本發(fā)明涉及編碼器，具體為一種視覺編碼器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、視覺編碼器系統(tǒng)通常應(yīng)用于各種需要高精度定位和測量的場景，例如工業(yè)自動化、機器人、以及其他機電設(shè)備中。它們利用光學(xué)傳感器和編碼技術(shù)來獲取物體的位置、速度、角度等信息，從而實現(xiàn)精確控制和反饋。
2、光學(xué)編碼器是最常見的一種視覺編碼器系統(tǒng)，通過光柵編碼盤和光電探測器來實現(xiàn)位置和速度的測量。編碼盤上刻有透明和不透明的刻度，通過旋轉(zhuǎn)時刻度的變化，光電探測器能夠檢測到光線的通過與否，從而輸出脈沖信號。這些脈沖信號經(jīng)過處理后，能夠精確地表示被測物體的位置或角度。然而，光學(xué)編碼器對環(huán)境要求較高，尤其是對灰塵、震動等因素敏感，這限制了其在某些惡劣環(huán)境中的應(yīng)用
3、許多傳統(tǒng)的視覺編碼器系統(tǒng)，如光學(xué)編碼器，對灰塵、油污、震動等環(huán)境因素較為敏感，容易導(dǎo)致測量誤差或系統(tǒng)故障。
4、有鑒于此，特提出本申請。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種視覺編碼器系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種視覺編碼器系統(tǒng)，包括：編碼盤，其上設(shè)有透明和不透明的刻度；光電探測器，用于檢測編碼盤上的刻度變化并輸出脈沖信號；數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收并處理脈沖信號，以生成被測物體的位置或角度信息；環(huán)境適應(yīng)模塊，用于提高系統(tǒng)在灰塵、油污和震動條件下的測量精度。
3、在一種可能的實施方式中，環(huán)境適應(yīng)模塊包括：防塵裝置，用于防止灰塵進(jìn)入編碼盤和光電探測器的工作區(qū)域；防油污裝置，用于避免油污覆蓋編碼盤或光電探測器的表面；其中，防油污裝置包括保護(hù)罩、密封圈和連接機構(gòu)；所述保護(hù)罩為透明或半透明材料制成，覆蓋于編碼盤或光電探測器的表面，形成一個封閉或半封閉的空間，以阻擋油污的侵入；所述密封圈設(shè)置于保護(hù)罩的邊緣，位于保護(hù)罩與編碼盤或光電探測器之間，通過密封圈與保護(hù)罩的緊密接觸，防止油污從接觸面滲入；所述連接機構(gòu)包括一組固定件，固定件連接保護(hù)罩與編碼盤或光電探測器的外殼，以確保保護(hù)罩的穩(wěn)定安裝。
4、在一種可能的實施方式中，防塵裝置包括防塵罩和自動清潔機構(gòu)；所述防塵罩覆蓋編碼盤和光電探測器，形成封閉或半封閉的保護(hù)空間，以阻擋灰塵和其他污染物的侵入；所述自動清潔機構(gòu)集成于防塵罩內(nèi)，并具有一組清潔組件；清潔組件包括刷子、刮片或微型氣流噴嘴，通過驅(qū)動機構(gòu)帶動清潔組件在防塵罩內(nèi)表面或靠近編碼盤和光電探測器的表面移動，清除附著的灰塵；驅(qū)動機構(gòu)采用電機、彈簧機械裝置或氣動裝置，驅(qū)動清潔組件周期性或根據(jù)傳感器信號啟動清潔過程，從而保證編碼盤和光電探測器表面的清潔度，維持視覺編碼器系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。
5、在一種可能的實施方式中，防油污裝置包括防油污涂層，涂覆在編碼盤和光電探測器的表面，用于減少油污附著。
6、在一種可能的實施方式中，環(huán)境適應(yīng)模塊還包括振動補償裝置，用于減小震動對編碼盤和光電探測器的影響，從而提高系統(tǒng)的測量穩(wěn)定性。
