專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜平衡的測(cè)量裝置，更特別地說(shuō)，是指一種基于雙目原理的、用于測(cè)量陀螺儀靜平衡空間位姿的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
陀螺儀工作原理基于高速旋轉(zhuǎn)剛體的運(yùn)動(dòng)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，相對(duì)于慣性空間是不會(huì)改變的。它能利用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩測(cè)量殼體相對(duì)慣性空間內(nèi)的繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)的特殊檢測(cè)裝置。由于其檢測(cè)結(jié)果不依賴(lài)于外界參考信號(hào)，陀螺儀在航空、航天、航海以及陸地自主導(dǎo)航上存在著廣泛和難以替代的作用。
陀螺儀的質(zhì)量不平衡會(huì)使其輸出信號(hào)產(chǎn)生很大的零位誤差(零漂)，而零位誤差是影響慣性系統(tǒng)性能的最重要因素之一。因此，在陀螺儀的生產(chǎn)過(guò)程中，必須對(duì)其進(jìn)行靜平衡測(cè)試。傳統(tǒng)的靜平衡測(cè)試都是人工基于肉眼或者經(jīng)緯儀實(shí)施，精度很難得到保證，生產(chǎn)效率也十分低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，該靜平衡測(cè)量裝置通過(guò)在三個(gè)方向?qū)ν勇輧x轉(zhuǎn)子進(jìn)行圖像跟蹤和識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀轉(zhuǎn)子的非接觸式、高精度、高速實(shí)時(shí)測(cè)量。
本發(fā)明的一種用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括有用于采集被測(cè)試樣GO)的X軸方向上圖像信息的X軸圖像采集組件(10)、 用于采集被測(cè)試樣GO)的Z軸方向上圖像信息的Z軸圖像采集組件(30)、以及支撐架(1) 和背景板；
支撐架(1)為一框形結(jié)構(gòu)，支撐架(1)的第一板面(IA)的外側(cè)上安裝有第一絲杠架(11)；支撐架(1)的第二板面(IB)的外側(cè)上安裝有第四背景板(5)；支撐架(1)的第三板面(IC)的內(nèi)側(cè)上安裝有第一背景板O)；支撐架(1)的第四板面(ID)的內(nèi)側(cè)上安裝有第三背景板(3)；支撐架(1)的底板面(IE)上安裝有第三背景板；支撐架(1)的上頂上安裝有第五絲杠架(15)；
X軸圖像采集組件(10)包括有第一絲杠架(11)、第一絲杠(11B)、第一電機(jī) (IlA)、第二絲杠架(12)、第二絲杠(12B)、第二電機(jī)(12A)、第一滑塊(21)、第二滑塊(22) 和第一攝像頭(17)；所述第一攝像頭(17)用于采集被測(cè)試件GO)的主視第一絲杠(IlB)的一端安裝在第一絲杠架(11)的A側(cè)板(IlC)的A滾珠軸承 (IlE)內(nèi)，該A滾珠軸承(IlE)安裝在A側(cè)板(IlC)的A通孔(IlF)內(nèi)；第一絲杠(IlB)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第一電機(jī)(IlA)的輸出軸連接；第一電機(jī)(IlA)安裝在第一絲杠架(11) 的B側(cè)板(IlD)上；
第二絲杠(12B)的一端安裝在第二絲杠架(12)的A側(cè)板(12C)的B滾珠軸承(12E)內(nèi)，該B滾珠軸承(12E)安裝在A側(cè)板(12C)的B通孔(12F)內(nèi)，第二絲杠(12B)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第二電機(jī)(12A)的輸出軸連接；第二電機(jī)(12A)安裝在第二絲杠架(12) 的B側(cè)板(12D)上；
