本实用新型属于标定板固定技术领域，具体涉及一种新型标定板旋转安装架。
背景技术：
随着人工智能技术热潮风靡全球，机器人、自动驾驶等领域飞速发展，视觉系统应用场合对视觉测量、目标定位、图像识别等方面的技术要求也越来越高。虽然目前摄像机的生产技术已经非常成熟，出厂时的各个内部参数值也都是固定的。但由于不可避免的透镜本身的制造误差和装配过程中产生的误差，摄像机拍摄的图像将存在一定的失真，对图像的使用造成一定的影响。视觉系统中的镜头均存在径向畸变、切向畸变和薄棱镜畸变，在光线透过透镜时，其在成像平面上的投影点位置将与理想投影点位置发生偏移。因而需要在摄像机使用前对其构成的视觉系统的内部参数进行标定。标定时，通常需要拍摄十至二十幅不同的角度与位姿标定板图像，采用最速下降法求解内外参数的初始值，利用levenberg-marquardt迭代优化算法求最小二乘解，作为视觉系统的标定结果。
所以标定时需要将标定板摆放在不同的角度与位姿，由于一次标定就需要拍摄十至二十幅完整的标定板图像。这样一来，需要每拍摄一幅图像就要移动一次标定板的位置，而人工操作起来必须至少两个人，一个人必须不断拿着标定板来改变标定板的位姿或角度，另一个人再进行拍摄，而且标定过程中，操作起来比较繁琐，且会出现记不住当前角度而出现重复，耗费人力物力。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种新型标定板旋转安装架，将标定板放置在夹具中，解决了人工改变标定板的位姿繁琐的问题。
为达到上述目的，本实用新型所述一种新型标定板旋转安装架，包括支撑圆盘，支撑圆盘上安装有气压缸，气压缸上端固定有第一齿轮轴，第一齿轮轴上端通过轴承安装有套筒，套筒上端通过轴承安装有第二齿轮轴，第二齿轮轴的中心轴和第一齿轮轴的中心轴垂直，第二齿轮轴上的齿轮和动力齿轮啮合，动力齿轮安装在动力输出装置的动力输出轴上；第二齿轮轴两端固定有用于固定标定板的夹具。
进一步的，支撑圆盘上固定有气泵，气泵中的气泵活塞上端和气泵压杆铰接，气泵压杆一端铰接在气泵的壳体的顶面；气泵的壳体中开设有进气管道和吸气管道，进气管道一端和缸筒的无杆腔连通，另一端和气泵的无杆腔连通，进气管道中安装有第一单向阀，吸气管道一端和气泵的无杆腔连通，另一端和大气连通；
气压缸包括缸筒和活塞杆，缸筒侧壁开设有出气口，出气口中安装有弹簧开关，当无杆腔进气时，弹簧开关处于常闭状态，即弹簧开关在弹簧力的作用下使气压缸出气口关闭，当按下弹簧开关时，出气口打开。
进一步的，缸筒中安装有用于对活塞杆导向的作用的导向套。
进一步的，活塞杆顶部通过三角形螺纹与第一齿轮轴下端固定连接。
进一步的，第一齿轮轴上标记有刻度。
进一步的，套筒上铰接有定位杆，当定位杆放下时，能够卡入第一齿轮轴的齿轮上。
进一步的，第一齿轮轴与套筒通过第一深沟球轴承和第二深沟球轴承连接，第一深沟球轴承与第二深沟球轴承的轴向定位通过第一齿轮轴上的轴肩定位。
进一步的，夹具上端开设有用于放置标定板的u形槽，u形槽的两个侧壁上分别开设有相对设置的螺纹孔。
进一步的，支撑圆盘下端安装有带自锁功能的万向轮。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果：
通过第一齿轮轴，套筒以及定位杆带动标定板以y轴为中心轴旋转；当需要转动时旋转套筒，套筒和第一齿轮轴通过轴承实现相对转动；通过第二齿轮轴带动标定板以x轴为中心轴转动。通过上述装置，使标定板可以以y轴为中心轴旋转，能够以x轴为中心轴旋转；在进行标定板拍照时，根据需要方便的进行标定板位置的调节。从而可以快速获取不同位姿的图片。
进一步的，标定板的高度可调：在不同的应用场合，需要标定的位置高度不一样，可以利用气压缸，使用气泵压杆给无杆腔充气实现上升，通过弹簧开关使出气口打开，气压缸无杆腔内气体通过出气口排出，使塞杆向下运动。此外气压传动具有：维护简单，操作简单，结构紧凑和质量可靠的优点。
进一步的，第一齿轮轴上标记有刻度，能够清楚看到套筒转动的角度。进一步的，该装置便于移动，圆盘下面安装四个万向轮，可以根据应用场合随时随地移动，停止。
进一步的，该装置还采用了机械传动中的轴和滚动轴承配合传动：结构简单可靠，具有启动所需力矩小，旋转精度高，选用方便等优点。
进一步的，将标定板放在u形槽中实现标定板的固定，能够适应不同大小的标定板。
附图说明
图1为实用新型整体的结构示意图；
图2为标定板夹紧装置局部放大图；
图3为传动装置示意图；
图4为起升装置示意图；
图5为气压缸局部放大图；
图6为本实用新型立体示意图。
