自动调节支架的制作方法

本实用新型涉及三维扫描仪的辅助设备技术领域，具体涉及一种自动调节支架。

背景技术：

三维扫描仪是一种用于侦察、分析三维物体形状、结构、外观的设备，其广泛应用于逆向工程，文物修复快速原型制造等领域。在三维扫描建模的过程中，需要合理的放置扫描仪，并且能够随着扫描的进行不断的调节扫描仪的姿态，使其始终以最好的视角对准物体。

特别是在野外作业环境中，对大型物体的扫描以及在恶劣工况下作业，急需要一种合适的扫描仪支架，能够支撑扫描仪并且能够支持远程操控，以满足扫描仪复杂工况下的使用。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自动调节支架，提高扫描仪扫描工件的精度。

本实用新型采用以下技术方案：

自动调节支架，其特征在于，包括：用于安装三维扫描仪的镜头旋转机构、水平旋转机构、垂直升降机构、智能控制模块和底座；所述垂直升降机构的一端部连接所述底座，另一端部连接所述水平旋转机构，所述水平旋转机构的上方设置所述镜头旋转机构；所述智能控制模块分别驱动控制所述镜头旋转机构、所述水平旋转机构和所述垂直升降机构从而在三个维度调节所述三维扫描仪镜头的角度。

作为上述方案的改进，所述智能控制模块还连接一标记点识别模块，所述标记点识别模块用于运算三维扫描仪镜头始终垂直于被扫描工件表面的法线方向所需调节角度。

作为上述方案的改进，所述镜头旋转机构包括扫描仪安装盘和第一电机；所述扫描仪安装盘包括两个间隔设置固定安装在所述水平旋转机构上方的安装件和一用于固定连接所述三维扫描仪的旋转轴，所述旋转轴贯穿设置在两个所述安装件之间，所述第一电机设置在所述安装件的外侧，其输出轴轴向固定连接所述旋转轴；所述智能控制模块控制所述第一电机的转速和角位移以驱动所述旋转轴使所述三维扫描仪的镜头围绕所述旋转轴旋转。

优选地，所述三维扫描仪镜头围绕所述旋转轴的旋转角度范围为0～150度。

作为上述方案的改进，所述水平旋转机构包括转盘和第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接所述转盘的下平面上；所述智能控制模块控制所述第二电机的转速和角位移驱动所述转盘以所述第二电机的输出轴为中心旋转。

作为上述方案的改进，所述垂直升降机构包括套筒式伸缩杆和第三电机，所述智能控制模块控制所述第三电机驱动所述套筒式伸缩杆伸长或缩短；所述套筒式伸缩杆的最内筒设置所述第二电机，所述套筒式伸缩杆的最外筒连接所述底座。

作为上述方案的改进，所述垂直升降机构包括剪叉式伸缩杆和第三电机，所述智能控制模块控制所述第三电机驱动所述剪叉式伸缩杆伸长或缩短；所述剪叉式伸缩杆一端连接平台，所述平台内设置所述第二电机，所述剪叉式伸缩杆另一端连接所述底座。

优选地，所述底座包括底座盘和若干支撑杆，所述支撑杆均匀布设在所述底座盘的周围以收拢或展开。

进一步地，所述支撑杆上设置地钉孔。

优选地，所述智能控制模块包括蓝牙模块，用于与远程终端通信分别控制所述镜头旋转机构、所述水平旋转机构和所述垂直升降机构动作。

有益效果

本实用新型通过智能控制模块控制安装有三维扫描仪支架的镜头旋转机构、水平旋转机构和垂直升降机构对三维扫描仪在水平周向、垂直周向、水平高低三个维度调节三维扫描仪镜头的角度，提高了三维扫描仪扫描工件的精度，垂直升降机构对三维扫描仪在水平高低的调整使得三维扫描仪的姿态以适应不同尺寸的被扫描工件；通过标记点识别模块运算三维扫描仪镜头始终垂直于被扫描工件表面的法线方向所需调节角度指令，智能控制模块根据该调节角度指令控制镜头旋转机构、水平旋转机构和垂直升降机构动作，在三个维度上实现自动调整三维扫描仪的姿态，进一步提高了三维扫描仪扫描工件的精度，进而也能省去手动调节时间，快速完成整个建模过程。支架底座支撑杆上设置的地钉孔，以便于在野外作业时支架可以用地钉固定，适应复杂工况，为三维扫描仪的稳定扫描提供保证。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种自动调节支架的结构示意图之一；

