一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，包括标定头和标定部，标定头用于配合工具输出端，在标定头上径向设置有接触平面，在标定部上设置有反光标记点和触发开关，当接触平面直接或间接触动触发开关后，与触发开关相连的指示灯亮。本实用新型专利技术提供的标定装置能够实现快速标定，可以帮助用户在几秒钟内完成对工具输出端的标定；能够获取工具输出端六自由度信息，同时获取工具输出端的中心坐标和方向矢量，能够解决其他标定方法/标定工具不能快速获取工具输出端中心的问题，能够降低工具输出端标定的复杂度，降低用户的学习成本。户的学习成本。户的学习成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置


[0001]本技术属于标定工具
，具体涉及一种用于获取工具输出端六自由度(中心位置和方向矢量)的标定装置。

技术介绍

[0002]在视觉跟踪系统中，相机实时获取安装在工具上的标记点的空间坐标，通过这些点能够获取工具的空间位姿。实际应用过程中，需要跟踪工具输出端的空间位姿，以达到实时跟踪或控制工作过程的目的，这就需要通过标定计算标记点装置和工具输出端的空间坐标关系。
[0003]现有常规标定方法是使用带测量头的光笔，用测量头触碰工具的输出端，在相机坐标系下，光笔的测量头空间坐标已知，当使用光笔测量头触碰工具输出端时，可得到该触碰点的空间坐标，进而通过该方法测量工具输出端上的多点计算出工具输出端的空间位姿。由于固定在工具上的标记点装置的空间坐标已知，便可以得到工具输出端与标记点装置的空间坐标关系，利用该坐标关系便可以在使用过程中实时跟踪工具输出端的空间位姿。
[0004]然而，使用现有常规标定工具及方法存在以下问题：1、标定的过程较为复杂且人为因素造成的误差无法预期，不能准确获取输出端的中心位置，如果工具输出端为多边形或圆形，在使用光笔标定的时候，如果只触碰一个点，在使用过程中就存在空间姿态定位不准的问题；2、不能准确获取工具输出中心点的方向矢量，如果要测量中心点和方向矢量，须增加触碰点的个数，即需要在输出端内外壁和结束端面采集多个点，以此拟合输出端的中心及方向矢量；3、工具输出端的标定需要在现场完成，光笔测量的专业知识和技能不容易被现场操作人员掌握；4、无法快速现场验证工具输出端的精度。

