一种扫描设备的制作方法

1.本技术属于扫描设备领域，更具体地说，是涉及一种扫描设备。


背景技术：

2.随着科技的发展，3d相关的技术不断在各行各业中应用，例如3d建模、 3d打印等，在整容整形等医美行业中，3d相关的技术也开始广泛应用，例如，在治疗的前后(或手术前后)会对治疗对象进行扫描建模存档，尤其是在人体的头部进行扫描时，对扫描的精度有着较高的要求。
3.现有的扫描设备，一般通过扫描相机或其他扫描仪器对扫描对象进行多角度的数据采集，扫描过程中，受到环境干扰(例如视线范围内的设备或物件移动、周边的响声等)、人体呼吸动作等因素，都容易使人体的头部在一定的范围内晃动，影响数据的采集。尤其是固定式相机围绕扫描对象进行旋转扫描时，扫描对象容易受到相机旋转的干扰，头部出现较大幅度的摆动，进一步影响扫描效果。并且现有的扫描设备，都易出现扫描对象不在扫描相机视角范围内，或者容易出现扫描对象的中心轴与多维度相机视角交汇轴之间的同轴度偏差大的问题，进而导致多组模型拼接失败或精度误差大。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种扫描设备，以解决现有技术中存在的因扫描对象晃动而导致的扫描效果欠佳的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案是：提供一种扫描设备，包括：
6.底座；
7.扫描组件，用于采集扫描对象的数据；
8.扫描支撑臂，一端连接于所述底座，另一端连接于所述扫描组件；
9.座椅组件，包括设置于所述底座上端面的坐垫、连接于所述坐垫的座椅支架、连接于所述座椅支架的头部支撑件和背部支撑件，所述头部支撑件的前侧面为弧形面且用于与所述扫描对象的后脑勺贴合，以使所述扫描对象的头部中轴线与所述底座的中轴线重合，所述头部支撑件的后侧面连接于所述座椅支架的一端，所述背部支撑件的前侧面为弧形面且用于与所述扫描对象的背部贴合，以使所述扫描对象的躯干中轴线与所述底座的中轴线重合，所述背部支撑件的后侧面连接于所述座椅支架。
10.可选地，所述座椅支架包括支架固定杆、两端分别连接于所述支架固定杆和所述头部支撑件的支架升降杆和设置于所述支架固定杆和所述支架升降杆之间的升降结构，所述支架固定杆的一端连接于所述坐垫，所述支架固定杆的另一端连接于所述支架升降杆且所述背部支撑件连接于该端。
11.可选地，所述升降结构包括设置于所述支架升降杆的升降滑槽、设置于所述支架固定杆内部的滑轮件和设置于所述支架固定杆的阻尼器，所述支架升降杆的一端沿轴向伸入所述支架固定杆的内部，所述滑轮件伸入所述升降滑槽中并与所述升降滑槽滑动连接。
12.可选地，所述滑轮件包括两组滑轮，两组所述滑轮分别与所述升降滑槽的相对两侧壁滑动抵接；所述阻尼器包括调节件和连接于所述调节件的抵压件，所述调节件螺纹连接于所述固定杆，所述抵压件的一侧连接于所述调节件，所述抵压件的另一侧抵顶于所述升降滑槽的底面。
13.可选地，所述座椅支架还包括转接件，所述转接件的一端连接于所述支架升降杆的端部，所述转接件的另一端通过连接结构可拆卸连接于所述头部支撑件，所述连接结构包括紧固件、螺纹结构或卡扣结构中的至少一种。
14.可选地，所述座椅组件还包括连接于所述坐垫相对两侧的扶手和/或连接于所述坐垫下方的搭脚件。
15.可选地，所述扫描支撑臂包括连接于所述扫描组件的第一支撑臂、连接于所述底座的第二支撑臂以及用于调节所述第一支撑臂高度的调节结构，所述调节结构位于所述第一支撑臂和所述第二支撑臂之间。
16.可选地，所述调节结构包括设置于所述第二支撑臂的升降齿条、设置于所述第一支撑臂的驱动电机和由所述驱动电机驱动且与所述升降齿条啮合的升降齿轮，所述驱动电机驱动所述升降齿轮转动以使所述第一支撑臂沿所述升降齿条滑动。
17.可选地，所述底座包括固定底座、转动连接于所述固定底座外周的转动底座以及用于驱动所述转动底座绕所述底座的中轴线转动的驱动结构，所述转动底座连接于所述扫描支撑臂，所述固定底座的上端面连接于座椅组件。
18.可选地，所述转动底座呈环形结构，所述驱动结构包括设置于所述转动底座内缘的环形齿条、连接于所述固定底座的底座驱动电机和由所述底座驱动电机驱动且与所述环形齿条啮合的转动齿轮，所述底座驱动电机驱动所述转动齿轮转动以使所述转动底座绕所述固定底座转动。
19.本技术实施例提供的一种扫描设备的有益效果在于：与现有技术相比，本技术实施例提供的扫描设备，通过扫描支撑臂来连接支撑扫描组件，扫描对象可以坐在坐垫上，通过头部支撑件与扫描对象的后脑勺贴合，从而为扫描对象的头部提供可靠的支撑，并使得扫描对象的头部中轴线与底座的中轴线重合，同时通过背部支撑件与扫描对象的背部贴合，为扫描对象的背部提供可靠的支撑，并使得扫描对象的躯干(即坐垫上方除去头部的部位)的中轴线与底座的中轴线重合，如此可以使得扫描对象容易出现晃动的部位保持稳定，同时也能够有效降低扫描对象的中心轴与扫描组件视角交汇轴的同轴度偏差，具有结构可靠且扫描效果佳的特点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的扫描设备的主视结构示意图；