图2是是本实用新型实施例提供的一种自动调节支架的结构示意图之二；

图3是本实用新型实施例提供的一种自动调节支架的控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1和图2，本实用新型实施例提供的一种自动调节支架的结构示意图。该支架包括用于安装三维扫描仪的镜头旋转机构、水平旋转机构、垂直升降机构、智能控制模块400和底座。智能控制模4块分别驱动控制所述镜头旋转机构、所述水平旋转机构和所述垂直升降机构从而在三个维度调节所述三维扫描仪镜头的角度。

所述水平旋转机构包括转盘201和第二电机202，本实施例中第二电机202为伺服电机。第二电机202的输出轴固定连接转盘201的下平面上。智能控制模块400控制第二电机202的转速和角位移驱动转盘201以第二电机的输出轴为中心旋转调节三维扫描仪镜头的水平周向角度，角度范围为0～360度。转盘201内部设置空腔，用于容纳放置智能控制模块400。

镜头旋转机构包括扫描仪安装盘和第一电机102，本实施例中第一电机101为伺服电机。所述扫描仪安装盘包括两个间隔设置固定安装在转盘201上平面的安装件101、101’和一用于铰接三维扫描仪的旋转轴，旋转轴贯穿设置在两个安装件101、101’之间，第一电机102设置在安装件的外侧，其输出轴轴向固定连接所述旋转轴；智能控制模块400控制第一电机102的转速和角位移以驱动所述旋转轴使所述三维扫描仪的镜头围绕所述旋转轴旋转调节三维扫描仪镜头的垂直周向角度。所述三维扫描仪镜头围绕所述旋转轴的旋转角度范围为0～150度。

所述垂直升降机构包括套筒式伸缩杆301和第三电机302，本实施例中第三电机302为直线电机，智能控制模块400控制第三电机302驱动套筒式伸缩杆301伸长或缩短调节三维扫描仪镜头的水平高度，以适应不同尺寸的被扫描工件。套筒式伸缩杆301的最内筒设置第二电机202，套筒式伸缩杆的最外筒连接所述底座。套筒式伸缩杆301可根据所搭配扫描仪的大小分为两级或者三级杆伸缩。

作为所述垂直升降机构的另一种可实施方式，所述垂直升降机构包括剪叉式伸缩杆和第三电机，智能控制模块400控制第三电机302驱动所述剪叉式伸缩杆伸长或缩短调节三维扫描仪镜头的水平高度，以适应不同尺寸的被扫描工件。所述剪叉式伸缩杆一端连接平台，所述平台内设置第二电机202，所述剪叉式伸缩杆另一端连接所述底座。

参见图3，是本实用新型实施例提供的一种自动调节支架的控制系统结构图。该控制系统包括智能控制模块400、三维扫描仪500、第一电机102、第二电机202、第三电机302和终端600。其中，智能控制模块400包括微处理器401、电机驱动模块402和蓝牙模块403，三维扫描仪500包括图像传感器501和标记点识别模块502。

终端600远程操控，通过蓝牙模块403与微处理器401进行通信，输出调节所述镜头旋转机构、所述水平旋转机构和所述垂直升降机构动作的指令，微处理器401接收指令控制电机驱动模块402驱动对应第一电机102、第二电机202或第三电机302动作以调整三维扫描仪的姿态以适应不同尺寸的被扫描工件。

作为该控制系统的另一种可实施方式，实际工作时，图像传感器接501收被扫描工件上标记点的反射光，转化为信号发送给标记点识别模块502，标记点识别模块502运算三维扫描仪镜头始终垂直于被扫描工件表面的法线方向所需调节角度指令发送给微处理器401，微处理器401接收指令控制电机驱动模块402驱动对应第一电机102、第二电机202或第三电机302动作以调整三维扫描仪500的姿态。

底座包括底座盘701和若干支撑杆702，支撑杆702均匀布设在所述底座盘的周围以收拢或展开，并且展开的角度可调。第三电机302设置在底座盘701内部。支撑杆702上还设置地钉孔，以便于在野外作业时支架可以用地钉固定。

安装操作步骤为：首先展开伸缩杆，如果工况恶劣，可以用地钉穿过地钉孔将支撑杆固定在地面上稳固底座，然后将三维扫描仪500安装在扫描仪安装盘上，终端600遥控驱动第一电机102、第二电机202或第三电机302动作，调节扫描仪的姿态。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。