[发明专利]一种视觉精密测量无线传感器

说明书

技术领域

本发明涉及视觉精密测量技术领域，尤其是一种视觉精密测量无线传感器。

背景技术

视觉精密测量技术是一项以计算机视觉为基础的新型测量技术，原理上具有非接触、实时性强、精度高、信息量丰富等显著优点，随着相关硬件、软件性能的飞速发展和成本不断降低，视觉测量技术的优势逐渐展现出来。视觉测量技术研究三维空间几何尺寸的测量原理和方法，通过视觉传感器拍照的方式，解算特征点的三维坐标，进而利用特征点之间的坐标值得到尺寸值。然而，通过相机拍照的方式，仅仅得到像面坐标的二维值，仅仅建立两个方程，无法对空间三维坐标进行求解。所以，必须附加三个以上的约束方程，才能对空间坐标完成结算。在视觉测量系统中，增加约束方程的方法有多种，如结构光、双目或者多目立体视觉、单相机多位置拍摄等。传感器将采集到的原始数据上传到工控机进行进一步的解算和分析。

现有传感器必须采用有线传输的方式和工控机完成连接，例如以太网通信。传感器的供电来自工控机的直流24V，也需要通过两根电源线进行连接。如图1所示，连线代表了传感器和工控机的连接线。

传输线和供电线的布线给工程施工增加了很大的困难，线缆要从机器人上排布，需要安装人员爬到机器人上手动布线，十分危险。而且机器人长期处于运动状态，频繁的扭动会导致线缆的损坏，有可能导致传感器和工控机通讯不正常，甚至传感器直接掉电，导致系统瘫痪。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种视觉精密测量无线传感器。

本发明的技术方案是：一种视觉精密测量无线传感器，包括相机板、主控板、Wi-Fi网卡和无线充电单元，所述主控板包括ARM处理器、DRAM和FLASH，所述相机板与主控板的ARM处理器连接，所述主控板前端通过相机接口扩展了相机板，所述主控板分别与Wi-Fi网卡和无线充电单元连接，传感器和工控机实现了无线连接和传输。

进一步的，所述相机板采用CMOS图像传感器为核心成像器件，输出通用的视频接口信号。

进一步的，所述主控板为相机板提供电源，所述主控板以ARM处理器为核心扩展了最小系统。

进一步的，所述无线充电单元为主控板提供电源，所述无线充电单元包括电池、无线电源接收电路和接收线圈。

进一步的，所述无线电源接收电路采用凌特公司的无线电源接收芯片LTC4120为核心。

进一步的，还包括无线电源发射器，所述无线电源发射器包括电源发射电路和线圈。

进一步的，所述电源发射电路采用凌特公司的LTC4125为核心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用无线传输和无线供电的传感器，省去了布线的工作，避免了工作人员安装线缆带来的危险性。

(2)本发明采用无线传输和无线供电使得传感器更加稳定可靠，不会应为机器人的频繁扭动导致线缆的损坏，从而造成传感器无法工作。

(3)本发明在视觉测量传感器中集成了无线通讯和无线充电技术，实现视觉测量传感器完全无线化。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明的系统框图。

图3为本发明的无线充电接收模块电路。

图4为本发明的无线充电发射模块电路。

图5为本发明的无线充电示意图。

图6为本发明的传感器和无线充电底座的工作示意图。

图中：1-工控机，2-电源线和网线，3-视觉测量传感器，4-传感器，5-接收线圈，6-发射线圈，7-充电底座。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。