施例中，圆盘的立体结构示意图；

图4揭示了本发明一实施例中，基板的立体结构示意图；

图5揭示了本发明一实施例中，连接块的立体结构示意图；

图6揭示了本发明一实施例中，连接板的立体结构示意图；

图7揭示了本发明一实施例中，u型块的立体结构示意图；

图8揭示了本发明一实施例中，支撑板的立体结构示意图；

图9揭示了本发明一实施例中，连接部件的立体结构示意图。

图中：1.连接板，2连接部件，3基板，4圆盘，5连接块，6支撑板，7u型块，41圆盘的圆弧形通槽，42圆盘的连接孔，31基板的圆盘槽，32基板圆盘槽的通孔，33基板上与连接部件的连接孔，51连接块的第二组连接孔，52连接块的第一组连接孔，11连接板的直线型通槽，12连接板的连接孔，71u型块的侧面连接孔，72u型块的底面连接孔，61支撑板的侧面连接孔，62支撑板的顶面连接孔，21连接部件的顶面连接孔，22连接部件的侧面连接孔。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和对比例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

参考图1并结合图2，图1揭示了本发明一实施例中，传感器装置柔性夹具的立体结构示意图；图2揭示了本发明一实施例中，传感器装置柔性夹具的俯视图；所述柔性夹具包括基板3、圆盘4、连接块5、连接板1、u型块7、支撑板6和连接部件2，在图中的实施例中为两组传感器装置的柔性夹具，两组传感器装置的柔性夹具之间通过连接部件2连接在一起，圆盘4安装在所述基板的圆盘槽31(图1和图2未标注)内，连接板1通过连接块5与圆盘4连接，连接板1通过u型块7与支撑板6连接，支撑板6上可以安装传感器装置，比如本实施例中的摄像机；

其中，圆盘4可以沿着所述基板圆盘槽31的中心轴进行旋转调节，或所述u型块7可以沿着连接板1的垂直方向调节，或u型块7沿着与连接板5的连接处的轴向进行旋转调节，或支撑板6沿着与u型块7的连接处的轴向进行旋转调节。

参考图3并结合图1和图4，图3揭示了本发明一实施例中，圆盘的立体结构示意图，图4揭示了本发明一实施例中，基板的立体结构示意图；图3和图4可以作为一个优选的实施例，圆盘4镶嵌在基板的圆盘槽31内，在圆盘4的圆周方向开设圆弧形通槽41与在圆盘槽31的圆周上设定的通孔32的位置匹配，也就是说，圆盘4在旋转调节范围内，即圆弧型槽不离开圆盘槽的通孔32的位置范围，连接件都可以通过通孔32和圆弧形槽31将圆盘4固定在基板3上，在本实施例中的圆弧形通槽41的弧度范围为0-180度，可以理解的是，圆盘4可以沿着圆盘通槽31的中心轴(即图中的z轴)旋转180度的范围内进行调节并固定。同样可以理解的是，圆弧形通槽41的弧形范围包括但并不局限于这个弧度范围，可以大于这个弧度范围，也可以小于这个弧度范围，最大的极限弧度范围为0-360度。

继续参考图3并结合图1和图5，图5揭示了本发明一实施例中，连接块的立体结构示意图；在本实施例中，圆盘4上设有四个圆盘连接孔42，连接块5上设有第一组连接孔52，第一组连接件通过第一组连接孔52和圆盘连接孔42后，将连接块5和圆盘4连接。

继续参考图5并结合图1和图6，图6揭示了本发明一实施例中，连接板的立体结构示意图；在连接块5的侧面开设第二组连接孔51，在连接板1上也开有连接孔12，第二组连接件通过第二组连接孔51和连接孔12后将连接块5和连接板1连接。

继续参考图6并结合图1和图7，图7揭示了本发明一实施例中，u型块的立体结构示意图。连接板1上开设直线型通槽11，u型块7的底面开设底面连接孔72，u型块7可以沿着连接板的直线型槽11的方向(即图中z轴的方向)移动到某一位置，第三组连接件通过u型块的底面连接孔72和连接板的直线型槽11后将u型块7连接到连接板1上。

同样可以理解的是，u型块7也可以沿着直线型槽11的连接处的轴向旋转到某一位置(即图中绕着y轴旋转)后进行两者的固定。

继续参考图7并结合图1和图8，图8揭示了本发明一实施例中，支撑板的立体结构示意图；u型块的侧面有连接孔71，在支撑板6的侧面也开设连接孔61，第四组连接件通过u型块的侧面连接孔7和支撑板的连接孔61后将支撑板6和u型块7连接。

可以理解的是，支撑板6可以沿着与u型块7的连接处的轴向旋转(即本图中绕着x轴的旋转方向)进行调节并固定。支撑板6上的顶面连接孔62可以将传感器装置连接(图中未标注)。

参考图9并结合图1，图9揭示了本发明一实施例中，连接部件的立体结构示意图。可以通过连接部件2上的顶面连接孔21将两组传感器柔性夹具连接在一起，也可以通过连接部件2上的侧面连接孔22将将两组传感器柔性夹具连接在一起。

作为一个优选项，上述的连接孔可以都为螺纹孔，上述的连接件可以都为螺纹件。

通过上述部件的组合，可以完成传感器在x、y、z向的多轴度调节，达到了传感器装置的柔性调节目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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，在不脱离本发明理念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同物界定。