CN108732576A - 借助于激光测量装置进行定位的方法及激光测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种借助于激光测量装置进行定位的方法,所述方法包括测量所述激光测量装置与所述激光测量装置所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离;测量所述激光测量装置所产生的激光与所述第一表面之间的夹角;根据定位距离、所述第一距离以及所述夹角计算所述激光待偏转的偏转角度;以及根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位。借助于依据本发明所述的方法以及激光测量装置能够实现目标定位的功能,从而使得激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置进行定位,而且使用者也能够仅仅利用激光测量装置便能轻易地实现目标定位的功能。
Description
技术领域
本发明涉及距离测量以及定位领域,更为具体地涉及一种借助于激光测量装置进行定位的方法以及一种相应的激光测量装置。
背景技术
传统的测距仪通常用于测量测距仪与目标物体之间的直线距离,例如德国专利申请DE102013004266.6公开了一种测距仪、尤其是手持式激光测距仪,如该专利申请的附图所示,该测距仪具有外壳12和设置在外壳12里面的发射单元,该发射单元用于在测量物体方向上发射测量射线18,并且该测距仪具有接收单元,接收单元用于接收被测量物体反射的测量射线18并且具有第一操纵部件20,该第一操纵部件20用于释放至少一次测距。在该专利申请中建议,所述第一操纵部件20以滑移部件的形式构成。本专利申请还涉及一种用于测距仪运行的方法、尤其用于手持式激光测距仪运行的方法,在该方法中利用位于测距仪10外壳12上的第一操纵部件20启动至少一次第一测距。在该申请中建议,所述第一操纵部件20为了释放第一测距、尤其为了释放距离测量的顺序、尤其连续的距离测量的顺序从断开测距仪的第二位置B移动到第一位置A,尤其沿着测距的测量轴移动。然而,通读该专利申请会发现该专利申请并未提及如何设计使得该测距仪具有定位功能。
再者,中国专利申请CN201589861U公开了一种测距仪,其包括电性连接的激光测距模块、传感器角度测量模块、数据处理模块以及数据输出模块。其中利用激光测距仪可以测量仪器到两个目标点的距离,再利用传感器角度测量模块得到测量仪在测量两个目标点时转动的角度,根据三角形的边角边定理,数据处理模块可以计算得到角度对应的边长长度,并由数据输出模块输出计算结果,从而实现两个目标点的距离测量。本发明涉及的测距仪,可实现对空间任意两点之间的距离测算,扩大了测距仪的使用范围以及使用的便利性。综合来看,该专利申请仅仅提出了利用所提出的测距仪中的角度传感器测量测距仪位于第一位置和第二位置之间的角度差值,然后利用测距仪测量的两个边的长度以及上述的角度差值来计算测距仪在第一位置时的投影和在第二位置时的投影之间的距离,然后该测距仪为了实现上述功能必须具备额外的角度传感器,而且即便有了这样的额外的角度传感器也仅仅能够实现距离计算而不能实现目标距离的定位,例如找到目标平面上预定点的在预定方向上的例如向左或者向后1米的位置。
发明内容
针对上述的技术问题,即现有技术中即便有了这样的额外的角度传感器也仅仅能够实现距离计算而不能实现目标距离的定位的技术缺陷,本发明的第一方面提出了一种借助于激光测量装置进行定位的方法,该方法使得依据本发明的激光测量装置能够实现目标定位的功能,所述方法包括:
首先测量所述激光测量装置与所述激光测量装置所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离;
然后测量所述激光测量装置所产生的激光与所述第一表面之间的夹角;
接下来根据定位距离、所述第一距离以及所述夹角计算所述激光待偏转的偏转角度;以及
最后根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位。
借助于依据本发明所述的方法,依据本发明所述的激光测量装置能够实现目标定位的功能,从而使得激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置进行定位,而且使用者也能够仅仅利用激光测量装置便能轻易地实现目标定位的功能。
在依据本发明的一个实施例中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-将所述激光测量装置转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够将整个激光测量装置偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法计算出将激光测量装置向右偏转20度对应为将目标点向右移动2米,则利用将所述激光测量装置向右转动20度来实现目标点向右移动2米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-将所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够仅仅将激光测量装置的激光模组偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法计算出将激光测量装置向右偏转12度对应为将目标点向右移动1米,则利用将所述激光测量装置的激光模组向右转动12度来实现目标点向右移动1米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-通过步进电机将所述激光测量装置或所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度进行定位。
以这样的方式能够以较为简单的方式即步进电机来实现预定的偏转角度的转动,这样来实现的优点在于一方面步进电机的实现方式性价比较高,另一方面步进电机的控制精度也很精确。
