树莓派双目视觉摄像头安装固定支架

　　在嵌入式视觉开发、小型智能设备搭建场景中，双目立体视觉方案的硬件安装精度直接影响后续深度计算、测距识别的效果，这款适配树莓派系列开发板的摄像头安装支架，正是针对这类开发场景的安装痛点设计。日常做视觉项目调试时，很多开发者会用热熔胶、扎带临时固定摄像头，不仅两个摄像头的基线距离难以保证一致，设备搬运、调试过程中摄像头容易移位，每次重新固定都要重新做双目标定，耗费大量调试时间，这款支架从结构上解决了这类临时固定的弊端。

　　支架整体采用一体化板式拼接结构，底部为方形安装基板，基板四个角预留了沉头安装孔，既可以通过M3螺丝直接固定在树莓派开发板的标准安装孔位上，也可以固定在亚克力实验台、铝合金型材框架上，安装孔的位置公差控制在0.1mm以内，保证安装后基板平面的水平度，避免摄像头安装后出现俯仰角度偏差。基板向上延伸出三块垂直立板，左右两块立板为摄像头安装位，中间立板做结构加强，避免立板受外力出现弯折变形。左右立板上分别开设了矩形摄像头避让窗口，窗口四周预留了四个小凸台作为摄像头模块的安装定位柱，刚好适配Raspberry Pi 2/3 B型配套的Pi NoIR CSI摄像头模块、Pi Sense立体视觉帽子的安装孔位，摄像头模块卡入定位柱后不需要额外打胶，依靠凸台的过盈配合就能实现固定，安装后摄像头镜头面与立板平面完全贴合，不会出现歪斜。

　　设计时特意将左右两个摄像头安装位的中心距控制在60mm，这个基线距离是嵌入式双目视觉的常用基线参数，兼顾近距离深度识别精度与远距离测距范围，不需要开发者自行调整基线距离，安装后即可直接做标定工作，大幅缩短前期硬件搭建的时间。立板与底部基板的连接处做了三角加强筋结构，在3D打印制作时不会出现层间开裂的问题，同时能降低整体结构的重量，整个支架打印完成后的重量不到20g，不会给小型移动机器人、便携视觉设备增加过多负载。

　　考虑到这款支架主要面向3D打印自制的用户，结构设计时所有壁厚都设置为2mm，既保证结构强度，又能减少打印耗材的使用，所有边角都做了R1的圆角处理，避免打印后出现尖锐边角划伤手部，也能减少打印时的支撑材料用量，打印时不需要添加额外支撑，直接平放即可完成打印。针对不同3D打印机的精度差异，设计时特意将安装凸台的尺寸预留了0.2mm的调整公差，用户可以根据自己使用的打印机精度，对凸台尺寸做微小调整，保证摄像头模块安装时的松紧度合适，不会出现过紧卡坏模块PCB、过松固定不稳的问题。

　　实际使用场景中，这款支架不仅可以用于桌面端的立体视觉算法调试，也可以直接安装在小型轮式机器人、智能巡检小车上作为视觉感知硬件的固定结构，底部的安装孔位兼容多种常用的小型开发平台安装标准，不需要额外做转接件。中间的加强立板除了提升结构强度外，还可以作为扩展安装位，用户可以自行在上面固定补光灯、滤波片等视觉配件，拓展支架的使用场景。支架的所有安装面都设计为平面结构，不需要后期做打磨、找平处理，打印完成后去除毛边即可直接组装使用，对于做快速原型开发的团队来说，能大幅缩短硬件验证的周期，避免在机械固定结构上耗费过多设计时间。

　　不同于通用的万能支架，这款支架针对特定的树莓派摄像头模块做了适配，不需要额外的调节结构就能保证两个摄像头的光轴平行，这对于双目视觉来说是至关重要的安装要求，很多通用支架在调节摄像头角度后，随着使用时间增加会出现角度偏移，导致标定参数失效，这款固定结构的支架一旦安装完成，摄像头的相对位置就完全固定，不会因为震动、搬运出现位置变化，适合长期固定使用的视觉项目场景。