附图中：1-万向轮，3-支撑圆盘，4-气泵压杆，5-缸筒，6-活塞杆，7-第一齿轮轴，8-套筒，9-定位杆，10-电机箱，11-夹具，12-第二齿轮轴，13-螺栓，14-第一深沟球轴承，15-第二深沟球轴承，16-齿轮，17-气泵，18-气泵连杆，19-气泵活塞，20-第二单向阀，21-第一单向阀，22-弹簧开关，23-进气管道，24-导向套，25-吸气管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
参照图1至图6，一种新型标定板旋转安装架，包括支撑装置、起升装置、旋转装置、夹紧装置。
其中支撑装置由支撑圆盘3和万向轮1组成，支撑圆盘3下端面沿周向均匀安装有四个万向轮1。万向轮通过四个支脚与圆盘3连接，四个支脚与圆盘3进行焊接连接，万向轮1采用带刹车制动的万向轮。万向轮1采用免充气abs塑料材质。万向轮采用免充气abs塑料材质，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点。
参照图5，起升装置包括气压缸和气泵17，气压缸由缸筒5和活塞杆6组成，缸筒5下端焊接在支撑圆盘3上。活塞杆6为阶梯轴，活塞杆下部伸入缸筒5中，活塞杆6上部与第一齿轮轴7螺纹连接，缸筒5中安装有导向套24，导向套24起到对活塞杆6导向的作用。
参照图4，气泵17和支撑圆盘3通过焊接在一起。气泵17中的气泵活塞19上端和气泵压杆4中部铰接，气泵压杆4一端和气泵连杆18上端铰接，气泵连杆18下端铰接在气泵17的壳体的顶面铰接，气泵活塞19可在气泵17腔内上下移动，第一单向阀21的阀口向下，第一单向阀21内的球体可上下移动，实现气体只沿一个方向流动，进入缸筒5的无杆腔。第一单向阀21内球体靠弹簧复位。
缸筒5上升原理采用千斤顶原理，气泵17具体结构如,4所示，缸筒5侧壁开设有出气口，出气口中安装有弹簧开关22，弹簧开关22能够沿水平方向移动。当无杆腔进气时，弹簧开关22处于常闭状态，即弹簧开关在弹簧力的作用下使气压缸出气口关闭。当实现缸筒5活塞杆向下运动时，按下弹簧开关22使出气口打开，气压缸无杆腔内气体通过出气口排出。实现活塞杆6向下运动。气泵17的无杆腔通过进气管道23和缸筒5的无杆腔连通。
气压缸上升原理：使气泵压杆4向上运动，大气通过吸气管道25以及阀口向上的第二单向阀20进入气泵17无杆腔。为上升做充气准备。气泵压杆4向下运动推动气泵活塞19向下运动，活塞19推动气体经过第一单向阀21进入气压缸无杆腔，推动活塞杆6向上运动。
气压缸下降原理：要按下弹簧开关22，气压缸中的气体会通过弹簧开关22，流向大气中，从而实现下降。
旋转装置包括第一齿轮轴7、第一深沟球轴承14、第二深沟球轴承15第二齿轮轴12和电机。
夹紧装置由两个夹具11，两个夹具11螺纹连接在第二齿轮轴12的两端，第二齿轮轴12上的齿轮16位于两个夹具11之间，夹具11上端开设有用于放置标定板的u形槽，该u形槽的两个侧壁上分别开设有相对设置的螺纹孔。
参照图3，活塞杆6与第一齿轮轴7采用三角形螺纹固定连接，三角形螺纹具有自锁作用增加连接的可靠性。第一齿轮轴7上端有阶梯，第一齿轮轴7上的齿轮有36个齿，每个齿上标记有刻度，整个齿轮上共标记有36个刻度，角度从0°-360°，在和定位杆9的配合下，从而可以轻松避免人工记不住角度而出现大量重复的问题。整个过程操作简单，工作可靠。套筒8上铰接有定位杆9，当定位杆9放下时，能够卡入第一齿轮轴7上的齿轮上，其中定位杆9和齿轮16起到旋转定位的作用，达到所需的位姿放下定位杆9锁紧第一齿轮轴7，使套筒8停止转动。第一齿轮轴7与套筒8通过第一深沟球轴承14与第二深沟球轴承15实现相对转动，第一深沟球轴承14型号为61805，第二深沟球轴承15型号为61806。第一深沟球轴承14与第二深沟球轴承15的轴向定位通过阶梯轴的轴肩定位，周向定位通过与套筒8内壁过盈配合固定。其中深沟球轴承既可以承受轴向力也可以承受径向力，具有旋转精度高，启动力矩小的特点。第二齿轮轴12的转动轴穿过套筒8上端开设的安装孔，转动轴12和套筒8通过轴承连接，电机箱10内部固定安装有步进电机，步进电机的输出轴上安装的齿轮与齿轮16啮合，电机箱外面设有电机开关。第二齿轮轴12与夹具11通过螺纹固定连接，螺纹连接具有自锁功能，夹具卡槽里面用于放置标定板，标定板和夹具通过螺栓13连接。
