一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，属于视觉监测装置技术领域，其包括驱动座、第一机械臂、第二机械臂、双目视觉机构，通过驱动座实现整体双目主动视觉监测装置的位移调控功能，并通过第一机械臂、第二机械臂的协同调动方式，达成双目视觉机构三维坐标的高精度、灵活调控功能，且双目视觉机构具备监控点间距、监控角度的自调节功能，配合所搭载双目监控系统，基于摄像头调控模块运算间距、角度、坐标数据，基于图像处理模块的立体视觉重建算法、目标检测和识别算法、特征提取和描述算法、缺陷检测算法、尺寸和位置测量算法、表面质量检查算法，达成在高精度机械加工过程中，对于工件的高灵活、全面监控功能。全面监控功能。全面监控功能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置


[0001]本专利技术属于视觉监测装置
，具体地说，涉及适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置。

技术介绍

[0002]视觉监测装置是一种用于实时监控和记录视觉信息的设备，通常由摄像头和相关的软件系统组成，能够捕捉环境中的图像或视频，并对其进行处理和分析，其中双目主动视觉监测装置是一种利用双摄像头系统进行三维感知和深度计算的设备，与传统的单目视觉监测装置相比，双目主动视觉监测装置具有更高的感知能力和精度。
[0003]在现有的双目主动视觉监测装置中，由于双目主动视觉监测装置自身调控机构灵动性较差，缺乏高灵活性的坐标、角度调控装置，且机械加工过程中，往往需要基于机械加工位置，对监测点位置进行调控，以上综合，导致现有双目主动视觉监测装置较难运用于精密机械加工的实施，对于精密机械加工工件的监测范围全面性较差，需要进行改进。
[0004]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0006]一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，包括驱动座、第一机械臂、第二机械臂、双目视觉机构，所述第一机械臂固定安装在驱动座的内侧，所述第二机械臂与第一机械臂传动连接，所述双目视觉机构固定安装在第二机械臂的末端；
[0007]所述驱动座基于自身结构搭载第一机械臂、第二机械臂、双目视觉机构，实现整体双目主动视觉监测装置的位移调控功能；
[0008]所述第一机械臂基于自身结构，达成翻转式调控，以及对于第二机械臂的驱动功能；
[0009]所述第二机械臂基于自身结构，达成对于双目视觉机构整体位置以及面相角度的调节功能；
[0010]所述双目视觉机构达成对于机械加工工件的主动视觉监控功能，且其两组监控点间距、监控角度具备自调节功能。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：所述驱动座包括车架，所述车架的后端底部固定安装有双头异步电机，所述双头异步电机的两组输出端均固定安装有驱动轮，所述车架的前端顶部装有前框架，所述前框架的内侧固定安装有第一转向电机，所述第一转向电机的输出端贯穿至车架的下表面，所述第一转向电机的输出端装有轮架，所述轮架的内侧转动连接有辅助轮，所述车架的内侧装有装载框，所述装载框的前后端均贯穿开设有开口槽。
[0012]作为本专利技术的进一步方案：所述第一机械臂包括安装座，所述安装座固定安装在装载框的内侧底部，所述安装座的内侧设置有双头同步电机，所述双头同步电机的两组输出端均与安装座固定连接，所述双头同步电机的外表面装有外支撑架，所述外支撑架的顶
端通过螺栓固定安装有调节座，所述外支撑架与调节座均位于开口槽的内侧。
[0013]作为本专利技术的进一步方案：所述调节座的上表面装有支撑臂，所述支撑臂的顶端转动连接有深沟球轴承，所述调节座的表面对称转动连接有转轴，其中一组所述转轴的外表面装有第一电动伸缩杆，其中另一组所述转轴的外表面装有第二电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆的输出端均与深沟球轴承转动连接。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：所述第二机械臂包括后支架，所述后支架固定安装在深沟球轴承的外表面，所述后支架的前端装有第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆的输出端装有第一万向轴，所述第一万向轴的前端转动连接有前支架，所述后支架的前端装有第四电动伸缩杆，所述第四电动伸缩杆的输出端装有第二万向轴，所述第二万向轴的前端与前支架转动连接。
[0015]作为本专利技术的进一步方案：所述双目视觉机构包括第二转向电机，所述第二转向电机固定安装在前支架的前端，所述第二转向电机的输出端装有调节台，所述调节台的外表面两侧均装有调节架，所述调节台的内侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端贯穿至调节台的外表面并与其中一组调节架固定连接，两组所述调节架的外表面均装有齿环，所述齿环之间相啮合。
[0016]作为本专利技术的进一步方案：所述调节架的内侧转动连接有第五电动伸缩杆和折角架，所述第五电动伸缩杆的输出端装有连接架，所述连接架与折角架的一端转动连接，所述折角架的另一端装有监测摄像头。
[0017]作为本专利技术的进一步方案：所述适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置搭载有双目监控系统，所述双目监控系统是由双目摄像头模块、图像处理模块、中央控制模块、数据存储分析模块、摄像头调控模块组成；
[0018]所述双目摄像头模块用于接收监测摄像头监测所得视觉数据，以捕捉清晰的图像；
[0019]所述图像处理模块包含立体视觉重建算法、目标检测和识别算法、特征提取和描述算法、缺陷检测算法、尺寸和位置测量算法、表面质量检查算法；
