本实用新型专利技术公开了一种用于绿篱修剪机的视觉装置，包括上部摄像头，上部摄像头安装在活动支座上，活动支座和上部电机输出轴相连的同时能和支撑架发生相对转动。支撑架和底盘相连。底盘中心固定有下部摄像头。底盘前部安装有两个滚轮支架，其上分别安装有两从动滚轮。底盘后部安装有两个滚轮支架，其上分别安装有两主动滚轮，两主动滚轮分别和两个下部电机输出轴相连。当本装置工作时，上部摄像头通过视觉算法获取目标位置，通过上部电机调节活动支座俯仰角保证对目标的实时追踪。当下部摄像头感知到目标时，两个下部电机工作使四个滚轮在导轨上来回运动，获取目标极限位置和工作状况。况。况。
【技术实现步骤摘要】
一种用于绿篱修剪机的视觉装置
[0001]本技术涉及测量领域，更具体地说，涉及绿篱修剪机用的视觉装置。
技术介绍
[0002]众所周知，用于修剪绿篱的机器在作业时需要感知目标的位置(距离)、机器工作作业状况评估，常规单一摄像头或传感器模块难以满足智能绿篱修剪的要求。
[0003]况且现有技术的多数的视觉装置只能进行单一的距离测量或者工作状况评估，不能配合控制系统对绿篱修剪机下步动作进行决策，且也没有成熟的安装方式，难以在复杂的工作环境下还保证相应精度，更不能在装置损坏故障或更新升级时进行对相机模块和导轮进行便捷更换。
[0004]为此，现有技术中出现了一些用于绿篱修剪机的视觉装置，且视觉装置不能通过上下部两组摄像头相互配合，将感知到的目标位置和工作效果同时反馈给控制系统，不能通过滚轮和导轨的配合实现视觉装置在工作路径表面移动来精确感知目标，也不能配合单目摄像头测距算法调节摄像头的俯仰角，使得摄像头光轴始终穿过目标，保证测距算法拥有很高的精确度，更不能通用安装在各类大小型号不同的绿篱修剪机上，使得视觉装置的安装位置可以适应机体不同大小，更不能在结构设计上就保护了摄像头尽可能减少被树枝刮伤或刮坏的风险，保证对精密摄像头的保护，提高产品的使用寿命。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种用于绿篱修剪机的视觉装置，它通过通用导轨和滚轮之间的配合，使得此装置在工作路径表面能存在滑动自由度，实现对工作状况的精确感知，同时配合控制系统对下步动作做决策，通过活动支座和电机的相互配合，来实现摄像头能在电机输出轴垂直平面内自由转动，从而保证单目相机测距算法的准确工作，并将目标位置数据传输至控制系统，使其对下步动作进行决策，在滚轮支架的作用下，使得所述视觉装置的更换和升级便利，技术门槛降低，通过悬挂式的设计使得由装置重力产生的摩擦足够保证装置在导路上的运动不会打滑或空转，使得下部电机的输出转速和装置在导轨上的位移之间存在一一对应关系。
[0006]为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。
[0007]一种用于绿篱修剪机的视觉装置，包括底盘，所述底盘的上表面前端对称固定安装有滚轮支架，所述滚轮支架的上方通过轴和轴承配合安装有滚轮，所述滚轮支架的下表面设有两个螺纹孔，通过螺纹副和底盘固定，所述底盘的上表面后端固定安装有滚轮支架，所述滚轮支架的上方设有四个螺纹孔，通过螺纹副和下部电机固定，所述下部电机和主动滚轮之间通过轴和轴承配合安装，所述底盘的中间处安装有下部摄像头，下部摄像头通过螺纹副和底盘固定，且下部摄像头光轴垂直与底盘所在平面。所述底盘的上表面设有螺纹孔，所述螺纹孔和支撑架之间通过螺纹副固定，所述支撑架和底盘连接部分的C型构件上设有螺纹孔，所述C型构件通过螺纹副方式和两梁形构件相固定，梁形构件上开有螺纹孔，和
半圆形构件用螺纹副方式相连，右端的半圆形构件和上部电机固定，所述上部电机的输出轴和活动支座之间通过键槽方式连接，所述活动支座上固定安装有上部摄像头。
[0008]进一步的，所述支撑架上设有机械限位凸起，保证活动支座的俯仰角在0
°
和-45
°
之间，进而保证上部摄像头的俯仰角在0
°
和-45
°
之间，所述活动支座前端开有四个螺纹孔，通过螺纹副配合与上部摄像头相固定，使得活动支座运转时和上部摄像头之间没有相对转动，即相对角速度相同。
[0009]进一步的，所述支撑架安装位置靠近主动滚轮支架，便于使导轨对主动滚轮产生的支撑力尽可能最大，从而保证两者间摩擦力最大，防止主动滚轮空转或打滑。
[0010]进一步的，所述下部摄像头的镜头平面略高于底盘平面，便于在装置工作时防止镜头被树枝刮伤或损坏，使得视觉装置的寿命提高。