7、在一種可能的實施方式中，所述視覺編碼器系統(tǒng)包括振動補償裝置，所述振動補償裝置包括：彈性支撐結(jié)構(gòu)，所述彈性支撐結(jié)構(gòu)安裝于編碼盤和光電探測器的支撐部位，用于吸收外界環(huán)境引起的振動，以減少振動對編碼器系統(tǒng)測量精度的影響；所述彈性支撐結(jié)構(gòu)由多個彈性元件組成，所述彈性元件設(shè)置在編碼盤與光電探測器之間的多個支撐點處，每個彈性元件均能夠獨立吸收并衰減來自不同方向的振動，從而有效保持編碼盤與光電探測器之間的相對位置精度；所述振動補償裝置還包括柔性連接件和固定結(jié)構(gòu)，所述柔性連接件用于連接編碼盤和光電探測器，使得在彈性支撐結(jié)構(gòu)吸收振動時，編碼盤和光電探測器能夠在保持相對位置穩(wěn)定的前提下產(chǎn)生微小位移；所述固定結(jié)構(gòu)包括安裝在編碼盤和光電探測器上的固定座，所述固定座用于將彈性支撐結(jié)構(gòu)的兩端分別固定在編碼盤和光電探測器的相應(yīng)支撐部位上，并且所述固定結(jié)構(gòu)通過柔性連接件與彈性支撐結(jié)構(gòu)連接，以確保振動能量在通過彈性支撐結(jié)構(gòu)時得到充分吸收和衰減；所述彈性支撐結(jié)構(gòu)的材質(zhì)采用橡膠或高分子彈性體材料，能夠在長時間使用中保持其減震效果；所述振動補償裝置還可以包括一對以上的減震器，所述減震器設(shè)置在彈性支撐結(jié)構(gòu)與編碼盤或光電探測器的連接處，用于進(jìn)一步減少高頻振動的傳遞，確保視覺編碼器系統(tǒng)在各種工作環(huán)境下的穩(wěn)定性和測量精度。
8、在一種可能的實施方式中，編碼盤的刻度采用高對比度材料，以增強光電探測器的識別精度。
9、在一種可能的實施方式中，編碼盤的表面經(jīng)過抗反射處理，以減少外界光線對脈沖信號檢測的干擾。
10、在一種可能的實施方式中，光電探測器包括多光電傳感器陣列，以提高系統(tǒng)的分辨率和抗干擾能力。
11、在一種可能的實施方式中，提供了一種用于視覺編碼器系統(tǒng)的測量方法，基于上述視覺編碼器系統(tǒng)，該方法包括：檢測編碼盤的刻度變化，生成脈沖信號；處理脈沖信號以獲得被測物體的位置或角度信息；通過環(huán)境適應(yīng)模塊的防塵、防油污和振動補償功能，減少環(huán)境因素對測量精度的影響。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
13、本發(fā)明通過設(shè)置的通過編碼盤的透明和不透明刻度，結(jié)合光電探測器檢測刻度變化的原理，生成脈沖信號。數(shù)據(jù)處理模塊將這些脈沖信號處理為具體的位置信息或角度信息。為了在惡劣環(huán)境條件下保持測量精度，環(huán)境適應(yīng)模塊通過特定裝置來應(yīng)對灰塵、油污和震動的干擾，確保信號的準(zhǔn)確傳輸和處理。通過環(huán)境適應(yīng)模塊，該系統(tǒng)可以有效抵御灰塵、油污及震動的影響，從而提高測量的穩(wěn)定性和精度。這使得系統(tǒng)在多種復(fù)雜環(huán)境中仍能可靠地工作。
1.一種視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，環(huán)境適應(yīng)模塊包括：防塵裝置，用于防止灰塵進(jìn)入編碼盤和光電探測器的工作區(qū)域；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，防塵裝置包括防塵罩和自動清潔機構(gòu)；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，防油污裝置包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，環(huán)境適應(yīng)模塊還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺編碼器系統(tǒng)包括振動補償裝置，所述振動補償裝置包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，編碼盤的刻度采用高對比度材料，以增強光電探測器的識別精度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，編碼盤的表面經(jīng)過抗反射處理，以減少外界光線對脈沖信號檢測的干擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，光電探測器包括多光電傳感器陣列，以提高系統(tǒng)的分辨率和抗干擾能力。
10.一種用于視覺編碼器系統(tǒng)的測量方法，基于權(quán)利要求1-9中任一項的視覺編碼器系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括：