22.图2为本技术实施例所采用的头部支撑件与转接件的爆炸结构示意图；
23.图3为本技术实施例所采用的座椅组件(头部支撑件未示出)的主视结构示意图；
24.图4为图3中a-a剖线处的剖视图；
25.图5为图4中b处的局部放大图；
26.图6为本技术实施例所采用的滑轮件的主视结构示意图；
27.图7为本技术实施例所采用的扫描支撑臂的立体结构示意图；
28.图8为本技术实施例所采用的扫描支撑臂的剖视图；
29.图9为本技术实施例所采用的底座(固定底座的局部未示出)的立体结构示意图；
30.图10为本技术实施例所采用的扫描组件(壳体未示出)的立体结构示意图。
31.其中，图中各附图标记：
32.1-底座
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10-驱动结构
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101-底座驱动电机
33.102-转动齿轮
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103-环形齿条
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11-固定底座
34.12-转动底座
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2-扫描组件
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20-安装板
35.21-结构光发射器
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22-拍摄模组
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23-扫描仪
36.3-扫描支撑臂
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30-调节结构
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301-升降齿条
37.302-驱动电机
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303-升降齿轮
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31-第一支撑臂
38.32-第二支撑臂
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4-座椅组件
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40-坐垫
39.41-座椅支架
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410-支架固定杆
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411-支架升降杆
40.412-升降滑槽
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413-阻尼器
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413a-调节件
41.413b-抵压件
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414-滑轮件
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415-滑轮
42.42-背部支撑件
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43-头部支撑件
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44-扶手
43.45-搭脚件
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46-转接件
