多自由度运动拍摄平台装置及空间点坐标测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多自由度运动拍摄平台装置及空间点坐标测量方法，所述装置包括上下伸缩机构、前后移动机构、左右移动机构和二轴云台，所述二轴云台设置在左右移动机构上，用于安装相机并控制相机绕航向轴和俯仰轴转动，所述前后移动机构设置在上下伸缩机构上，所述左右移动机构设置在前后移动机构上，所述上下伸缩机构用于调节前后移动机构的高度，所述前后移动机构用于控制左右移动机构前后移动，所述左右移动机构用于控制二轴云台左右移动。本发明专利技术集标定及测量于一体，操作方便且省事省力，有效的提高了测量效率及安全性。

【技术实现步骤摘要】
多自由度运动拍摄平台装置及空间点坐标测量方法
本专利技术涉及一种拍摄平台装置，尤其是多自由度运动拍摄平台装置及空间点坐标测量方法，属于机器视觉测量领域。
技术介绍
目前使用单台或多台相机可实现空间点坐标测量，相机一般都装在三脚架上，在标定和测量的时候，对于单台相机，我们要多次移动相机来实现目标的多视图采集，对于多台相机，我们要移动各个相机使得各自采集的图像包括所有目标点，这样不便于我们操作，也降低了作业效率，此外，三脚架也不够稳定，若不小心被触碰到，会造成相机的毁坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种多自由度运动拍摄平台装置，该平台装置集标定及测量于一体，操作方便且省事省力，有效的提高了测量效率及安全性。本专利技术的另一目的在于提供一种基于上述平台装置的空间点坐标测量方法。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：多自由度运动拍摄平台装置，所述装置包括上下伸缩机构、前后移动机构、左右移动机构和二轴云台，所述二轴云台设置在左右移动机构上，用于安装相机并控制相机绕俯仰轴和航向轴转动，所述前后移动机构设置在上下伸缩机构上，所述左右移动机构设置在前后移动机构上，所述上下伸缩机构用于调节前后移动机构的高度，所述前后移动机构用于控制左右移动机构前后移动，所述左右移动机构用于控制二轴云台左右移动。进一步的，所述装置还包括底座，所述上下伸缩机构设置在底座上。进一步的，所述底座包括工字型结构梁和橡胶垫，所述橡胶垫垂直布置在工字型结构梁的下表面，使整个平台装置稳定地与地面接触，所述上下伸缩机构的下端垂直固定在工字型结构梁上表面。进一步的，所述上下伸缩机构包括下伸缩管、固定管夹、上支撑管和工字型安装台，所述下伸缩管的上端管身缩入到上支撑管内，所述固定管夹的上管夹锁紧在上支撑管上，固定管夹的下管夹能够以松开和拧紧的方式固定安装在下伸缩管上，所述工字型安装台固定在上支撑管的上端。进一步的，所述前后移动机构包括第一圆形滑轨、第一滑块和两个固定块，所述固定块设置在上下伸缩机构上，所述第一圆形滑轨的两端分别固定在两个固定块上，所述第一滑块滑动设置在第一圆形滑轨上，所述左右移动机构固定在第一滑块上。进一步的，所述第一滑块包括第一滑台和第一滚轮，所述第一滚轮安装在第一滑台的下方，所述第一滑台通过第一滚轮滑动设置在第一圆形滑轨上，当第一滚轮沿第一圆形滑轨前后滑动时，第一滚轮绕自身轴线转动，所述左右移动机构固定在第一滑台上。进一步的，所述左右移动机构包括第二圆形滑轨、第二滑块和两块L形安装板，所述L形安装板设置在前后移动机构上，所述第二圆形滑轨的两端分别固定在两块L形安装板上，所述第二滑块滑动设置在第二圆形滑轨上，所述二轴云台固定在第二滑块上。进一步的，所述第二滑块包括第二滑台和第一滚轮，所述第二滚轮安装在第二滑台的下方，所述第二滑台通过第二滚轮滑动设置在第二圆形滑轨上，当第二滚轮沿第二圆形滑轨左右滑动时，第二滚轮绕自身轴线转动，所述二轴云台固定在第二滑台上。进一步的，所述二轴云台包括固定座、航向管夹、航向旋转轴芯、俯仰管夹、俯仰旋转轴芯和安装台，所述固定座设置在左右移动机构上，所述航向旋转轴芯设置在固定座上，并可在固定座上航向旋转，所述航向管夹能够以松开和拧紧的方式固定安装在航向旋转轴芯上，所述俯仰旋转轴芯设置在航向管夹上，并可在航向管夹上俯仰旋转，所述俯仰管夹能够以松开和拧紧的方式固定安装在俯仰旋转轴芯上，所述安装台与俯仰旋转轴芯固定连接，用于安装相机。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：基于上述平台装置的空间点坐标测量方法，所述方法包括：当测量静态点坐标时，采用一台相机，在测量点上粘贴标记点；利用上下伸缩机构调节相机的高度；利用前后移动机构、左右移动机构和二轴云台让相机平移旋转，调整相机到至少两个拍摄位置，采集相机在至少两个拍摄位置拍摄的图像；根据至少两个拍摄位置的图像，求解出空间点的坐标；当测量动态点坐标时，采用至少两台相机，在需要测量的点上粘贴标记点；利用上下伸缩机构调节至少两台相机的高度；利用前后移动机构、左右移动机构和二轴云台让至少两台相机平移旋转，调整每台相机的拍摄位置，使得至少两台相机同时拍摄标记点的运动过程；根据至少两台相机拍摄的标记点运动过程，求解出标记点每一时刻的空间点坐标，根据标记点各个时刻的空间点坐标绘制出标记点的运动轨迹。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的平台装置整体结构紧凑，并且设置了上下伸缩机构、前后移动机构、左右移动机构和二轴云台，使得相机具备多个自由度可调节功能，可实现相机的实现空间目标点的多视角图像采集，可以根据需要，灵活配置不同功能的相机及数量来实现空间点坐标的静态或动态测量，极大的方便了测量人员的操作，有效的提高了测量效率及测量的安全性。