在依据本发明的一个实施例中,所述激光测量装置中的激光模组包括十字线激光模组。借助于十字线激光模组能够同时实现两个方向上的目标定位。
此外,本发明的第二方面提出了一种激光测量装置,所述激光测量装置包括:
激光模组,所述激光模组被构造为发射激光;
输入模块,所述输入模块被构造为接收定位距离;
控制模块,所述控制模块被构造为根据所述定位距离、由所述激光模组所测量的所述激光模组与所述激光模组所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离、以及由所述激光模组所测量的所述激光模组所产生的激光与所述第一表面之间的夹角计算出所述激光模组所产生的激光待偏转的偏转角度;
驱动模块,所述驱动模块被构造为根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位。
借助于依据本发明所述的方法,依据本发明所述的激光测量装置能够实现目标定位的功能,从而使得传统的激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置,而且使用者能够仅仅利用激光测量装置便能实现目标定位的功能。
在依据本发明的一个实施例中,所述驱动模块进一步被构造为将所述激光测量装置转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够将整个激光测量装置偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过依据本发明所述的激光测量装置计算出将激光测量装置向右偏转20度对应为将目标点向右移动2米,则利用将所述激光测量装置向右转动20度来实现目标点向右移动2米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,所述驱动模块进一步被构造为将所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够仅仅将激光测量装置的激光模组偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过本发明的激光测量装置计算出将激光测量装置向右偏转12度对应为将目标点向右移动1米,则利用将所述激光测量装置的激光模组向右转动12度来实现目标点向右移动1米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,根据驱动模块进一步被构造为通过步进电机将所述激光测量装置或所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度进行定位。以这样的方式能够以较为简单的方式即步进电机来实现预定的偏转角度的转动,这样来实现的优点在于一方面步进电机的实现方式性价比较高,另一方面步进电机的控制精度也很精确。
在依据本发明的一个实施例中,所述激光测量装置中的激光模组包括十字线激光模组。借助于十字线激光模组能够同时实现两个方向上的目标定位。
借助于依据本发明所提出的借助于激光测量装置进行定位的方法以及相应的激光测量装置能够实现目标定位的功能,从而使得激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置,而且使用者也能够仅仅利用激光测量装置便能实现目标定位的功能。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理,从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中,相同的附图标记表示相似的特征。
图1示出了借助于激光测量装置进行定位的方法的示意图100;
图2示出了测量激光测量装置所产生的激光与在其上待进行距离定位的第一表面之间的夹角α以及在依据本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法中计算待转动的偏转角度β的原理示意图200;以及
图3示出了依据本发明的激光测量装置的示意图300。
本发明的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中,将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解,在不偏离本发明的范围的前提下,可以利用其他实施例,也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此,以下的具体描述并非限制性的,且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
图1示出了借助于激光测量装置进行定位的方法的示意图100。从图中可以看出,在实施该方法的过程中:
首先,在该方法100的第一个步骤110中将会测量所述激光测量装置与所述激光测量装置所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离;在该步骤中所利用的功能即为传统的激光测量装置的测距功能,例如,激光测量装置测得离当前的目标物体的第一表面上的投影之间的距离为x米,激光测量装置将该数据予以存储,本领域的技术人员应当了解,为了存储该测量数据,该激光测量装置能够具有独立的存储器,也能够利用激光测量装置所具有的通信接口将该数据存储在与之通信的其他设备之上,也就是说,独立的存储器或者相应的通信接口并不是激光测量装置所必须具备的,上述的示例仅仅是示例性的而非限制性的。
然后,在接下来的方法步骤120中,激光测量装置将会测量所述激光测量装置所产生的激光与所述第一表面之间的夹角α,举例来说,当激光测量装置例如所接收到的或者所被输入的任务为定位当前位置向右1米处的位置时,激光测量装置将会向右移动一个较小的距离,此时激光测量装置能够得知其位置偏转所对应的角度变化θ,也能够得知位置变化前后的距离x和y1;依据本领域技术人员所掌握的知识,当一个确定的三角形的两条边以及这两条边之间的夹角确定了之后,便能够根据已知的参数即两条边的长度即x和y1,以及这两条边之间的夹角θ的值计算出三角形其余的两个角的角度大小以及另外一条边的长度,这两个角度中的其中一个夹角变为所需要测量的所述激光测量装置所产生的激光与所述第一表面之间的夹角α。关于如何利用三角函数进行角度α或者边长的计算将在下文参照图2进行描述。