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461-紧固件
44.50-背景支架
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51-背景板。
具体实施方式
45.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
46.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
47.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例/实施方式的组
合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本技术中各个具体技术特征/实施例/实施方式的各种可能的组合方式不再另行说明。
49.请一并参考图1至图3，本技术实施例提供了一种扫描设备，其可以应用于医美行业中的人体扫描，也可以应用于其他需要扫描建模的领域中，本实施例的扫描设备包括底座1、扫描组件2、扫描支撑臂3以及座椅组件4，座椅组件4设置于底座1并用于供扫描对象坐靠，扫描支撑臂3的一端连接于底座1，扫描支撑臂3的另一端连接于扫描组件2，以使得扫描组件2能够扫描坐在座椅组件4上的扫描对象。具体地，座椅组件4包括坐垫40、座椅支架41、头部支撑件43和背部支撑件42，坐垫40设置于底座1的上方并用于供扫描对象倚坐，座椅支架41连接于坐垫40，头部支撑件43的前侧面为弧形面，其后侧面连接于座椅支架41的一端，头部支撑件43的前侧面用于与扫描对象的后脑勺贴合，为扫描对象的头部提供一个可靠的支撑点，同时使得扫描对象的头部中轴线与底座1的中轴线重合(可参考图1)；背部支撑件42的前侧面为弧形面，其后侧面连接于座椅支架41，背部支撑件42的前侧面用于与扫描对象的背部贴合，为扫描对象的躯干提供一个可靠的支撑件，同时使得扫描对象的躯干中轴线与底座1的中轴线重合(可参考图1)。
50.这样的设计，在使用本实施例的扫描设备时，请参考图1，扫描对象端坐在坐垫40上，后脑勺可以与头部支撑件43的前侧面贴合，背部(包括腰部等位置)可以与背部支撑件42的前侧面贴合，如此，通过头部支撑件43为头部活动量和运动幅度较大的关节(即头部与颈部之间的活动关节)提供可靠的支撑，防止头部在扫描过程中晃动，而背部支撑件42为扫描对象的躯干提供可靠的支撑，有效稳定扫描对象的躯干，从而稳定扫描对象的上半身，有效减少扫描组件2扫描过程中的人体的晃动，提高扫描质量，同时扫描对象也只需自然地倚靠在座椅组件4，可以保持放松的姿态，有利于扫描数据采集的精确性。另外，扫描对象倚靠在头部支撑件43和背部支撑件42后，头部的中轴线与躯干的中轴线(即上半身的中轴线)会与底座1的中轴线重合，如此，在扫描组件2扫描的过程中，扫描对象能够实时处于扫描组件2的视线交汇轴上(即扫描组件2在各个角度的视线均与底座1中轴线交汇)，能够提高后期多组模型拼接的成功率，提高模型的精度。
51.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图3至图5，座椅支架41 包括支架固定杆410、支架升降杆411和升降结构，支架升降杆411的一端连接于支架固定杆410，支架升降杆411的另一端连接于头部支撑件43，升降结构设置于支架固定杆410和支架升降杆411之间，以使得支架升降杆411能够相对于支架固定杆410进行升降。支架固定杆410的一端连接于坐垫40，支架固定杆410的另一端连接于支架升降杆411，且背部支撑件42连接于固定支架杆的另一端。如此，在使用扫描设备时，可以根据扫描对象的身高来调整头部支撑件43的高度，使得头部支撑件43能够完整地贴合扫描对象的头部。
52.具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请一并参考图4和图5，升降结构包括升降滑槽412、滑轮件414和阻尼器413，升降滑槽412设置于支架升降杆411，滑轮件414设置于支架固定杆410的内部，阻尼器413设置于支架固定杆410，支架升降杆411的一端支架固定杆410的沿轴向伸入支架固定杆410的内部中，以使得滑轮件414伸入支架升降杆411的升降滑槽412中，滑轮件414与升降滑槽412滑动连接。如此，利用滑轮件414与升降滑槽412 的滑动配合，使得支架升降杆411的上下滑动更为顺畅，避免支架升降杆411 的卡涩，提高用户的使用体验，而阻尼器413的存在，使得支架升降杆411可以滑动至任意位置后自
