CN110617767A - 一种背包式三维激光扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像采集设备技术领域，具体公开了一种背包式三维激光扫描仪，包括背包本体和三维激光扫描仪，背包本体相对的两侧壁均设有竖向设置的凸条，凸条内开设有竖直设置的滑腔，滑腔竖直滑动连接有支撑杆，支撑杆的顶端伸出滑腔，支撑杆的底端设有支撑座；支撑杆沿轴向设有若干等距的锁止通槽，滑腔的侧壁开设有若干锁止孔Ⅰ，锁止孔Ⅰ与锁止通槽相对，锁止孔Ⅰ滑动连接有锁止销；凸条的侧壁设有上耳板和下耳板，上耳板与下耳板之间滑动连接有滑板，锁止销的端部与滑板固定连接。本方案在支撑杆的底端落地后，利用锁止销插入支撑杆的锁止通槽内，实现支撑杆的固定，以便支撑杆支撑背包本体，使用者得以休息，减缓使用者的疲累感，操作方便。

Description

一种背包式三维激光扫描仪

技术领域

本发明涉及图像采集设备技术领域，具体公开了一种背包式三维激光扫描仪。

背景技术

三维激光扫描技术，又称为实景复制技术，利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速复制出被测物体的三维模型及线、面、体等各种图件数据，该技术在文物古迹保护、建筑、土木工程、室内设计、路线导航等领域有了很多的尝试、应用和探索。例如，在路线导航领域中，采用三维激光扫描仪对街景进行采集，采集的数据进行处理后形成街景地图，从而为人们进行路线导航。

在街道、公路、工业园区等车辆能够进入的场合，采用车载式三维激光扫描仪便能够进行图像采集工作，但是，一些狭窄街道、景区、室内等车辆难以进入的场合，明显不适合采用车载式三维激光扫描仪进行图像采集，因此，在进行上述场合的图像采集时，可以选择背包式三维激光扫描仪。然而，目前背包式三维激光扫描仪重量较重，使用者背负一段时间后会感到十分疲累，因此，在进行图像采集工作的过程中，使用者隔一段时间便需要将背包式三维激光扫描仪取下，休息后再背上背包式三维激光扫描仪继续工作，而频繁地取下、背上背包式三维激光扫描仪不仅使得使用者感到疲累，还可能在过程中磕坏三维激光扫描仪。

发明内容

本发明意在提供一种背包式三维激光扫描仪，以解决使用者在背负现有的背包式三维激光扫描仪时容易疲累问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种背包式三维激光扫描仪，包括背包本体和三维激光扫描仪，所述背包本体相对的两侧壁均设有竖向设置的凸条，凸条内开设有竖直设置的滑腔，所述滑腔竖直滑动连接有支撑杆，支撑杆的顶端伸出所述滑腔，支撑杆的底端设有支撑座；所述支撑杆沿轴向设有若干等距的锁止通槽，滑腔的侧壁在竖直方向上开设有若干锁止孔Ⅰ，锁止孔Ⅰ与锁止通槽相对，锁止孔Ⅰ水平滑动连接有锁止销，锁止销的端部伸入锁止通槽内；所述凸条的侧壁设有上耳板和下耳板，上耳板与下耳板之间设有滑板，滑板的顶端与底端分别滑动连接在上耳板和下耳板上，下耳板远离凸条的一端固定连接有限位板，所述锁止销的端部与滑板固定连接。

本基础方案的工作原理及有益效果在于：本基础方案中，当使用者需要休息时，踮起脚尖，拉动滑板滑动，固定连接在滑板上的锁止销离开锁止通槽，在重力作用下，支撑杆克服滑动摩擦力向下移动，直至支撑杆底端的支撑座与地面接触，使用者推动滑板，使得锁止销重新插入新的锁止通槽内，将支撑杆重新锁定，而后使用者脚部放平，即可依靠支撑杆支撑背包本体，使用者不必承受背包本体和三维激光扫描仪的全部重量，使用者得以休息，缓解疲累感。本基础方案中，无需使用者频繁地将背包本体取下来获取休息时间，操作更加方便，并且，本基础方案能够避免在取下、背上背包本体的过程中磕损三维激光扫描仪。