第一滑塊安裝在第二絲杠架(1 的背部，且第一滑塊上的中心絲杠孔用于第一絲杠(IlB)穿過(guò)；第二滑塊0 上安裝有第一攝像頭(17)；且第二滑塊02)上的中心絲杠孔用于第二絲杠(12B)穿過(guò)；
Z軸圖像采集組件(30)包括有第五絲杠架(15)、第五絲杠(15B)、第五電機(jī) (15A)、第六絲杠架(16)、第六絲杠(16B)、第六電機(jī)(16A)、第五滑塊(25)、第六滑塊(26), 第二攝像頭(18)、第三攝像頭(19)和攝像頭支架OO)；
攝像頭支架OO)安裝在第六滑塊06)上，攝像頭支架OO)上安裝有第二攝像頭 (18)和第三攝像頭(19)，第二攝像頭(18)用于采集被測(cè)試件GO)的左俯視圖，第三攝像頭(19)用于采集被測(cè)試件GO)的右俯視第五絲杠(15B)的一端安裝在第五絲杠架(15)的A側(cè)板(15C)的E滾珠軸承 (15E)內(nèi)，該E滾珠軸承(15E)安裝在A側(cè)板(15C)的E通孔(15F)內(nèi)，第五絲杠(15B)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第五電機(jī)(15A)的輸出軸連接；第五電機(jī)(15A)安裝在第五絲杠架(15) 的B側(cè)板(15D)上；
第六絲杠(16B)的一端安裝在第六絲杠架(16)的A側(cè)板(16C)的F滾珠軸承 (16E)內(nèi)，該F滾珠軸承(16E)安裝在A側(cè)板(16C)的F通孔(16F)內(nèi)，第六絲杠(16B)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第六電機(jī)(16A)的輸出軸連接；第六電機(jī)(16A)安裝在第六絲杠架(16) 的B側(cè)板(16D)上；
第五滑塊0 安裝在第六絲杠架(16)的背部，且第五滑塊0 上的中心絲杠孔用于第五絲杠架(1 穿過(guò)；第六滑塊06)上安裝有攝像頭支架(20)，且第六滑塊06)上的中心絲杠孔用于第六絲杠(16B)穿過(guò)。
所述的用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，其四個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式為通過(guò)第一電機(jī)(IlA)和第二電機(jī)(12A)分別控制第一絲杠(11)和第二絲杠 (12)產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)第一滑塊和第二滑塊(22)，使第一攝像頭(17)產(chǎn)生Y 和Z方向上的聯(lián)動(dòng)；通過(guò)第五電機(jī)(15A)和第六電機(jī)(16A)分別控制第五絲杠(1 和第六絲杠(16)產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)第五滑塊0 和第六滑塊(沈)，使第二攝像頭(18)和第三攝像頭(19)產(chǎn)生X和Z方向上的聯(lián)動(dòng)。
本發(fā)明基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)在于
(1)由于本測(cè)量裝置基于視覺(jué)測(cè)量，無(wú)需和被測(cè)試樣(陀螺儀)產(chǎn)生直接接觸，因此不會(huì)對(duì)被測(cè)試樣的姿態(tài)變化產(chǎn)生干擾，對(duì)于提高測(cè)量精度及其有利。
(2)由于目前視覺(jué)測(cè)量技術(shù)能達(dá)到亞像素的級(jí)別，利用該技術(shù)設(shè)計(jì)的靜平衡測(cè)量裝置的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前的人工測(cè)量方法。
(3)該測(cè)量裝置能實(shí)現(xiàn)陀螺儀轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)、高速、實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)于提高檢測(cè)以及生產(chǎn)效率有巨大幫助。