接下来在方法步骤130中便能够根据定位距离l、所述第一距离x以及所述夹角α来计算所述激光待偏转的偏转角度β;具体而言,由于在初始位置时所述激光测量装置与所述激光测量装置所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离x、待定位的定位距离l以及他们之间的夹角α均是已知的,故能够根据以上三个参数计算出在目标位置时,即待将激光测量装置定位至的位置时,激光测量装置在初始位置以及目标位置之间所需转动的偏转角度β。关于如何利用三角函数进行角度β或者边长的计算将在下文参照图2进行描述。本领域的技术人员应当了解,该处的计算操作能够在激光测量装置本身所包括的处理器上进行,也能够在与之通信的其他计算设备上进行,故上述的示例仅仅是示例性的而非限制性的。
最后,在方法步骤140中将根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位。此时,该激光测量装置需要具有与之连接的驱动装置或者该激光测量装置本身包含一个激光测量装置,此时,在经过处理器计算的偏转角度确定了之后,驱动装置便能够将激光测量装置以所确定的偏转角度进行转动,以便精确且快速地实现目标定位。
在此,激光测量装置所产生的激光的方向的变化能够通过不同的实施方式来实现。例如,借助于依据本发明所述的方法能够实现目标定位的功能,从而使得激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置,而且使用者也能够仅仅利用激光测量装置便能实现目标定位的功能。
在依据本发明的一个实施例中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-将所述激光测量装置转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够将整个激光测量装置偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法计算出将激光测量装置向右偏转20度对应为将目标点向右移动2米,则利用将所述激光测量装置向右转动20度来实现目标点向右移动2米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-将所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够仅仅将激光测量装置的激光模组偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法计算出将激光测量装置向右偏转12度对应为将目标点向右移动1米,则利用将所述激光测量装置的激光模组向右转动12度来实现目标点向右移动1米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-通过步进电机将所述激光测量装置或所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度进行定位。
以这样的方式能够以较为简单的方式即步进电机来实现预定的偏转角度的转动,这样来实现的优点在于一方面步进电机的实现方式性价比较高,另一方面步进电机的控制精度也很精确。
在依据本发明的一个实施例中,所述激光测量装置中的激光模组包括十字线激光模组。借助于十字线激光模组能够同时实现两个方向上的目标定位。
以下将结合图2以数学原理来介绍一下在本发明中是如何测量激光测量装置所产生的激光与在其上待进行距离定位的第一表面之间的夹角α以及在依据本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法中如何计算待转动的偏转角度β的。图2示出了测量激光测量装置所产生的激光与在其上待进行距离定位的第一表面之间的夹角α以及在依据本发明的借助于激光测量装置进行定位的方法中计算待转动的偏转角度β的原理示意图200。
从图2中可以看出,激光测量装置300首先对准初始位置p1,此时借助于激光测量装置300能够测量出该激光测量装置与所述激光测量装置300所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影p1之间的第一距离x,此时,激光测量装置300也就收到了定位要求,例如定位距离初始位置p1右方2米的位置,此时激光测量装置300将稍微向后转动θ角度,此时,第一个三角形即包括图2中的边x、y1、以及p1p'的三角形的形状便确定下来了,此外,此时边y1的长度也能够通过激光测量装置300测得,如此一来,激光测量装置便能够通过边x、y1以及他们之间的夹角θ轻松地计算出激光测量装置所产生的激光与在其上待进行距离定位的第一表面之间的夹角α;然后同理可得,激光测量装置在得知定位距离l、初始距离x以及他们之间的夹角α的情况下能够轻松地计算出激光测量装置从初始位置移动到目标位置(即激光投影为p2的点)所需转动的角度β。在激光测量装置计算出待偏转角度β之后便能通过诸如步进电机的控制方式将激光测量装置300偏转角度β,从而使得激光测量装置指向投影点p2,最终实现利用激光测量装置300实现定位的功能。
图3示出了依据本发明的激光测量装置的示意图300,从图中可以看出,依据本发明所提出的激光测量装置300包括以下模块:
激光模组310,所述激光模组310被构造为发射激光;
输入模块320,所述输入模块320被构造为接收定位距离;
控制模块330,所述控制模块330被构造为根据所述定位距离、由所述激光模组所测量的所述激光模组310与所述激光模组310所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离、以及由所述激光模组310 所测量的所述激光模组310所产生的激光与所述第一表面之间的夹角计算出所述激光模组310所产生的激光待偏转的偏转角度;