主悬停，使头部支撑件43能够处于一个与扫描对象头部贴合的最佳位置，进一步提高用户的使用体验。
53.更具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请一并参考图5和图 6，滑轮件414包括两组滑轮415，两组滑轮415可以分别与升降滑槽412的相对两侧壁滑动抵接，如此可以使得支架固定杆410与支架升降杆411之间保持良好的滑动连接，同时可以使得两组滑轮415始终与升降滑槽412的侧壁抵接，提高升降时的手感。
54.更具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图5，阻尼器 413包括调节件413a和连接于调节件413a的抵压件413b，调节件413a可以螺纹连接于固定杆，抵压件413b的一侧连接于调节件413a，抵压件413b的另一侧抵顶于升降滑槽412的底面。这样的设计，可以使支架升降杆411和支架固定杆410之间具有良好摩擦，同时可以通过调节件413a调节抵压件413b与升降滑槽412之间的压力，避免支架升降杆411和支架固定杆410之间的摩擦力过大或过小。
55.示例性的，每组滑轮415可以分别具有一个滑轮415、两个滑轮415或多个滑轮415，并且滑轮415可以通过弹性臂与支架固定杆410连接，使得滑轮 415可以始终抵接于升降滑槽412的侧壁。抵压件413b可以为塑料、橡胶或其他具有弹性的材料制成，或者也可以为金属材料制成并在其一侧设置弹性缓冲层，并且抵压件413b的底面可以具有增加摩擦的纹理，以提高支架升降杆411 升降时的阻尼。
56.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请重新参考图2，座椅支架41还包括转接件46，转接件46的一端连接于支架升降杆411的端部，转接件46的另一端通过连接结构可拆卸连接于头部支撑件43，连接结构可以为紧固件、螺纹结构或卡扣结构中的至少一种。这样的设计，可以根据扫描对象头部细节的不同，更换合适的头部支撑件43，使得头部支撑件43能够更好地贴合扫描对象。
57.具体应用中，转接件46和头部支撑件43之间可以设置有定位结构，方便在更换头部支撑件43时快速定位，提高更换效率。
58.示例性的，转接件46可以为“l”形结构，连接结构可以为紧固件461连接，紧固件461以为快拆螺丝，定位结构可以定位凸起与定位凹槽，或者，转接件46可以设置有弹簧卡舌，在头部支撑件43与转接件46对接后，弹簧卡舌可以卡入头部支撑件43的定位凹槽中，而拆卸时，通过按压按钮使弹簧卡舌回缩。
59.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请继续参考图2，头部支撑件43 可以为高分子材料制成的弧形件，其前侧面可以设置有缓冲垫(例如橡胶垫、海绵垫等)，以提高扫描对象的舒适感，同时可以在头部支撑件43的合适位置处设置镂空，一方面可以降低头部定位器的重量，另一方面可以减少长时间扫描后的闷热不适感。
60.具体应用中，为了进一步固定扫描对象的头部，可以选择在头部支撑件43 的两端设置弹性束带(图中未示出)，当扫描对象的头部与头部支撑件43贴合后，可以将弹性束带套接至扫描对象的额头处，进一步提高扫描数据的精确性。
61.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图3，背部支撑件42可以为高分子材料制成，其前侧面可以设置有缓冲垫(例如橡胶垫、海绵垫等)，以提高扫描对象的舒适感，背部支撑件42前侧面的弧度可以小于头部支撑件 43前侧面的弧度，从而更好地贴合扫描对象的背部。
62.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请继续参考图3，座椅组件4还包括连接于坐垫40相对两侧的扶手44，扶手44可以用于供扫描对象的手臂搭靠，避免手部的晃动影响扫描，同时也能提高扫描对象的使用体验。
63.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请一并参考图1和图3，座椅组件4还包括连接于坐垫40下方的搭脚件45，扫描对象可以将双脚搭靠在搭脚件45上，避免脚部的动作影响扫描，进一步提高扫描效果。
64.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请一并参考图7和图8，扫描支撑臂3包括第一支撑臂31、第二支撑臂32以及调节结构30，第一支撑臂31 连接于扫描组件2，第二支撑臂32连接于底座1，调节结构30位于第一支撑臂 31和第二支撑臂32之间，且调节结构30用于调节第一支撑臂31的高度，从而实现调节与之连接的扫描组件2的高度，有利于适应不同身高的扫描对象。