(4)采用空腔六面體結(jié)構(gòu)的支撐架作為空間位置定位，以及三個(gè)絲杠架與支撐架的垂直安裝，保證了分布在三個(gè)軸位置上的攝像頭對(duì)圖像信息(正視圖、側(cè)視圖、俯視圖) 的采集。
(5)每個(gè)軸上的兩個(gè)絲杠架采用兩兩垂直安裝，有利于安裝在絲杠架上的攝像頭在安裝面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不同視角的圖像采集。


圖1是本發(fā)明靜平衡測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖IA是未裝配支撐架的本發(fā)明靜平衡測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖IB是本發(fā)明支撐架的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明X軸圖像采集組件的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明Z軸圖像采集組件的結(jié)構(gòu)圖。
圖4A是采用本發(fā)明測(cè)量裝置中三個(gè)攝像頭采集圖像的示意圖。
圖4B是被測(cè)試件為圓柱、以及圓柱展開(kāi)后的示意圖。
圖中編號(hào)1.支撐架；1A.第一板面；1B.第二板面；1C.第三板面；1D.第四板面； 1E.底板面；2.第一背景板；3.第二背景板；4.第三背景板；5.第四背景板；11.第一絲杠架；11A.第一電機(jī)；11B.第一絲杠；11C. A側(cè)板；1 ID. B側(cè)板；1 IE. A滾珠軸承；1 IF. A通孔； 12.第二絲杠架；12A.第二電機(jī)；12B.第二絲杠；12C.A側(cè)板；12D.B側(cè)板；12E.B滾珠軸承； 12F.B通孔；15.第五絲杠架；15A.第五電機(jī)；15B.第五絲杠；15C.A側(cè)板；15D.B側(cè)板；15E. E滾珠軸承；15F.E通孔；16.第六絲杠架；16A.第六電機(jī)；16B.第六絲杠；16C.A側(cè)板；16D. B側(cè)板；16E.F滾珠軸承；16F.F通孔；17.第一攝像頭；18.第二攝像頭；19.第三攝像頭； 20.攝像頭支架；21.第一滑塊；22.第二滑塊；25.第五滑塊；26.第六滑塊；10. X軸圖像采集組件；30. Z軸圖像采集組件；40.被測(cè)試樣。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1、圖IA所示，本發(fā)明是一種用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括有用于采集被測(cè)試樣40的X軸方向上圖像信息的X軸圖像采集組件10、用于采集被測(cè)試樣40的Z軸方向上圖像信息的Z軸圖像采集組件30、以及支撐架1和背景板。
(一 )支撐架
參見(jiàn)圖1、圖IB所示，支撐架1為一框形結(jié)構(gòu)，支撐架1選用鋼化玻璃材質(zhì)。
支撐架1的第一板面IA的外側(cè)上安裝有第一絲杠架11 ；
支撐架1的第二板面IB的外側(cè)上安裝有第四背景板5 ；
支撐架1的第三板面IC的內(nèi)側(cè)上安裝有第一背景板2 ；
支撐架1的第四板面ID的內(nèi)側(cè)上安裝有第三背景板3 ；
支撐架1的底板面IE上安裝有第三背景板4 ；
支撐架1的上頂上安裝有第五絲杠架15。
在本發(fā)明中，支撐架1用于支撐起整個(gè)測(cè)量裝置。支撐架1設(shè)計(jì)為六面體結(jié)構(gòu)，能夠方便X軸和ζ軸上的攝像頭對(duì)被測(cè)試件40圖像信息的采集，同時(shí)也是在空間上實(shí)現(xiàn)被測(cè)試件40的空間定位部件。
( 二)背景板
參見(jiàn)圖1、圖IA所示，本發(fā)明中背景板用于增強(qiáng)圖像對(duì)比度，提高測(cè)量裝置的測(cè)量精度。背景板選用黑色鋁材制作加工。