技术实现思路

[0005]本技术目的在于提供一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，用于解决上述
技术介绍
中存在的至少一个技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案。
[0007]一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，其特征在于：它包括标定头和标定部，标定头用于配合工具输出端，在标定头上径向设置有接触平面，在标定部上设置有反光标记点和触发开关，当接触平面直接或间接触动触发开关后，与触发开关相连的指示灯亮。
[0008]为提高标定精度，在标定部上设置有限位孔，限位孔与标定头精密配合，且标定头能够只能沿着限位孔轴向移动。
[0009]为进一步提高标定精度，标定头由柱体和固定设置在柱体上的环形板组成，环形板的下端面作为接触平面，环形板的上端面用于贴靠工具输出端面，柱体与限位孔精密配合。
[0010]作为本技术的优选方案之一，标定部包括基板和设置在基板上的控制电路板，反光标记点和限位孔设置在基板上，触发开关设置在控制电路板上；在限位孔内轴向设置有导通柱，导通柱轴向受压后能够轴向移动并与触发开关接触。
[0011]作为本技术的优选方案之二，标定部包括基板和设置在基板上的控制电路板、通孔、连接件，反光标记点设置在基板上，限位孔设置在连接件上，通孔与限位孔同轴布置，触发开关设置在控制电路板上；在连接件上且位于限位孔周围轴向设置有导通柱，导通柱轴向受压后能够轴向移动并与触发开关直接或间接接触。
[0012]本技术中：所述间接接触是指导通柱与触发开关借助于导体进行接触；标定头与导通柱接触，且导通柱与触发开关直接或间接接触后，指示灯电路被导通。
[0013]为方便连续多次进行标定操作，在控制电路板与导通柱之间设置有弹性触片，导通柱轴向受压后能够驱动弹性触片轴向移动，且弹性触片能够与触发开关接触。
[0014]为提高标定效率，触发开关至少设置有三个；标定部的控制电路板上还设置有控制模块和通信模块，控制模块与指示灯电路相连，控制模块的处理单元执行其程序时实现以下步骤：
[0015]当接触平面未触动触发开关时，指示灯亮红色；
[0016]当接触平面触动所有触发开关时，指示灯亮绿色，此时通过通信模块发送消息到主机使其保存标定数据，标定数据保存成功后返回消息到通讯模块，通讯模块接收到返回的消息后指示灯变为蓝色闪烁。
[0017]进一步地，所述标定装置还包括壳板，壳板与基板配合连接，在壳板上设置有用于容纳控制电路板的卡槽，控制电路板被限位在卡槽内并位于壳板与基板之间，反光标记点设置在远离壳板的基板表面。
[0018]本技术提供的标定装置具有如下优点：
[0019]（1）、能够实现快速标定，可以帮助用户在几秒钟内完成对工具输出端的标定；
[0020]（2）、操作简单，符合现场操作习惯，使用时将安装在工具上的标定头插入标定孔即可，省去了采集多个点进行标定的繁琐工序；
[0021]（3）、定位准确，精度高，标定过程中用户按照指示灯指引调整工具的位姿到合适位置，标定数据便会自动保存，减少了人为操作带来的误差，精度可达0.2mm；
[0022]（4）、可快速完成工具输出端精度验证，每次使用工具前，可使用该标定装置快速地对工具输出端标定的精度进行验证，使用方法与标定过程相同，有利于保障标定系统的可靠性；
[0023]（5）、采用本技术的标定装置，能够获取工具输出端六自由度信息，同时获取工具输出端的中心坐标和方向矢量，能够解决其他标定方法/标定工具不能快速获取工具输出端中心的问题，能够降低工具输出端标定的复杂度，降低用户的学习成本。
附图说明
[0024]图1是实施例1中标定装置的结构图（示意图）；
[0025]图2是实施例1中标定装置的爆炸图（示意图）；
[0026]图3是实施例1中标定装置的标定头结构图（示意图）；
[0027]图4是实施例1中标定装置的使用状态图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本技术的原理及其核心思想，并非对本技术保护范围的限定。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，针对本技术进行的改进也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0029]实施例1
[0030]参见图1至图3，一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，包括标定头20和标定部，标定头20用于配合工具输出端，在标定头20上径向设置有接触平面21，在标定部上设置有反光标记点9和触发开关10，当接触平面21直接或间接触动触发开关10后，与触发开关10相连的指示灯11亮。在标定部上设置有限位孔12，限位孔12与标定头20精密配合，且标定头20能够只能沿着限位孔12轴向移动。
[0031]本实施例中，如图3所示，标定头20由柱体22和固定设置在柱体22上的环形板23组成，环形板23的下端面作为接触平面21，环形板的上端面24用于贴靠工具输出端面，环形板23的下端面与环形板23的上端面24分别是指环形板23的两个端面，柱体22与限位孔12精密配合。
[0032]本实施例中，如图2所示，标定部包括基板5和设置在基板5上的控制电路板3、通孔8、连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，其特征在于：它包括标定头（20）和标定部，标定头（20）用于配合工具输出端，在标定头（20）上径向设置有接触平面（21），在标定部上设置有反光标记点（9）和触发开关（10），当接触平面（21）直接或间接触动触发开关（10）后，与触发开关（10）相连的指示灯（11）亮。2.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于：在标定部上设置有限位孔（12），限位孔（12）与标定头（20）精密配合，且标定头（20）能够只能沿着限位孔（12）轴向移动。3.根据权利要求2所述的标定装置，其特征在于：标定头（20）由柱体（22）和固定设置在柱体（22）上的环形板（23）组成，环形板（23）的下端面作为接触平面（21），环形板的上端面（24）用于贴靠工具输出端面，柱体（22）与限位孔（12）精密配合。4.根据权利要求3所述的标定装置，其特征在于：标定部包括基板（5）和设置在基板（5）上的控制电路板（3），反光标记点（9）和限位孔（12）设置在基板上（5），触发开关（10）设置在控制电路板（3）上；在限位孔（12）内轴向设置有导通柱（6），导通柱（6）轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄科，游四清，游晓龙，白灵，黄菊芳，孔俊，陈平平，
申请(专利权)人：菲烁易维重庆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：