[实用新型]一种立体视觉空间动态跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及跟踪的技术领域，尤指一种基于立体视觉和三维运动平台的空间动态跟踪装置。 

背景技术

传统的目标跟踪装置通常需要额外的设备（例如激光，红外线等）指示目标物，才能实现操作设备的目标跟踪，且难以实现对目标的动态跟踪，而现有基于相机视觉的跟踪装置则难以直观的查看跟踪过程与跟踪结果。因此，如何提供一种更通用的动态跟踪装置并能实时的观察跟踪结果已成为当前需要解决的问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于立体视觉与三维运动平台的空间动态跟踪装置，以克服传统目标跟踪系统实现复杂，跟踪实时性差，直观性差等一系列问题。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是： 

一种立体视觉空间动态跟踪装置，包括XYZ三维运动平台以及可对一目标物进行立体拍摄并输出目标物的空间坐标信息的立体视觉机构；该XYZ三维运动平台包括底座和架设在底座之上并相互架设的X轴运动机构、Y轴运动机构及Z轴运动机构，在Z轴运动机构上固定有定位指针；该装置还包括用以接收立体视觉机构发来的目标物的空间坐标信息，并对该信息进行处理，之后控制XYZ三维运动平台的XYZ三轴运动机构动作的工控机。

所述的立体视觉机构为一台具有双目的立体视觉摄像机，或者是按一定距离并行排列的两台摄像机。 

所述的立体视觉机构安装在水平角、俯仰角及高度均可调的三角架上。 

所述的XYZ三轴运动机构分别包括轴移动组件及轴滑动组件，且三者呈笛卡尔空间坐标结构设置。 

所述的轴移动组件包括基座、安装在基座上的丝杠、与丝杠配合的内嵌滚珠组件以及可带动丝杠转动的伺服电机。 

所述的丝杠两端各设置一个限位开关。 

所述的伺服电机为带编码器和减速器的直流伺服电机或者为单独带编码器的直流伺服电机，并采用闭环控制。 

所述的轴滑动组件包括安装在上述基座上的两根导轨及与导轨配合的导轨滑动组件，该导轨滑动组件与所述内嵌滚珠组件固定连接。 

所述的导轨滑动组件上固定有一支撑组件。 

所述XYZ三轴运动机构还包括设置在所述轴移动组件一侧的光栅尺及设置在所述滑动组件上的光栅尺探头，该光栅尺探头置于光栅尺上。 

采用上述方案后，由于本实用新型所述的跟踪装置采用的是立体视觉机构，其定位精度高，反应速度快，再结合三维运动平台可实现对目标物的实时跟踪，并可直观观察到跟踪过程与结果。该跟踪装置可以应用于工厂流水线对制造部件的实时加工，也可用于危险环境下对指定物件的分类，加工等操作；该跟踪装置本身亦可作为高等院校科研设备，在视觉跟踪，测距，闭环控制，视觉伺服等领域有广泛的科研用处。 

附图说明

图1是本实用新型的立体图； 

图2是本实用新型的另一角度运行图；

图3是本实用新型所述轴移动组件结构示意图；

图4是本实用新型所述轴滑动组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。 

本实用新型所揭示的是一种立体视觉空间动态跟踪装置，如图1及图2所示，为本实用新型的较佳实施例。所述的跟踪装置包括XYZ三维运动平台1、立体视觉机构2、工控机3及目标物4。其中： 

所述的XYZ三维运动平台1包括底座11和架设在底座11之上并相互架设的X轴运动机构12、Y轴运动机构13及Z轴运动机构14，在Z轴运动机构14上固定有定位指针15。该XYZ三维运动平台1可以为现有常规的三维运动平台，例如于2008年9月10日授权公告的CN201111957Y中国实用新型专利所公开的一种“三轴运动平台”。而本实施例所述的XYZ三维运动平台1的XYZ三轴运动机构12、13、14分别包括轴移动组件及轴滑动组件，且三者呈笛卡尔空间坐标结构设置。也就是说，X轴移动组件固定于底座1上，X轴移动组件通过X轴滑动组件与Y轴移动组件垂直相接触，X轴滑动组件连同Y轴移动组件可以在X轴移动组件上做矢量滑动，X滑动组件初始位置置于X轴移动组件的终点处。Z轴运动机构14垂直于XY轴运动机构的平面，并通过Y轴滑动组件与Y轴移动组件垂直连接，Z轴运动机构14连同Y轴滑动组件的初始位置置于Y轴移动组件的中心。Z轴移动组件上安装有Z轴滑动组件，该Z轴滑动组件上可以设置一用以空间位置指示的定位指针15。这种笛卡尔空间坐标结构，不但结构简单，且空间运动轨迹清晰。