第一背景板2安裝在支撐架1的第三板面IC的內(nèi)側(cè)上；
第二背景板3安裝在支撐架1的第四板面ID的內(nèi)側(cè)上；
第三背景板4安裝在支撐架1的底板面IE上；
第四背景板5安裝在支撐架1的第二板面IB的內(nèi)側(cè)上。
(三)X軸圖像采集組件10
參見(jiàn)圖1、圖1A、圖2所示，X軸圖像采集組件10包括有第一絲杠架11、第一絲杠 11B、第一電機(jī)11A、第二絲杠架12、第二絲杠12B、第二電機(jī)12A、第一滑塊21、第二滑塊22 和第一攝像頭17。所述第一攝像頭17用于采集被測(cè)試件40的主視圖。
第一絲杠1IB的一端安裝在第一絲杠架11的A側(cè)板1IC的A滾珠軸承1IE (絲杠與滾珠軸承的連接為常規(guī)技術(shù))內(nèi)，該A滾珠軸承IlE安裝在A側(cè)板IlC的A通孔IlF內(nèi)； 第一絲杠IlB的另一端通過(guò)聯(lián)軸器(圖中未示出，絲杠、聯(lián)軸器與電機(jī)的連接為常規(guī)技術(shù)) 與第一電機(jī)IlA的輸出軸連接；第一電機(jī)IlA安裝在第一絲杠架11的B側(cè)板IlD上。
第二絲杠12B的一端安裝在第二絲杠架12的A側(cè)板12C的B滾珠軸承12E (絲杠與滾珠軸承的連接為常規(guī)技術(shù))內(nèi)，該B滾珠軸承12E安裝在A側(cè)板12C的B通孔12F內(nèi)， 第二絲杠12B的另一端通過(guò)聯(lián)軸器(圖中未示出，絲杠、聯(lián)軸器與電機(jī)的連接為常規(guī)技術(shù)) 與第二電機(jī)12A的輸出軸連接；第二電機(jī)12A安裝在第二絲杠架12的B側(cè)板12D上。
第一滑塊21安裝在第二絲杠架12的背部，且第一滑塊21上的中心絲杠孔用于第一絲杠IlB穿過(guò)。在第一電機(jī)IlA驅(qū)動(dòng)第一絲杠IlB運(yùn)動(dòng)的條件下，第一滑塊21在第一絲杠IlB上也跟隨運(yùn)動(dòng)，然而第一滑塊21的運(yùn)動(dòng)使得第一攝像頭17沿X軸方向平移運(yùn)動(dòng)。
第二滑塊22上安裝有第一攝像頭17，且第二滑塊22上的中心絲杠孔用于第二絲杠12B穿過(guò)。在第二電機(jī)12A驅(qū)動(dòng)第二絲杠12B運(yùn)動(dòng)的條件下，第二滑塊22在第二絲杠 12B上也跟隨運(yùn)動(dòng)，然而第二滑塊22的運(yùn)動(dòng)使得第一攝像頭17沿Y軸方向平移運(yùn)動(dòng)。
第一滑塊21上的中心絲杠孔用于第一絲杠IlB穿過(guò)。
第二滑塊22上的中心絲杠孔用于第二絲杠12B穿過(guò)。
在本發(fā)明中，X軸圖像采集組件10利用安裝在支撐架1的第一板面1A(X安裝面) 上的第一絲杠架11，實(shí)現(xiàn)第一攝像頭17采集到的被測(cè)試件40的圖像信息均為正視圖。
(四)Z軸圖像采集組件30
參見(jiàn)圖1、圖1A、圖3所示，Z軸圖像采集組件30包括有第五絲杠架15、第五絲杠 15B、第五電機(jī)15A、第六絲杠架16、第六絲杠16B、第六電機(jī)16A、第五滑塊25、第六滑塊沈、 第二攝像頭18、第三攝像頭19和攝像頭支架20。
攝像頭支架20安裝在第六滑塊沈上，攝像頭支架20上安裝有第二攝像頭18和第三攝像頭19，第二攝像頭18用于采集被測(cè)試件40的左俯視圖，第三攝像頭19用于采集被測(cè)試件40的右俯視圖。
第五絲杠15B的一端安裝在第五絲杠架15的A側(cè)板15C的E滾珠軸承15E (絲杠與滾珠軸承的連接為常規(guī)技術(shù))內(nèi)，該E滾珠軸承15E安裝在A側(cè)板15C的E通孔15F內(nèi)， 第五絲杠15B的另一端通過(guò)聯(lián)軸器(圖中未示出，絲杠、聯(lián)軸器與電機(jī)的連接為常規(guī)技術(shù)) 與第五電機(jī)15A的輸出軸連接；第五電機(jī)15A安裝在第五絲杠架15的B側(cè)板15D上。
