一种不规则工件位姿测量装置

本技术涉及工件测量，具体为一种不规则工件位姿测量装置。

背景技术：

1、位姿是指物体、机器人或人的姿态或姿势在三维空间中的位置和方向。它由位置和方向两个要素组成。位置表示物体的中心或参考点在三维空间中的坐标，方向表示物体在三维空间中的朝向或朝向。位姿的概念在计算机图形学、机器人学虚拟现实、增强现实以及导航和姿态估计等领域具有重要的应用。

2、根据公告号为cn210689624u公布的一种位姿测量装置，包括支架、控制器、驱动板、补光照明单元和两套图像采集单元，所述图像采集单元包括电控转动机构、摄像组件和温湿度补偿组件，电控转动机构固定在支架上,摄像组件和温湿度补偿组件均固定在电控转动机构上；所述补光照明单元包括电控旋转翻转机构和安装在电控旋转翻转机构上的补光照明组件；所述驱动板分别与控制器、电控转动机构、温湿度补偿组件、电控旋转翻转机构和补光照明组件连接，所述控制器与摄像组件连接。本实用新型能降低复杂工况下环境因素对测量带来的影响，从而准确测量出运动物体的位姿参数，解决了现有双目立体视觉视频测量系统在复杂工况环境下不能正常使用的技术问题。

3、现有的位姿测量装置是通过调整摄像组件的摄像方位以采集不同方向上被摄物体的位姿图像，这种调整方式存在的不足之处在于：每次调整摄像方位后，需重新调整补光照明组件的补光角度，导致图像采集时间长，为此，我们提出一种不规则工件位姿测量装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种能缩短图像采集时长的不规则工件位姿测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种不规则工件位姿测量装置，包括底座，底座的侧面通过支撑梁安装有摄像组件，摄像组件用于拍摄物体的三视图，摄像组件通过局域网与计算机连接，底座的顶部固定有水平旋转驱动组件，水平旋转驱动组件的顶部固定有吸盘，吸盘顶部开设有吸孔，吸盘的顶部可拆卸连接有置物板，置物板的顶部开设有与吸孔同轴心的通孔，被拍摄的工件放置在置物板的顶面，启动吸盘，吸盘通过吸孔以及通孔对工件产生吸力，避免工件在置物板上发生晃动和移位看，底座的顶部通过支撑腿连接有水平测量台，水平测量台的侧面垂直连接有竖直测量台，水平测量台和竖直测量台的相邻侧面分别印刻有坐标格，水平测量台的顶部贯穿开设有相切通道，相切通道与置物板同圆心相切适配，底座的四个端角处分别安装有角度可调的补光部件，补光部件用于工件拍摄时补光，拍摄时，将工件放置在置物板顶部的中间处，使工件的正面正对摄像头，调整补光部件，使补光部件发出的光线均匀分散在工件表面，启动伺服电机，通过伺服电机的输出端调整摄像头在竖直方向的高度，从而通过摄像头拍摄工件的正视图，拍摄正视图的同时，通过俯拍摄像机拍摄工件的俯视图，启动驱动电机，驱动电机的输出端通过第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，通过第二锥齿轮带动转轴在水平方向转动，从而可通过转轴带动吸盘和置物板转动九十度，通过摄像头拍摄工件的侧视图，并将拍摄后的图像通过局域网上传至计算机进行后续处理，通过设置坐标格，便于直观观察工件三视图所对应的坐标位置，从而便于校对计算机测量值估算的误差，通过设置可旋转的置物板，连续拍摄视图时，能够对工件的拍摄部位进行转动，较传统翻转摄像组件的装置便捷性好，且无需重新调整补光部件的补光角度，节省了工件位姿数据的采集时间，通过设置印刻有坐标格的水平测量台和竖直测量台，方便了直观读取工件位姿的坐标数据，方便校对计算机所处理数据的精确位，有利于减小测量误差。

3、作为本实用新型进一步的方案：摄像组件包括水平导轨和竖直导轨，竖直导轨与水平导轨垂直连接，竖直导轨的顶部安装有伺服电机，伺服电机的输出端螺纹连接有摄像头，竖直导轨的顶部垂直焊接有连接杆，连接杆的一端安装有俯拍摄像机，摄像头用于拍摄工件的正视图和侧视图，俯拍摄像机用于拍摄工件的俯视图。

4、作为本实用新型进一步的方案：竖直导轨的侧面固定有水平的指示杆，水平测量台的一端印刻有距离刻度线，指示杆用于指示距离刻度线，便于调整摄像头的移动位置。

5、作为本实用新型进一步的方案：水平旋转驱动组件包括驱动电机，驱动电机的输出端连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮的表面咬合有第二锥齿轮，第二锥齿轮的顶部滚穿有转轴，转轴与底座活动贯穿，驱动电机的输出端带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮则带动转轴在水平方向转动。

6、作为本实用新型进一步的方案：吸盘和置物板的底部分别开设有螺纹连接孔，采用适配螺纹连接孔的螺栓即可对吸盘以及置物板进行连接。

7、作为本实用新型进一步的方案：支撑腿的侧面焊接有稳定架，转轴贯穿稳定架内，且转轴与稳定架的连接处安装有轴承，稳定架通过稳定转轴的使用位置以减轻第二锥齿轮与底座连接处的负荷。