65.具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图8，调节结构 30包括升降齿条301、驱动电机302和升降齿轮303，升降齿条301设置于第二支撑臂32，驱动电机302设置于第一支撑臂31，升降齿轮303连接于驱动电机302且与升降齿条301啮合，调节高度时，可以通过驱动电机302驱动升降齿轮303转动，以使第一支撑臂31沿升降齿条301滑动，从而实现高度调节。
66.示例性的，第一支撑臂31和第二支撑臂32可以均呈“l”形结构，两者均包括一长臂和一短臂，两者的长臂通过调节结构30连接，第一支撑臂31的短臂用于连接扫描组件2，第二支撑臂32的短臂用于连接底座1。
67.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图9，底座1包括固定底座11、转动底座12和驱动结构10(图9中未将固定底座11的上端面示出)，固定底座11的上端面连接于座椅组件4，转动底座12转动连接于固定底座11 的外周，扫描支撑臂3连接于转动底座12，驱动结构10用于驱动转动底座12 绕底座1的中轴线转动，以使扫描支撑臂3和扫描组件2绕扫描对象转动扫描，从而实现多维度的扫描数据采集。
68.具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请继续参考图9，转动底座12可以呈环形结构，驱动结构10包括环形齿条103、底座驱动电机101 和转动齿轮102，环形齿条103设置于转动底座12的内缘，底座驱动电机101 连接于固定底座11，转动齿轮102连接于底座驱动电机101并与环形齿条103 啮合。在扫描时，底座驱动电机101可以驱动转动齿轮102转动，以带动转动底座12绕固定底座11的外周转动，进而使扫描组件2进行多维度的扫描数据采集。
69.示例性的，固定底座11可以呈圆盘形结构，坐垫40可以连接于固定底座 11的上端面，扫描组件2进行旋转扫描时，扫描组件2可以以固定底座11的中轴线为轴心转动，并且扫描组件2在不同位置处的扫描视线会与固定底座11 的中轴线交汇，提高后期建模的精确性。
70.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请重新参考图1，扫描设备还包括背景支架50和背景板51，背景支架50连接于底座1，背景板51连接于背景支架50，且背景板51朝向于扫描对象的背部。如此，背景板51可以阻挡来自扫描对象后方的环境光，提高扫描数据的精确性，同时背景板51也能一定程度上吸收来自扫描对象前方的光线，减少光线的反射，进一步提高扫描效果。
71.示例性的，背景板51可以为黑色吸光板，或者背景板51可以在朝向扫描对象的一面设置吸光层，以进一步减少光线的反射。背景板51的两侧可以向扫描对象弯折以形成呈弧形结构，如此可以进一步遮挡周围的光线。
72.作为本实施例的其中一种可选实施方式，扫描组件2可以根据实际用途的不同，而选择不同类型的扫描组件，其具体结构可以参考现有技术。
73.示例性的，请参考图10，扫描组件2可以包括壳体(图中未示出)、拍摄模组22、结构光发射器21、扫描仪23以及安装板20，拍摄模组22、结构光发射器21、扫描仪23以及安装板20均设置于壳体的内部，结构光发射器21、拍摄模组22和扫描仪23可以沿安装板20依次相邻设置，结构光发射器21可以发射结构光至拍摄对象的表面，扫描仪23采集拍摄对象的三维数据并建立模型，拍摄模组22拍摄采集扫描对象的纹理信息(结构光发射器21可以发射单色光图像为拍摄模组22补光)，并将其贴附至三维模型的表面上，从而完成三维模型的建模。具体应用中，拍摄模组22、结构光发射器21、扫描仪23可以参考现有技术，本实施例不再加以赘述。
74.本技术实施例提供的一种扫描设备的有益效果在于：与现有技术相比，本技术实施例提供的扫描设备，通过扫描支撑臂3来连接支撑扫描组件2，扫描对象可以坐在坐垫40上，通过头部支撑件43与扫描对象的后脑勺贴合，从而为扫描对象的头部提供可靠的支撑，并使得扫描对象的头部中轴线与底座1的中轴线重合，同时通过背部支撑件42与扫描对象的背部贴合，为扫描对象的背部提供可靠的支撑，并使得扫描对象的躯干(即坐垫40上方除去头部的部位) 的中轴线与底座1的中轴线重合，如此可以使得扫描对象容易出现晃动的部位保持稳定，同时也能够有效降低扫描对象的中心轴与扫描组件2视角交汇轴的同轴度偏差，具有结构可靠且扫描效果佳的特点。
75.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。