第六絲杠16B的一端安裝在第六絲杠架16的A側(cè)板16C的F滾珠軸承16E (絲杠與滾珠軸承的連接為常規(guī)技術(shù))內(nèi)，該F滾珠軸承16E安裝在A側(cè)板16C的F通孔16F內(nèi)， 第六絲杠16B的另一端通過(guò)聯(lián)軸器(圖中未示出，絲杠、聯(lián)軸器與電機(jī)的連接為常規(guī)技術(shù)) 與第六電機(jī)16A的輸出軸連接；第六電機(jī)16A安裝在第六絲杠架16的B側(cè)板16D上。
第五滑塊25安裝在第六絲杠架16的背部，且第五滑塊25上的中心絲杠孔用于第五絲杠15B穿過(guò)。在第五電機(jī)15A驅(qū)動(dòng)第五絲杠15B運(yùn)動(dòng)的條件下，第五滑塊25在第五絲杠15B上也跟隨運(yùn)動(dòng)，然而第五滑塊25的運(yùn)動(dòng)使得第二攝像頭18和第三攝像頭19沿Y軸方向平移運(yùn)動(dòng)。
第六滑塊沈上安裝有攝像頭支架20，且第六滑塊沈上的中心絲杠孔用于第六絲杠16B穿過(guò)。在第六電機(jī)16A驅(qū)動(dòng)第六絲杠16B運(yùn)動(dòng)的條件下，第六滑塊沈在第六絲杠 16B上也跟隨運(yùn)動(dòng)，然而第六滑塊沈的運(yùn)動(dòng)使得第二攝像頭18和第三攝像頭19沿X軸方向平移運(yùn)動(dòng)。
第五滑塊25上的中心絲杠孔用于第五絲杠15B穿過(guò)。
第六滑塊沈上的中心絲杠孔用于第六絲杠16B穿過(guò)。
在本發(fā)明中，Z軸圖像采集組件30中的第五絲杠架15安裝在支撐架1上方，且第五絲杠架15與支撐架1的底板面IE平行，從而實(shí)現(xiàn)第二攝像頭18和第三攝像頭19采集到的被測(cè)試件40的圖像信息均為俯視圖。
在本發(fā)明中，第一攝像頭17、第二攝像頭18和第三攝像頭19選用相同性能的攝像頭。如攝像頭采用美國(guó)Point Grey公司的(iazelle 4. 0工業(yè)相機(jī)，圖像分辨率為 2048 X 2048，幀速為170fps ；鏡頭采用日本Kowa的LM8HC百萬(wàn)像素鏡頭，焦距8. 5mm。
參見(jiàn)圖4A、圖4B所示，本發(fā)明測(cè)量裝置的運(yùn)動(dòng)主要是根據(jù)被測(cè)試件40 (陀螺儀) 的轉(zhuǎn)子的質(zhì)心位置進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，其步驟為
第一步，在被測(cè)試件40 (陀螺儀轉(zhuǎn)子)的側(cè)面噴印一條螺旋線(xiàn)，該螺旋線(xiàn)等效于轉(zhuǎn)子側(cè)面的某一個(gè)展開(kāi)矩形的對(duì)角線(xiàn)(如圖4B所示)；
第二步，用第一攝像頭17 (采集正視圖)、第二攝像頭18 (采集左俯視圖)和第三攝像頭19 (采集右俯視圖)來(lái)采集圖像信息；
第三步，圖像信息被傳輸至計(jì)算機(jī)中，所述計(jì)算機(jī)中安裝有邊緣檢測(cè)和輪廓識(shí)別處理軟件；通過(guò)邊緣檢測(cè)和輪廓識(shí)別處理軟件處理后，能夠檢測(cè)出陀螺轉(zhuǎn)子在兩幅俯視圖和正視圖上形成的側(cè)邊直線(xiàn)特征；通過(guò)計(jì)算正、俯視圖的柱體側(cè)邊直線(xiàn)傾斜角度，就可換算出陀螺轉(zhuǎn)子的俯仰、偏航角度；
第四步，通過(guò)對(duì)三個(gè)攝像頭采集的各視圖所檢測(cè)到的輪廓特征，計(jì)算出陀螺轉(zhuǎn)子的質(zhì)心坐標(biāo)；
第五步，通過(guò)邊緣檢測(cè)和輪廓識(shí)別處理軟件檢測(cè)出陀螺轉(zhuǎn)子在側(cè)視圖上形成的圓、矩形和箭頭等特征；結(jié)合正、俯視圖中的表面噴印線(xiàn)與側(cè)邊直線(xiàn)的交點(diǎn)位置和側(cè)視圖中的圓、矩形和箭頭位置，就可換算出陀螺轉(zhuǎn)子的滾轉(zhuǎn)角度。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的測(cè)量裝置，當(dāng)陀螺儀轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí)，第一攝像頭17、第二攝像頭18和第三攝像頭19都需要?jiǎng)討B(tài)追蹤轉(zhuǎn)子的質(zhì)心位置。