可选地，所述支撑座的底面固定安装有万向脚轮。

在较为平缓的地面上例如水泥街道、室内地板等地面上行走时，将支撑杆放下后，使用者休息后无需收回支撑杆，此时，支撑座上的万向脚轮与地面接触，使用者移动时，万向脚轮滚动使得背包本体跟随使用者移动，从而避免使用者承受背包本体和三维激光扫描仪的全部重量，减轻使用者的负担。

可选地，所述支撑座的下方设有安装板，安装板上设有导杆，支撑座上开设有供导杆穿过的导向孔，导杆的周向绕设有减振弹簧，减振弹簧的顶端与支撑座固定连接，减振弹簧的底端与安装板固定连接，安装板的底面固定安装有万向脚轮。

万向脚轮滚动使得背包本体发生移动的过程中，由于地面不甚平整，因此，背包本体会发生振动，可能损伤三维激光扫描仪，因此，通过设计减振弹簧，减缓背包本体的振动程度，从而保护三维激光扫描仪。同时，通过导杆和导向孔限定安装板只能在竖直方向上发生移动。

可选地，所述安装板的数量为两个，两个安装板以支撑杆的中轴线为中心线对称设置。

一根支撑杆搭配两个安装板和万向脚轮，使得支撑杆在地面上有两个支撑点，从而使得支撑杆的支撑作用更为稳定。

可选地，所述滑腔的侧壁在竖直方向上开设有供锁止销插入的锁止孔Ⅱ，锁止孔Ⅱ与锁止孔Ⅰ一一相对。

锁止销能够穿过支撑杆的锁止通槽插入锁止孔Ⅱ，锁止销的两端分别位于锁止孔Ⅰ和锁止孔Ⅱ内，锁止销的受力更均匀，以便锁止销能够更好地锁定支撑杆。

可选地，所述滑板远离锁止销的一侧固定连接有拉环。

拉环能够方便使用者拉动滑板。

可选地，所述三维激光扫描仪包括全景相机，所述背包本体的顶壁转动连接有转辊，转辊的中部固定连接有上支杆和下支杆，上支杆与下支杆在竖直方向上重合，所述全景相机固定安装在上支杆的顶端，所述下支杆位于背包本体内，下支杆的底端固定连接有配重块。

在进行图像采集时全景相机必须保持水平，当背包本体位于倾斜地面上时，下支杆底端的配重块在重力作用下始终与水平面垂直，从而使得转辊与背包本体的顶壁发生相对转动，从而使得上支杆保持竖直状态，进而使得全景相机保持水平。

可选地，所述转辊的两端开设有凹槽，凹槽内水平滑动连接有伸缩棍，凹槽内放置有弹性件，弹性件的两端分别与凹槽的侧壁、伸缩棍相抵；所述背包本体的顶壁开设有安装槽，安装槽相对的两侧壁均开设有用于放置伸缩棍的安装孔。

转辊的两端的凹槽内均水平滑动连接有伸缩棍，伸缩棍能够缩回凹槽内，以便将转辊安装在背包本体顶壁的安装槽内，此时伸缩棍对准安装孔，并在弹性件的作用下伸入安装孔内，实现转辊转动安装在背包本体的顶壁。

可选地，所述伸缩棍开设有贯穿孔，安装孔的侧壁开设有通孔，通孔与所述贯穿孔对齐，通孔与贯穿孔内插有插销。

插销插入通孔和贯穿孔后，将伸缩棍锁定在安装孔内，避免转辊转动，从而避免在背包本体移动的过程中全景相机发生晃动。

可选地，所述转辊与两支撑杆的水平连线相平行。

转辊与两支撑杆的水平连线相平行时，使用者背着背包本体、面朝倾斜地面的低端站在倾斜地面上即可，不必将背包本体取下。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种背包式三维激光扫描仪的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例一中滑板向右滑动后的背包本体的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例二中转辊与背包本体顶壁转动连接的结构示意图；