[0011]进一步的，所述四个滚轮下侧外公切平面和底盘所在平面相垂直，所述支撑架上和底盘相连的C形构件的最低侧高于四个滚轮下侧外公切平面，保证滚轮在导轨上移动时不会受到支撑架的阻碍。
[0012]相比于现有技术，本技术的优点在于：
[0013](1)本方案通过活动支座和上部电机的配合，使上部摄像头能够在上部电机输出轴垂直平面内自由转动，配合精度较高的单目相机测距算法，保证上部摄像头的光轴时刻穿过目标，来精确测量距离感知目标位置。
[0014](2)用于支撑上部电机的支撑架构造简易，稳定性较强，当绿篱修剪机型号或者需要修剪的植株变化时，可以仅更换或重新组装部分支撑架构件，就能够实现各类机器型号和植株规格的通用。更换时，先卸下底盘和支撑架之间的螺钉螺母，再卸下支撑架两C型构件间的一对梁形构件，完成拆卸和更换。
[0015](3)底盘和滚轮支架采用悬挂式安装方式，滚轮在导轨上表面接触运动，底盘悬空挂于导轨下方，使得装置整体的更换和检修工作量大大降低。更换时将滚轮和导轨分离，把整个装置从前端滑出，完成拆卸。进一步，悬挂式的安装保证了装置的全部重量用于产生滚轮和导轨间摩擦力，避免打滑和空转，进一步，支撑架安装位置靠近主动滚轮，避免主动滚轮打滑和空转，从而实现下部电机输出转角和滚轮在导轨上移动距离之间满足一一对应关系，便于控制系统决策。
[0016](4)活动支座和支撑架之间设有机械限位，当上部电机失调时，防止了上部摄像头的损坏，降低装置检修的复杂度。
[0017](5)下部摄像头的镜头平面略高于底盘所在平面，在树枝较为坚硬的工作环境下，有效保护下部摄像头免受刮伤和刮损，提高装置整体寿命并降低更换成本。
附图说明
[0018]图1为本技术的整体轴测图结构图。
[0019]图2为本技术的整体俯视结构图。
[0020]图3为本技术的整体正视结构图。
[0021]图中标号说明：
[0022]1上部摄像头、2活动支座、3上部电机、4支撑架、5底盘、6滚轮支架、7滚轮、8下部电机、9下部摄像头、10 C型构件、11梁形构件、12半圆形构件。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]请参阅图1，一种用于绿篱修剪机的视觉装置，包括上部摄像头(1)，请参阅图1、图3，上部摄像头(1)和活动支座(2)固定，活动支座(2)通过键槽和上部电机(3)的输出轴相连，上部电机(3)固定在支撑架上，支撑架(4)和底盘(5)相固定，所述底盘(5)前端左右两侧对称固定有两个滚轮支架(6)，滚轮支架(6)上分别安装两从动滚轮(7)。底盘(5)后端左右两侧对称固定有两个滚轮支架(6)，滚轮支架(6)上分别安装有两个下部电机(8)，下部电机(8)分别和一对主动滚轮(7)之间保持相对转动。底本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于绿篱修剪机的视觉装置，包括上部摄像头(1)，其特征在于：所述上部摄像头(1)和活动支座(2)固定，所述活动支座(2)通过和上部电机(3)输出轴相连接，并且和支撑架(4)之间能够实现相对转动，所述支撑架(4)通过螺钉螺母和底盘(5)相连，所述底盘(5)前端左右两侧对称固定有两个滚轮支架(6)，所述滚轮支架(6)上分别安装两从动滚轮(7)，所述底盘(5)后端左右两侧对称固定有两个滚轮支架(6)，所述滚轮支架(6)上分别安装有两个下部电机(8)，所述下部电机(8)分别和一对主动滚轮(7)之间保持相对转动，所述底盘(5)中间处固定有下部摄像头(9)。2.根据权利要求1所述的一种用于绿篱修剪机的视觉装置，其特征在于：所述上部摄像头(1)和活动支座(2)的表面分别设有四个螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉螺母进行螺纹安装，所述上部电机(3)和支撑架(4)之间完全固定，没有相...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹有为，陈龙吟，冉玥，李泽楷，武文韬，白鑫，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：
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