追蹤過(guò)程為首先根據(jù)第一攝像頭17的信息，經(jīng)圖像處理判斷出轉(zhuǎn)子的最新質(zhì)心位置，之后計(jì)算出轉(zhuǎn)子在X，Y，Z三個(gè)坐標(biāo)軸上的位移量，然后通過(guò)四個(gè)電機(jī)控制攝像頭的聯(lián)動(dòng)。即通過(guò)第一電機(jī)IlA和第二電機(jī)12A分別控制第一絲杠11和第二絲杠12產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)第一滑塊21和第二滑塊22， 使第一攝像頭17產(chǎn)生Y和Z方向上的聯(lián)動(dòng)；通過(guò)第五電機(jī)15A和第六電機(jī)16A分別控制第五絲杠15和第六絲杠16產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)第五滑塊25和第六滑塊沈，使第二攝像頭18和第三攝像頭19產(chǎn)生X和Z方向上的聯(lián)動(dòng)。
權(quán)利要求
1. 一種用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，其特征在于該測(cè)量裝置包括有用于采集被測(cè)試樣GO)的X軸方向上圖像信息的X軸圖像采集組件(10)、 用于采集被測(cè)試樣GO)的Z軸方向上圖像信息的Z軸圖像采集組件(30)、以及支撐架(1) 和背景板；支撐架(1)為一框形結(jié)構(gòu)，支撐架(1)的第一板面(IA)的外側(cè)上安裝有第一絲杠架 (11)；支撐架(1)的第二板面(IB)的外側(cè)上安裝有第四背景板(5)；支撐架(1)的第三板面(IC)的內(nèi)側(cè)上安裝有第一背景板O)；支撐架(1)的第四板面(ID)的內(nèi)側(cè)上安裝有第三背景板(3)；支撐架(1)的底板面(IE)上安裝有第三背景板；支撐架(1)的上頂上安裝有第五絲杠架(15)；X軸圖像采集組件(10)包括有第一絲杠架(11)、第一絲杠(IlB)、第一電機(jī)(IlA)、第二絲杠架(12)、第二絲杠(12B)、第二電機(jī)(12A)、第一滑塊(21)、第二滑塊0 和第一攝像頭(17)；所述第一攝像頭(17)用于采集被測(cè)試件GO)的主視圖；第一絲杠(IlB)的一端安裝在第一絲杠架(11)的A側(cè)板(IlC)的A滾珠軸承(IlE) 內(nèi)，該A滾珠軸承(IlE)安裝在A側(cè)板(IlC)的A通孔(IlF)內(nèi)；第一絲杠(IlB)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第一電機(jī)(IlA)的輸出軸連接；第一電機(jī)(IlA)安裝在第一絲杠架(11)的B 側(cè)板(IlD)上;第二絲杠(12B)的一端安裝在第二絲杠架(12)的A側(cè)板(12C)的B滾珠軸承(12E) 內(nèi)，該B滾珠軸承(12E)安裝在A側(cè)板(12C)的B通孔(12F)內(nèi)，第二絲杠(12B)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第二電機(jī)(12A)的輸出軸連接；第二電機(jī)(12A)安裝在第二絲杠架(1 的B 側(cè)板(12D)上；第一滑塊安裝在第二絲杠架(1 的背部，且第一滑塊上的中心絲杠孔用于第一絲杠(IlB)穿過(guò)；第二滑塊0 上安裝有第一攝像頭(17)；且第二滑塊0 上的中心絲杠孔用于第二絲杠(12B)穿過(guò)；Z軸圖像采集組件(30)包括有第五絲杠架(15)、第五絲杠(15B)、第五電機(jī)(15A)、第六絲杠架(16)、第六絲杠(16B)、第六電機(jī)(16A)、第五滑塊(25)、第六滑塊( )、第二攝像頭(18)、第三攝像頭(19)和攝像頭支架(20)；攝像頭支架00)安裝在第六滑塊06)上，攝像頭支架00)上安裝有第二攝像頭(18) 和第三攝像頭(19)，第二攝像頭(18)用于采集被測(cè)試件GO)的左俯視圖，第三攝像頭 (19)用于采集被測(cè)試件GO)的右俯視圖；第五絲杠(15B)的一端安裝在第五絲杠架(15)的A側(cè)板(15C)的E滾珠軸承(15E) 內(nèi)，該E滾珠軸承(15E)安裝在A側(cè)板(15C)的E通孔(15F)內(nèi)，第五絲杠(15B)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第五電機(jī)(15A)的輸出軸連接；第五電機(jī)(15A)安裝在第五絲杠架(1 的B 側(cè)板(15D)上；第六絲杠(16B)的一端安裝在第六絲杠架(16)的A側(cè)板(16C)的F滾珠軸承(16E) 內(nèi)，該F滾珠軸承(16E)安裝在A側(cè)板(16C)的F通孔(16F)內(nèi)，第六絲杠(16B)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與第六電機(jī)(16A)的輸出軸連接；第六電機(jī)(16A)安裝在第六絲杠架(16)的B 側(cè)板(16D)上；第五滑塊0 安裝在第六絲杠架(16)的背部，且第五滑塊0 上的中心絲杠孔用于第五絲杠架(1 穿過(guò)；第六滑塊06)上安裝有攝像頭支架(20)，且第六滑塊06)上的中心絲杠孔用于第六絲杠(16B)穿過(guò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，其特征在于通過(guò)第一電機(jī)(IlA)和第二電機(jī)(12A)分別控制第一絲杠(11)和第二絲杠(1 產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)第一滑塊和第二滑塊(22)，使第一攝像頭(17)產(chǎn)生 Y和Z方向上的聯(lián)動(dòng)；通過(guò)第五電機(jī)(15A)和第六電機(jī)(16A)分別控制第五絲杠(1 和第六絲杠(16)產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)第五滑塊0 和第六滑塊(沈)，使第二攝像頭(18) 和第三攝像頭(19)產(chǎn)生X和Z方向上的聯(lián)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，其特征在于支撐架(1)選用鋼化玻璃材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，其特征在于背景板選用黑色鋁材制作加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，其特征在于第一攝像頭17、第二攝像頭18和第三攝像頭19選用相同性能的攝像頭， 其圖像分辨率為2048 X 2048，幀速為170fps，焦距8. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于測(cè)量陀螺儀靜平衡的基于雙目視覺(jué)的空間位姿測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括有用于采集被測(cè)試樣(40)的X軸方向上圖像信息的X軸圖像采集組件(10)、用于采集被測(cè)試樣(40)的Z軸方向上圖像信息的Z軸圖像采集組件(30)、以及支撐架(1)和背景板。X軸圖像采集組件(10)和Z軸圖像采集組件(30)安裝在支撐架(1)的外部，背景板安裝在支撐架(1)的內(nèi)部。本發(fā)明測(cè)量裝置通過(guò)三個(gè)攝像頭對(duì)被測(cè)試樣(40)進(jìn)行正視圖和俯視圖的采集，無(wú)需和被測(cè)試樣(陀螺儀)產(chǎn)生直接接觸，因此不會(huì)對(duì)被測(cè)試樣的姿態(tài)變化產(chǎn)生干擾，對(duì)于提高測(cè)量精度及其有利。
文檔編號(hào)G01C25/00GK102519671SQ201110441129
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者嚴(yán)亮, 姚楠, 焦宗夏, 鄒宇華 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)