可用于三维重建的多功能三维拍摄架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，包括水平方向电动导轨系统、由水平方向电动导轨系统带动沿水平方向左右移动的竖直方向电动升降系统，其特征在于，还包括由竖直方向电动升降系统带动沿竖直方向上下移动的三维电动扫描头。本实用新型专利技术提供了一种能够搭载拍摄设备，安装方便、拍摄快捷、运行稳定的，并且能够满足拍摄角度、高度及距离要求的辅助设备，把拍摄和扫描设备搭载在本实用新型专利技术提供的设备上就能够方便快捷地对它们进行准确定位，节省大量时间资源，大大提高三维重建工作中的数据采集效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种辅助拍摄设备，可用于三维扫描重建等领域中。
技术介绍
三维拍摄架是三维重建系统的重要硬件组成部分，质量、性能的优劣直接影响到三维重建的效率，其设计安装工艺尤为重要。三维重建中最关键的一个过程就是三维的数据采集，而拍摄采集数据的效率和精度就极大地影响着重建的进程和质量。传统的拍摄辅助设备，一般为三角架支承或T型架结构，应用拍摄的角度和高度都需要手动调节，这样对于定位的精度就很难把握，实际数据采集效率较低。而且传统拍摄辅助设备搭载设备的负载和动作自由度也很有限。用传统的拍摄辅助设备去完成对较大物体的拍摄以及针对同一物体从不同角度进行大量拍摄时就很繁琐，耗费大量人力和时间，从而影响工作进度。并且对于大型不可移动的物体使用普通的拍摄架根本无法完成三维重建。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提高三维重建时，数据采集的精度及效率。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，包括水平方向电动导轨系统、由水平方向电动导轨系统带动沿水平方向左右移动的竖直方向电动升降系统，其特征在于，还包括由竖直方向电动升降系统带动沿竖直方向上下移动的三维电动扫描头，其中，三维电动扫描头包括电动伸缩机构、左右旋转单元、上下旋转单元、360度旋转单元及固定机构；电动伸缩机构与竖直方向电动升降系统固定连接，左右旋转单元固定在电动伸缩机构上，上下旋转单元经由左右旋转单元与电动伸缩机构连接固定，360度旋转单元的一端与上下旋转单元固定连接，另一端与固定机构固定连接；由电动伸缩机构带动左右旋转单元、上下旋转单元、360度旋转单元及固定机构沿水平方向左右移动；由左右旋转单元带动上下旋转单元、360度旋转单元及固定机构在水平平面内左右摆动；由上下旋转单元带动360度旋转单元及固定机构在竖直平面内上下摆动；由360度旋转单元带动固定机构及固定在固定机构上的外设绕设定轴线在竖直平面内360度旋转。优选地，所述水平方向电动导轨系统包括电机一及底板，由，电机一通过水平位移机构驱动底板沿水平方向左右移动，在底板上设有转盘机构，所述竖直方向电动升降系统设于转盘机构上，由转盘机构带动所述竖直方向电动升降系统绕转盘机构的竖直轴线旋转。优选地，所述转盘机构包括可绕自身轴线自由转动的转盘，转盘设于所述底板上，在转盘与底板之间设有平面推力轴承，所述竖直方向电动升降系统固定在转盘上，在转盘的边缘设有一圈压圈，压圈与底板间通过手拧螺栓连接，当手拧螺栓拧松时，转盘可绕自身轴线自由转动，当手拧螺栓拧紧时，压圈紧贴转盘使转盘无法转动。优选地，所述竖直方向电动升降系统包括竖直布置的主体支撑架，在主体支撑架上设有可沿竖直方向上下移动的上下运动平台，所述电动伸缩机构与上下运动平台固定连接，电机二经由滑轮-绳索机构带动上下运动平台沿竖直方向上下移动。优选地，所述电动伸缩机构包括电机伸缩机构及直杆，直杆与电机伸缩机构的输出轴固定连接，电机伸缩机构在伸缩过程中带动直杆沿水平方向左右移动；所述上下运动平台包括支撑滚筒，在支撑滚筒的两侧各设有一块侧盖，直杆中部穿设于支撑滚筒内，轴承座通过紧固螺钉固定在支撑滚筒内，在轴承座上固定有至少3组轴承组，所有轴承组沿直杆的周向布置，每个轴承组包括至少一个轴承，轴承穿设在轴上，轴承的外圆周面与直杆的外圆周面相接触，每根轴的两侧各设有一根紧固螺钉，通过旋紧紧固螺钉来压紧对应的轴，使得轴上的轴承更紧贴直杆。