参照图2，旋转装置包括两部分，一部分是实现标定板以y轴为中心轴旋转，通过第一齿轮轴7，套筒8以及定位杆9实现，当需要转动时拉起定位杆9，旋转套筒8，套筒8和第一齿轮轴7通过轴承实现相对转动，旋转多少角度可以参考齿轮上面的刻度；另一个是实现以x轴为中心轴旋转，通过步进电机和第二齿轮轴12实现，按下电机开关，步进电机转动一个设定的角度。电机输出轴带动齿轮16转动，齿轮和轴是一体，第二齿轮轴12转动带动夹具以x轴为中心轴转动。
由于万向轮1可以在任意方向移动，结合其自锁功能，能够在任意场合的移动与固定，整个操作过程简单省力。第一齿轮轴7上面标有0°～360°的刻度，在旋转装置的配合下可以轻松避免人工在操作过程中由于记不住角度，而出现大量的重复问题。起升缸筒5可以根据不同场合以及不同的相机高度，轻松调至匹配的高度，操作过程中反应敏捷，定位准确，噪声小。
标定板夹具装置：结构设计在x和y方向上没有限制标定板的尺寸，从而适应范围比较广，适合各种尺寸的标定板。此外，标定板采用了机械设计中的螺栓进行连接固定，结构简单，工作可靠，可适用于经常拆卸的场合。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方案，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出相应的变形和改进，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。因此本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，包括支撑圆盘(3)，所述支撑圆盘(3)上安装有气压缸，所述气压缸上端固定有第一齿轮轴(7)，所述第一齿轮轴(7)上端通过轴承安装有套筒(8)，所述套筒(8)上端通过轴承安装有第二齿轮轴(12)，所述第二齿轮轴(12)的中心轴和第一齿轮轴(7)的中心轴垂直，所述第二齿轮轴(12)上的齿轮和动力齿轮啮合，所述动力齿轮安装在动力输出装置的动力输出轴上；所述第二齿轮轴(12)两端固定有用于固定标定板的夹具(11)。
2.根据权利要求1所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述支撑圆盘(3)上固定有气泵(17)，所述气泵(17)中的气泵活塞(19)上端和气泵压杆(4)铰接，所述气泵压杆(4)一端铰接在气泵(17)的壳体的顶面；所述气泵(17)的壳体中开设有进气管道(23)和吸气管道(25)，所述进气管道(23)一端和缸筒(5)的无杆腔连通，另一端和气泵(17)的无杆腔连通，所述进气管道(23)中安装有第一单向阀(21)，所述吸气管道(25)一端和气泵(17)的无杆腔连通，另一端和大气连通；
所述气压缸包括缸筒(5)和活塞杆(6)，所述缸筒(5)侧壁开设有出气口，出气口中安装有弹簧开关(22)；当无杆腔进气时，弹簧开关(22)处于常闭状态，即弹簧开关(22)在弹簧力的作用下使气压缸出气口关闭，当按下弹簧开关(22)时，出气口打开。
3.根据权利要求2所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述缸筒(5)中安装有用于对活塞杆(6)导向的作用的导向套(24)。
4.根据权利要求2所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述活塞杆(6)顶部通过三角形螺纹与第一齿轮轴(7)下端固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述第一齿轮轴(7)上标记有刻度。
6.根据权利要求1所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述套筒(8)上铰接有定位杆(9)，当所述定位杆(9)放下时，能够卡入所述第一齿轮轴(7)的齿轮上。
7.根据权利要求1所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述第一齿轮轴(7)与套筒(8)通过第一深沟球轴承(14)和第二深沟球轴承(15)连接，所述第一深沟球轴承(14)与第二深沟球轴承(15)的轴向定位通过第一齿轮轴(7)上的轴肩定位。
8.根据权利要求1所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述夹具(11)上端开设有用于放置标定板的u形槽，所述u形槽的两个侧壁上分别开设有相对设置的螺纹孔。
9.根据权利要求1所述的一种新型标定板旋转安装架，其特征在于，所述支撑圆盘(3)下端安装有带自锁功能的万向轮(1)。
技术总结