8、作为本实用新型进一步的方案：补光部件包括伸缩杆，伸缩杆的底部与底座的顶部固定，伸缩杆的内部贯穿有定位手柄，伸缩杆的顶部螺纹连接有换向台，换向台的顶部焊接有安装槽，安装槽的一侧活动轴连接有补光灯，安装槽的另一侧螺纹贯穿连接有锁定手把，锁定手把的一端与补光灯的侧面静摩擦接触，通过转动换向台，可在水平方向调整补光灯的角度，通过松开锁定手把，可在竖直方向调整补光灯的照射角度。

9、作为本实用新型进一步的方案：竖直测量台的下端螺栓连接有倚靠板，倚靠板与水平测量台的顶面连接，倚靠板用于提升竖直测量台的安装稳定性。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

11、1、本实用新型通过设置可旋转的置物板，当连续拍摄视图时，能够对工件的拍摄部位进行转动，较传统翻转摄像组件的装置便捷性好，且无需重新调整补光部件的补光角度，节省了工件位姿数据的采集时间。

12、2、本实用新型通过设置印刻有坐标格的水平测量台和竖直测量台，方便了直观读取工件位姿的坐标数据，方便校对计算机所处理数据的精确位，有利于减小测量误差。

技术特征：

1.一种不规则工件位姿测量装置，包括底座（1），其特征在于，底座（1）的侧面通过支撑梁（22）安装有摄像组件，摄像组件通过局域网与计算机连接，底座（1）的顶部固定有水平旋转驱动组件，水平旋转驱动组件的顶部固定有吸盘（5），吸盘（5）顶部开设有吸孔（13），吸盘（5）的顶部可拆卸连接有置物板（7），置物板（7）的顶部开设有与吸孔（13）同轴心的通孔（8），底座（1）的顶部通过支撑腿（10）连接有水平测量台（14），水平测量台（14）的侧面垂直连接有竖直测量台（28），水平测量台（14）和竖直测量台（28）的相邻侧面分别印刻有坐标格（9），水平测量台（14）的顶部贯穿开设有相切通道（15），相切通道（15）与置物板（7）同圆心相切适配，底座（1）的四个端角处分别安装有角度可调的补光部件。

2.根据权利要求1所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：摄像组件包括水平导轨（23）和竖直导轨（24），竖直导轨（24）与水平导轨（23）垂直连接，竖直导轨（24）的顶部安装有伺服电机（29），伺服电机（29）的输出端螺纹连接有摄像头（25），竖直导轨（24）的顶部垂直焊接有连接杆（30），连接杆（30）的一端安装有俯拍摄像机（31）。

3.根据权利要求2所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：竖直导轨（24）的侧面固定有水平的指示杆（26），水平测量台（14）的一端印刻有距离刻度线（27）。

4.根据权利要求1所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：水平旋转驱动组件包括驱动电机（2），驱动电机（2）的输出端连接有第一锥齿轮（3），第一锥齿轮（3）的表面咬合有第二锥齿轮（4），第二锥齿轮（4）的顶部滚穿有转轴（401），转轴（401）与底座（1）活动贯穿。

5.根据权利要求1所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：吸盘（5）和置物板（7）的底部分别开设有螺纹连接孔（6）。

6.根据权利要求4所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：支撑腿（10）的侧面焊接有稳定架（11），转轴（401）贯穿稳定架（11）内，且转轴（401）与稳定架（11）的连接处安装有轴承（12）。

7.根据权利要求1所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：补光部件包括伸缩杆（16），伸缩杆（16）的底部与底座（1）的顶部固定，伸缩杆（16）的内部贯穿有定位手柄（17），伸缩杆（16）的顶部螺纹连接有换向台（18），换向台（18）的顶部焊接有安装槽（19），安装槽（19）的一侧活动轴连接有补光灯（21），安装槽（19）的另一侧螺纹贯穿连接有锁定手把（20），锁定手把（20）的一端与补光灯（21）的侧面静摩擦接触。

8.根据权利要求1所述的一种不规则工件位姿测量装置，其特征在于：竖直测量台（28）的下端螺栓连接有倚靠板（281），倚靠板（281）与水平测量台（14）的顶面连接。

技术总结
本技术公开了一种不规则工件位姿测量装置，涉及工件测量技术领域，包括底座，底座的侧面通过支撑梁安装有摄像组件，摄像组件通过局域网与计算机连接，底座的顶部固定有水平旋转驱动组件，水平旋转驱动组件的顶部固定有吸盘，吸盘顶部开设有吸孔，吸盘的顶部可拆卸连接有置物板，置物板的顶部开设有与吸孔同轴心的通孔，底座的顶部通过支撑腿连接有水平测量台，水平测量台的侧面垂直连接有竖直测量台。本技术通过设置可旋转的置物板，当连续拍摄视图时，能够对工件的拍摄部位进行转动，较传统翻转摄像组件的装置便捷性好，且无需重新调整补光部件的补光角度，节省了工件位姿数据的采集时间。

技术研发人员：贺晨龙,李明明
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：20231017
技术公布日：2024/6/5