优选地，所述左右旋转单元包括上压板及下压板，在上压板与下压板之间设有可绕自身轴线自由转动的转台，所述电动伸缩机构与所述上下旋转单元分别与转台的两个端面连接固定。优选地，所述上下旋转单元包括设于壳体内的电机三，电机三驱动蜗轮-蜗杆机构一，在蜗轮-蜗杆机构一的输出轴上设有行星齿轮机构，行星齿轮机构设于右侧盖的一端，由行星齿轮机构带动右侧盖绕蜗轮-蜗杆机构一的输出轴在竖直平面内上下摆动，在右侧盖的对侧设有左侧盖，左侧盖的一端设有轴承座，所述360度旋转单元与右侧盖的另一端及左侧盖的另一端固定连接，使得右侧盖在行星齿轮机构带动下在竖直平面内上下摆动同时，左侧盖及所述360度旋转单元同步上下摆动。优选地，在所述壳体上面向所述左侧盖一侧的侧壁上设有位置不同的两个限位块，在所述左侧盖上设有限位开关，当所述左侧盖在竖直平面内上下摆动至两个极限位置时，限位开关分别被相应的限位块触发。优选地，所述360度旋转单元包括电机四，电机四经由齿轮传动机构驱动蜗轮-蜗杆机构二，由蜗轮-蜗杆机构二带动与蜗轮-蜗杆机构二中的蜗轮同轴的旋转头绕旋转头的中轴线在竖直平面内360度旋转，所述固定机构固定在旋转头上。优选地，所述固定机构包括相互抱合的抱块一及抱块二，抱块一固定在所述旋转头上，抱块一及抱块二抱合后夹紧横杆，外设固定在横杆上。本技术提供了一种能够搭载拍摄设备，安装方便、拍摄快捷、运行稳定的，并且能够满足拍摄角度、高度及距离要求的辅助设备，把拍摄和扫描设备搭载在本技术提供的设备上就能够方便快捷地对它们进行准确定位，节省大量时间资源，大大提高三维重建工作中的数据采集效率。附图说明图1为三维拍摄架整体结构示意图；图2为上下运动平台结构示意图；图3为水平方向分段式电动导轨结构示意图；图4为主体支撑架和底板连接处原理示意图；图5为上下运动平台与正六边形杆子及三维电动扫描云台整体示意图；图6为正六边形杆子支撑座结构原理图；图7为主体框架结构示意图；图8图为导轨连接示意图；图9为三维电动扫描云台结构示意图；图10为三维电动扫描云台中360°旋转单元结构示意图；图11为三维电动扫描云台上下扫扫描单元结构示意；图12为三维电动扫描云台上下扫扫描单元电机与蜗杆连接示意图；图13为三维电动扫描云台旋转子单元拼接后效果图；图14为三维电动扫描云台的限位装置示意图；图15为三维电动扫描云台左右旋转单元结构示意图。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，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。本技术提供的一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架包括水平方向电动导轨系统1，由水平方向电动导轨系统1带动沿水平方向左右移动的竖直方向电动升降系统，由竖直方向电动升降系统带动沿竖直方向上下移动的三维电动扫描头2。下面详细讲述各部件的设计思路和安装工艺。第一、竖直方向电动升降系统结合图1中，用两段钢丝绳将固定于主体支撑架3下方的滚筒8和上下运动平台4连接。两段钢丝绳的一端固定在滚筒8上，另一端绕过固定在主体支撑架3顶部的在定滑轮9后，再固定在上下运动平台4上端。当电机二5转动带动滚筒8转动，滚筒8收紧钢丝绳就会带动上下运动平台4向上运动。上下运动平台4足够接近上限位开关10时，电机二5会停止该方向的转动，并且只能往相反方向转动。当电机二5反转放松钢丝绳时，由于上下运动平台4自身的重力，上下运动平台4会向下运动。同样，当上下运动平台4足够接近下限位开关11时，电机二5会停止转动。结合图2、图5及图6，上下运动平台4中有一正六边形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，包括水平方向电动导轨系统(1)、由水平方向电动导轨系统(1)带动沿水平方向左右移动的竖直方向电动升降系统，其特征在于，还包括由竖直方向电动升降系统带动沿竖直方向上下移动的三维电动扫描头(2)，其中，三维电动扫描头(2)包括电动伸缩机构、左右旋转单元(2‑1)、上下旋转单元(2‑2)、360度旋转单元(2‑3)及固定机构；电动伸缩机构与竖直方向电动升降系统固定连接，左右旋转单元(2‑1)固定在电