驱动模块340,所述驱动模块340被构造为根据所述偏转角度操作所述激光测量装置300进行定位。
借助于依据本发明所述的方法,依据本发明所述的激光测量装置300能够实现目标定位的功能,从而使得传统的激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置或激光测量装置300,而且使用者也能够仅仅利用激光测量装置或者激光测量装置300便能实现目标定位的功能。
在依据本发明的一个实施例中,所述驱动模块340进一步被构造为将所述激光测量装置300转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够将整个激光测量装置300偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过依据本发明所述的激光测量装置300计算出将激光测量装置300向右偏转20度对应为将目标点向右移动2米,则利用将所述激光测量装置300向右转动20度来实现目标点向右移动2米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,所述驱动模块340进一步被构造为将所述激光测量装置300的激光模组310转动所述偏转角度。
以这样的实施方式能够仅仅将激光测量装置300的激光模组310偏转预定的偏转角度进而实现上述的目标定位功能。例如通过本发明的激光测量装置300计算出将激光测量装置300向右偏转12度对应为将目标点向右移动1米,则利用将所述激光测量装置300的激光模组310向右转动12度来实现目标点向右移动1米的目的。
在依据本发明的一个实施例中,根据驱动模块340进一步被构造为通过步进电机将所述激光测量装置300或所述激光测量装置300的激光模组310转动所述偏转角度进行定位。
以这样的方式能够以较为简单的方式即步进电机来实现预定的偏转角度的转动,这样来实现的优点在于一方面步进电机的实现方式性价比较高,另一方面步进电机的控制精度也很精确。
在依据本发明的一个实施例中,所述激光测量装置300中的激光模组310包括十字线激光模组。借助于十字线激光模组能够同时实现两个方向上的目标定位。
借助于依据本发明所提出的借助于激光测量装置进行定位的方法以及相应的激光测量装置能够实现目标定位的功能,从而使得激光测量装置具有除了测量距离外的更为丰富的功能,进而使得使用者能够更为方便地使用激光测量装置,而且使用者也能够仅仅利用激光测量装置便能实现目标定位的功能。
尽管已经描述了本发明的不同示例性的实施例,但对于本领域技术人员而言显而易见的是,能够进行不同的改变和修改,其能够在并未背离本发明的精神和范畴的情况下实现本发明的优点中的一个或一些优点。对于那些在本领域技术中相当熟练的技术人员来说,执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应当了解,在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合,即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外,可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本发明的方法。这样的对根据本发明的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。
Claims (10)
1.一种借助于激光测量装置进行定位的方法,所述方法包括:
-测量所述激光测量装置与所述激光测量装置所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离;
-测量所述激光测量装置所产生的激光与所述第一表面之间的夹角;
-根据定位距离、所述第一距离以及所述夹角计算所述激光待偏转的偏转角度;以及
-根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-将所述激光测量装置转动所述偏转角度。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-将所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位进一步包括:
-通过步进电机将所述激光测量装置或所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度进行定位。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述激光测量装置中的激光模组包括十字线激光模组。
6.一种激光测量装置,所述激光测量装置包括:
激光模组,所述激光模组被构造为发射激光;
输入模块,所述输入模块被构造为接收定位距离;
控制模块,所述控制模块被构造为根据所述定位距离、由所述激光模组所测量的所述激光模组与所述激光模组所产生的激光在目标物体的第一表面上的投影之间的第一距离、以及由所述激光模组所测量的所述激光模组所产生的激光与所述第一表面之间的夹角计算出所述激光模组所产生的激光待偏转的偏转角度;
驱动模块,所述驱动模块被构造为根据所述偏转角度操作所述激光测量装置进行定位。
7.根据权利要求6所述的激光测量装置,其中,所述驱动模块进一步被构造为将所述激光测量装置转动所述偏转角度。
8.根据权利要求6所述的激光测量装置,其中,所述驱动模块进一步被构造为将所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的激光测量装置,其中,根据驱动模块进一步被构造为通过步进电机将所述激光测量装置或所述激光测量装置的激光模组转动所述偏转角度进行定位。
10.根据权利要求6所述的激光测量装置,其中,所述激光测量装置中的激光模组包括十字线激光模组。
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