[0020]所述中央控制模块采用嵌入式系统，实现该双目监控系统的控制和协调功能；
[0021]所述数据存储分析模块采用固态硬盘(SSD)作为存储设备，并配置MySQL数据库管理数据，对数据执行数据清理、预处理、统计分析、数据挖掘操作，生成报告和可视化结果；
[0022]所述摄像头调控模块包括摄像头间距调节单元、摄像头角度调节单元、摄像头坐标调节单元实现对于监测摄像头的具体调节控制功能。
[0023]作为本专利技术的进一步方案：所述立体视觉重建算法基于视差图(Disparity Map)的Graph Cut立体匹配算法，计算工件的深度信息；
[0024]所述目标检测和识别算法采用Haar特征检测器配合卷积神经网络(CNN)，检测和识别工件上的缺陷或特定目标；
[0025]所述特征提取和描述算法采用SIFT局部特征描述算法，从图像中提取关键点和描述符；
[0026]所述缺陷检测算法基于包括深度卷积神经网络(DCNN)的文本图像分类器方法等，来检测包括裂缝、划痕的缺陷项目；
[0027]所述尺寸和位置测量算法基于边缘检测、角点检测和几何转换的方法，测量工件
的尺寸和位置；
[0028]所述表面质量检查算法使用基于包括局部二值模式(LBP)的纹理特征的方法，评估表面的凹凸和漆面质量。
[0029]作为本专利技术的进一步方案：所述双目摄像头间距调节算法使用立体视觉算法来匹配左右两组监测摄像头的图像，从而推断出场景中物体的深度信息，根据估计的深度信息和目标间期望的距离，生成间距调节数据；
[0030]所述摄像头角度调节算法采用视觉跟踪和目标识别算法来检测并跟踪特定目标或特征点，实时分析目标在图像上的位置和移动情况，生成角度调节数据；
[0031]所述摄像头坐标调节算法使用视觉标定算法来获取监测摄像头的坐标参数，通过迭代求解计算摄像头位置和姿态，以此生成监测摄像头最佳坐标数据。
[0032]有益效果：
[0033]通过驱动座实现整体双目主动视觉监测装置的位移调控功能，并通过第一机械臂、第二机械臂的协同调动方式，达成双目视觉机构三维坐标的高精度、灵活调控功能，且双目视觉机构具备监控点间距、监控角度的自调节功能，配合所搭载双目监控系统，基于摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，其特征在于，包括驱动座(1)、第一机械臂(2)、第二机械臂(3)、双目视觉机构(4)，所述第一机械臂(2)固定安装在驱动座(1)的内侧，所述第二机械臂(3)与第一机械臂(2)传动连接，所述双目视觉机构(4)固定安装在第二机械臂(3)的末端；所述驱动座(1)基于自身结构搭载第一机械臂(2)、第二机械臂(3)、双目视觉机构(4)，实现整体双目主动视觉监测装置的位移调控功能；所述第一机械臂(2)基于自身结构，达成翻转式调控，以及对于第二机械臂(3)的驱动功能；所述第二机械臂(3)基于自身结构，达成对于双目视觉机构(4)整体位置以及面相角度的调节功能；所述双目视觉机构(4)达成对于机械加工工件的主动视觉监控功能，且其两组监控点间距、监控角度具备自调节功能。2.根据权利要求1所述的一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，其特征在于，所述驱动座(1)包括车架(101)，所述车架(101)的后端底部固定安装有双头异步电机(102)，所述双头异步电机(102)的两组输出端均固定安装有驱动轮(103)，所述车架(101)的前端顶部装有前框架(104)，所述前框架(104)的内侧固定安装有第一转向电机(105)，所述第一转向电机(105)的输出端贯穿至车架(101)的下表面，所述第一转向电机(105)的输出端装有轮架(106)，所述轮架(106)的内侧转动连接有辅助轮(107)，所述车架(101)的内侧装有装载框(108)，所述装载框(108)的前后端均贯穿开设有开口槽(109)。3.根据权利要求1所述的一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，其特征在于，所述第一机械臂(2)包括安装座(201)，所述安装座(201)固定安装在装载框(108)的内侧底部，所述安装座(201)的内侧设置有双头同步电机(202)，所述双头同步电机(202)的两组输出端均与安装座(201)固定连接，所述双头同步电机(202)的外表面装有外支撑架(203)，所述外支撑架(203)的顶端通过螺栓固定安装有调节座(204)，所述外支撑架(203)与调节座(204)均位于开口槽(109)的内侧。4.根据权利要求3所述的一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，其特征在于，所述调节座(204)的上表面装有支撑臂(205)，所述支撑臂(205)的顶端转动连接有深沟球轴承(206)，所述调节座(204)的表面对称转动连接有转轴(207)，其中一组所述转轴(207)的外表面装有第一电动伸缩杆(208)，其中另一组所述转轴(207)的外表面装有第二电动伸缩杆(209)，所述第一电动伸缩杆(208)、第二电动伸缩杆(209)的输出端均与深沟球轴承(206)转动连接。5.根据权利要求1所述的一种适用精密机械加工的双目主动视觉监测装置，其特征在于，所述第二机械臂(3)包括后支架(301)，所述后支架(301)固定安装在深沟球轴承(206)的外表面，所述后支架(301)的前端装有第三电动伸缩杆(302)，所述第三电动伸缩杆(302)的输出端装有第一万向轴(303)，所述第一万向轴(303)的前端转动连接有前支架(304)，所述后支架(301)的前端装有第四电动伸缩杆(305)，所述第四电动伸缩杆(305)的输出端装有第二万向轴(306)，所述第二万向轴(306)的前端与前支架(304)转动连接。6.根据权利要求1所述的一种适用精密机械加工的双...

【专利技术属性】
技术研发人员：玄玉慧，任庆伟，何厚良，侯崇超，李博，朱宏波，张艳红，李斯淇，李瑶，
申请(专利权)人：长春汽车工业高等专科学校，
类型：发明
国别省市：