动伸缩机构上，上下旋转单元(2‑2)经由左右旋转单元(2‑1)与电动伸缩机构连接固定，360度旋转单元(2‑3)的一端与上下旋转单元(2‑2)固定连接，另一端与固定机构固定连接；由电动伸缩机构带动左右旋转单元(2‑1)、上下旋转单元(2‑2)、360度旋转单元(2‑3)及固定机构沿水平方向左右移动；由左右旋转单元(2‑1)带动上下旋转单元(2‑2)、360度旋转单元(2‑3)及固定机构在水平平面内左右摆动；由上下旋转单元(2‑2)带动360度旋转单元(2‑3)及固定机构在竖直平面内上下摆动；由360度旋转单元(2‑3)带动固定机构及固定在固定机构上的外设绕设定轴线在竖直平面内360度旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，包括水平方向电动导轨系统(1)、由水平方向电动导轨系统(1)带动沿水平方向左右移动的竖直方向电动升降系统，其特征在于，还包括由竖直方向电动升降系统带动沿竖直方向上下移动的三维电动扫描头(2)，其中，三维电动扫描头(2)包括电动伸缩机构、左右旋转单元(2-1)、上下旋转单元(2-2)、360度旋转单元(2-3)及固定机构；电动伸缩机构与竖直方向电动升降系统固定连接，左右旋转单元(2-1)固定在电动伸缩机构上，上下旋转单元(2-2)经由左右旋转单元(2-1)与电动伸缩机构连接固定，360度旋转单元(2-3)的一端与上下旋转单元(2-2)固定连接，另一端与固定机构固定连接；由电动伸缩机构带动左右旋转单元(2-1)、上下旋转单元(2-2)、360度旋转单元(2-3)及固定机构沿水平方向左右移动；由左右旋转单元(2-1)带动上下旋转单元(2-2)、360度旋转单元(2-3)及固定机构在水平平面内左右摆动；由上下旋转单元(2-2)带动360度旋转单元(2-3)及固定机构在竖直平面内上下摆动；由360度旋转单元(2-3)带动固定机构及固定在固定机构上的外设绕设定轴线在竖直平面内360度旋转。2.如权利要求1所述的一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，其特征在于，所述水平方向电动导轨系统(1)包括电机一(1-1)及底板(1-2)，电机一(1-1)通过水平位移机构驱动底板(1-2)沿水平方向左右移动，在底板(1-2)上设有转盘机构，所述竖直方向电动升降系统设于转盘机构上，由转盘机构带动所述竖直方向电动升降系统绕转盘机构的竖直轴线旋转。3.如权利要求2所述的一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，其特征在于，所述转盘机构包括可绕自身轴线自由转动的转盘(1-3)，转盘(1-3)设于所述底板(1-2)上，在转盘(1-3)与底板(1-2)之间设有平面推力轴承(1-5)，所述竖直方向电动升降系统固定在转盘(1-3)上，在转盘(1-3)的边缘设有一圈压圈(1-4)，压圈(1-4)与底板(1-2)间通过手拧螺栓连接，当手拧螺栓拧松时，转盘(1-3)可绕自身轴线自由转动，当手拧螺栓拧紧时，压圈(1-4)紧贴转盘(1-3)使转盘(1-3)无法转动。4.如权利要求1所述的一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，其特征在于，所述竖直方向电动升降系统包括竖直布置的主体支撑架(3)，在主体支撑架(3)上设有可沿竖直方向上下移动的上下运动平台(4)，所述电动伸缩机构与上下运动平台(4)固定连接，电机二(5)经由滑轮-绳索机构带动上下运动平台(4)沿竖直方向上下移动。5.如权利要求4所述的一种可用于三维重建的多功能三维拍摄架，其特征在于，所述电动伸缩机构包括电机伸缩机构(6)及直杆(7)，直杆(7)与电机伸缩机构(6)的输出轴固定连接，电机伸缩机构(6)在伸缩过程中带动直杆(7)沿水平方向左右移动；所述上下运动平台(4)包括支撑滚筒(4-1)，在支撑滚筒(4-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，
申请(专利权)人：上海颢汉数字技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31