[实用新型]一种智能控制的十自由度蓝光三维扫描仪

说明书

本实用新型公开了一种智能控制的十自由度蓝光三维扫描仪，涉及一种三维扫描仪技术领域，包括采集控制单元、载物台机构和底座，所述采集控制单元包括光栅投影仪、双目相机和机械传动机构，所述载物台机构包括载物平台、平台转动机构和平台摇篮机构，本实用新型提高三维扫描的质量，减少因为光栅、相机和扫描物体之间不合适的相对位置而导致的拍摄死角，通过增加自由度增加了工作效率和标准化，提高了扫描精度。

技术领域

本实用新型涉及一种三维扫描仪技术领域，具体涉及一种智能控制的十自由度蓝光三维扫描仪。

背景技术

现在市场上所用三维扫描仪，其扫描方式基本分为接触式和非接触式，其基本原理都是用探头对被测件表面进行扫描，再由计算构建模型。一般来说，被测件通常被要求固定保持不动，由机械臂带着(或者操作者手持)探头对被测件进行扫描。一方面，由于被测件固定，探头经常会遇到测量死角，难以获取被测物体全部的三维外观信息；另一方面，仅由机械臂驱动探头移动的测量方式要求较大的工作空间方便探头回转扫描，占地面积较大。虽然目前已有四到五个自由度的机械结构被应用于三维扫描，用来克服占地面积大和测量死角的问题。但是，目前的双目光栅扫描仪缺少对相机和光栅的控制，还会遗留通过五自由度机械结构的运动无法消除的死角，并且在智能化方面还有所欠缺。由于目前的光栅扫描仪的双目相机的角度和位置是固定的，对复杂物体，尤其是包含较深凹曲面的复杂物体表面进行扫描时，机的位姿会发生改变，为了保证精度，要反复进行相机标定和位姿的逆向工程求解，大大影响了工作效率。会产生依靠调整物体位置姿势均无法消除的扫描盲区。该盲区的形成是因为当前的光栅双目成像光路在这些区域不能够形成完整的映射。因此，只有改变双目相机和光栅的相对位置，才能完成这类盲区的扫描。缺少了对相机和光栅的控制，扫描仪的上位机就无法对相机和光栅进行实时补偿运算。在每次改变了相机和光栅的位置之后，都要重新对相机进行标定。针对不同大小的物体进行扫描要求人工对相机进行调整，相机的位置会发生改变，为了保证精度，要反复进行相机标定和位置的逆向工程求解，大大影响了工作效率。

中国专利申请号为201620108524.7公开了一种三维扫描仪光栅发射器和相机投射十字中心线的对准装置，其结构特征是：安装板A通过螺钉固定在机体上，安装板A上固定着直线导轨副A和连接板A，连接板A通过轴承与丝杆螺母副A连接，丝杆螺母副A与摇杆A连接；直线导轨副A、丝杆导轨副A分别与安装板B连接，安装板B与连接板B连接，直线导轨副B安装在安装板B上，连接板B与丝杆螺母副B的丝杆B连接，丝杆B又与摇杆B连接；直线导轨副B和丝杆螺母副B分别与安装板C连接，连接板C通过轴承与齿轮副连接。该装置的优点在于：不仅可以控制相机沿竖直方向和水平方向运动，还可以旋转，可使光栅发射器和相机投射的十字中心线完全对准，结构简单、可靠，操作方便。但是该种设备仍然没有解决该类设备具有拍摄死角及工作效率低等核心问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能控制的十自由度蓝光三维扫描仪，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。