2、本专利技术的平台装置还设置了底座，通过底座可以平稳支撑整个平台装置，并且底座的橡胶垫垂直布置在工字型结构梁的下表面，使整个平台装置稳定地与地面接触，减少震动。附图说明图1为本专利技术实施例1的多自由度运动拍摄平台装置结构示意图。图2为本专利技术实施例1的实现相机空间移动的各个机构的装配示意图。图3为图2中A处的放大图。图4为图2中B处的放大图。图5为本专利技术实施例1的相机在二轴云台上的装配示意图。图6为本专利技术实施例1的两台相机实现的动态点坐标测量示意图。图7为本专利技术实施例2的单相机实现的静态点坐标测量示意图。其中，1-上下伸缩机构，101-下伸缩管，102-固定管夹，103-上支撑管，104-工字型安装台，2-前后移动机构，201-第一圆形滑轨，202-第一滑块，2021-第一滑台，2022-第一滚轮，203-固定块，3-左右移动机构，301-第二圆形滑轨，302-第二滑块，3021-第二滑台，3022-第二滚轮，303-L形安装板，4-二轴云台，401-固定座，402-航向管夹，403-航向旋转轴芯，404-俯仰管夹，405-俯仰旋转轴芯，406-安装台，407-安装螺丝，5-相机，6-底座，601-工字型结构梁，602-橡胶垫。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种多自由度运动拍摄平台装置，该平台装置包括上下伸缩机构1、前后移动机构2、左右移动机构3和二轴云台4，二轴云台4设置在左右移动机构3上，用于安装相机5并控制相机5绕航向轴和俯仰轴转动，前后移动机构2设置在上下伸缩机构1上，左右移动机构3设置在前后移动机构2上，上下伸缩机构1用于调节前后移动机构的高度，前后移动机构2用于控制左右移动机构3前后移动，左右移动机构3用于控制二轴云台4左右移动。为了平稳支撑整个平台装置，本实施例的多自由度运动拍摄平台装置还包括底座6，所述底座6包括工字型结构梁601和橡胶垫602，橡胶垫602垂直布置在工字型结构梁601的下表面，使整个平台装置稳定地与地面接触，减少震动。如图1和图2所示，所述上下伸缩机构1为可伸缩脚架，为了能够稳定调节前后移动机构2的高度，本实施例的上下伸缩机构1为两个，两个上下伸缩机构1左右对称，每个上下伸缩机构1包括下伸缩管101、固定管夹102、上支撑管103和工字型安装台104，下伸缩管101的下端固定在工字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述装置包括上下伸缩机构、前后移动机构、左右移动机构和二轴云台，所述二轴云台设置在左右移动机构上，用于安装相机并控制相机绕航向轴和俯仰轴转动，所述前后移动机构设置在上下伸缩机构上，所述左右移动机构设置在前后移动机构上，所述上下伸缩机构用于调节前后移动机构的高度，所述前后移动机构用于控制左右移动机构前后移动，所述左右移动机构用于控制二轴云台左右移动。

【技术特征摘要】
1.多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述装置包括上下伸缩机构、前后移动机构、左右移动机构和二轴云台，所述二轴云台设置在左右移动机构上，用于安装相机并控制相机绕航向轴和俯仰轴转动，所述前后移动机构设置在上下伸缩机构上，所述左右移动机构设置在前后移动机构上，所述上下伸缩机构用于调节前后移动机构的高度，所述前后移动机构用于控制左右移动机构前后移动，所述左右移动机构用于控制二轴云台左右移动。2.根据权利要求1所述的多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述装置还包括底座，所述上下伸缩机构设置在底座上。3.根据权利要求2所述的多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述底座包括工字型结构梁和橡胶垫，所述橡胶垫垂直布置在工字型结构梁的下表面，使整个平台装置稳定地与地面接触，所述上下伸缩机构的下端垂直固定在工字型结构梁上表面。4.根据权利要求1所述的多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述上下伸缩机构包括下伸缩管、固定管夹、上支撑管和工字型安装台，所述下伸缩管的上端管身缩入到上支撑管内，所述固定管夹的上管夹锁紧在上支撑管上，固定管夹的下管夹能够以松开和拧紧的方式固定安装在下伸缩管上，所述工字型安装台固定在上支撑管的上端。5.根据权利要求1所述的多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述前后移动机构包括第一圆形滑轨、第一滑块和两个固定块，所述固定块设置在上下伸缩机构上，所述第一圆形滑轨的两端分别固定在两个固定块上，所述第一滑块滑动设置在第一圆形滑轨上，所述左右移动机构固定在第一滑块上。6.根据权利要求5所述的多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述第一滑块包括第一滑台和第一滚轮，所述第一滚轮安装在第一滑台的下方，所述第一滑台通过第一滚轮滑动设置在第一圆形滑轨上，当第一滚轮沿第一圆形滑轨前后滑动时，第一滚轮绕自身轴线转动，所述左右移动机构固定在第一滑台上。7.根据权利要求1所述的多自由度运动拍摄平台装置，其特征在于：所述左右移...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祚喜，冯荣，谈婷，宋俊文，黎源鸿，赖琪，马昆鹏，杨贻勇，蒙劭洋，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44