一种五自由度立体视觉监控装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1721142A

(43)申请公布日2006.01.18

(21)申请号CN200410068998.5

(22)申请日2004.07.15

(71)申请人中国科学院自动化研究所

地址100080北京市海淀区中关村东路95号

(72)发明人赵晓光谭民汪建华杜欣徐德李原梁自泽景奉水

(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司

代理人周国城

(51)Int.CI

B25J13/00

B25J19/04

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种五自由度立体视觉监控装置

(57)摘要

一种五自由度立体视觉监控装置属

于监控技术领域，由支架、三个互相垂直

的平移运动关节、旋转/倾斜手腕结构和摄

像机组成，有五个运动轴，每个运动轴上

安装有两个限位传感器和一个零位传感

器。两台摄像机分别安装在腕关节的下

端，摄像机光轴间的夹角可以调整。当平

台运动时，带动摄像机在空间五个方向上

运动：沿水平面上两个方向的平移运动，

与垂直面的平移运动，及两个旋转运动。

本发明机器人腕关节运动响应速度快，可

快速跟踪运动物体，提供两个角度拍摄的

物体图像，经后续运算，对物体精确定

位。直角坐标机器人运动平稳，运动范围

大，能够扩大摄像机视野。本发明将计算

机视觉系统应用到自动装配线上，提高了

装配线的柔性和精度。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

Claim1、一种五自由度的立体视觉监控装置，由支架、三个互相垂直的平移运

动关节、旋转/倾斜手腕结构和摄像机组成，其特征在于：支架的前、后顶梁上纵

向固装有前导轨和后导轨，前导轨和后导轨上方通过连接驱动件架有横梁，横梁与

前导轨、后导轨相互垂直置放；横梁内侧通过连接驱动件固接于竖杆的底面中部，

竖杆与横梁正交设置；竖杆通过连接驱动件固接于加长臂上端，加长臂下端固连着

旋转/倾斜手腕结构；

旋转/倾斜手腕结构由两电机、减速器和摄像机平台组成，两电机相互垂直设置，

分别和减速器动连接，减速器和摄像机平台动连接；摄像机平台上装有至少两部摄

像机。

Claim2、如权利要求1所述的立体视觉监控装置，其特征在于：所述连接驱动

件，包括条块或竖杆、丝杠、电机和滑块，在条块或竖杆的槽沟内设有丝杠，丝杠

的一端固接有电机；丝杠与滑块动连接，滑块一面与导轨动接触，并以一孔内螺纹

套接于丝杠外螺纹。

Claim3、如权利要求1所述的立体视觉监控装置，其特征在于：所述旋转/倾斜

手腕结构的两电机，相互垂直设置，分别通过减速器可使摄像机平台在平面上做

360°旋转，在垂面上做-105°～105°旋转。

Claim4、如权利要求1所述的立体视觉监控装置，其特征在于：所述至少两部

摄像机，各摄像机光轴之间的夹角可以调整；同时提供不同视角下采集的两幅视觉

图像或运动图像序列。

Claim5、如权利要求2所述的立体视觉监控装置，其特征在于：所述竖杆或条

块和滑块之间，安装有限位传感器和零位传感器，能够限制滑块在一定范围内运动。

Claim6、如权利要求3所述的立体视觉监控装置，其特征在于：所述两电机，

其回转轴上安装有限位传感器和零位传感器，能够限制两电机在一定范围内运动，

从而使摄像机对计划场景进行拍摄。

Claim7、如权利要求1或3所述的立体视觉监控装置，其特征在于：所述减速器，

为普通减速器，能够对运动物体进行快速跟踪。

Claim8、如权利要求1所述的立体视觉监控装置，其特征在于：可将多台装置

联合使用，对生产线、场景实施视觉监控，对运动物体进行视觉跟踪。

说明书

技术领域

本发明属于监控技术领域，具体地说是用于获得自动装配线上运动工件