图4为图3中A-A方向的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：背包本体1、全景相机2、背带3、凸条4、支撑杆5、支撑座6、安装板7、导杆8、减振弹簧9、万向脚轮10、锁止通槽11、锁止孔Ⅰ12、锁止销13、锁止孔Ⅱ14、上耳板15、下耳板16、滑板17、限位板18、拉环19、转辊20、伸缩棍21、弹性件22、插销23、上支杆24、下支杆25、配重块26、滑轨27。

实施例一

本实施例基本如图1和图2所示：一种背包式三维激光扫描仪，包括背包本体1和三维激光扫描仪，三维激光扫描仪包括全景相机2。背包本体1的左侧壁上固定连接有两个背带3，背包本体1相对的两侧壁(图1中为前侧壁和后侧壁)均一体成型有竖向设置的凸条4，凸条4内开设有竖直设置的滑腔。滑腔竖直滑动连接有支撑杆5，支撑杆5的顶端伸出滑腔，支撑杆5的底端固定连接有支撑座6。支撑座6的下方设有两个安装板7，两个安装板7以支撑杆5的中轴线为中心线对称设置。每个安装板7上固定连接有导杆8，支撑座6上开设有供导杆8穿过的导向孔。导杆8的周向绕设有减振弹簧9，减振弹簧9的顶端与支撑座6固定连接，减振弹簧9的底端与安装板7固定连接，安装板7的底面固定安装有万向脚轮10。

支撑杆5沿轴向设有若干等距的锁止通槽11，相邻锁止通槽11的距离为4-5cm。滑腔的右侧壁在竖直方向上开设有若干锁止孔Ⅰ12，本实施例中，锁止孔Ⅰ12的数量为三个。相邻两个锁止孔Ⅰ12之间的距离等于相邻两个锁止通槽11之间的距离。锁止孔Ⅰ12与锁止通槽11相对，锁止孔Ⅰ12水平滑动连接有锁止销13。滑腔的左侧壁在竖直方向上开设有三个锁止孔Ⅱ14，锁止孔Ⅱ14与锁止孔Ⅰ12一一相对，锁止销13穿过锁止通槽11伸入锁止孔Ⅱ14。

凸条4的侧壁固定连接有上耳板15和下耳板16，上耳板15与下耳板16之间设有滑板17，滑板17的顶端与底端分别滑动连接在上耳板15和下耳板16上，下耳板16的右端固定连接有限位板18，锁止销13的右端与滑板17的左侧壁固定连接，滑板17的右侧壁固定连接有拉环19。

具体实施过程如下：使用者背负背包本体1移动，当使用者感到疲累想要休息时，使用者手动向右拉动拉环19，使得滑板17向右滑动，于是，固定连接在滑板17左侧壁上的三个锁止销13向右移动，逐渐脱离锁止孔Ⅱ14、锁止通槽11，并退入锁止孔Ⅰ12内。此时支撑杆5失去锁止销13的锁定作用，在重力作用下，支撑杆5克服滑动摩擦力向下滑动，直至万向脚轮10与地面接触。上述过程中，限位板18能够避免滑板17向右滑出上耳板15与下耳板16之间。

然后，使用者踮起脚尖或者是站在台阶或者其他高于地面的凸台(台阶或者凸台的高度不高于8cm)上，以便支撑杆5能够继续向下滑动，直至万向脚轮10再次与地面接触，此时，使用者手动向左推动拉环19，使得滑板17向左滑动，从而使得滑板17左侧壁上的三个锁止销13向左移动并穿过锁止通槽11插入锁止孔Ⅱ14。若三个锁止销13未能与锁止通槽11对齐，则使用者上下移动背包本体1使得锁止通槽11与锁止销13对齐，以便锁止销13向左移动插入锁止通槽11、锁止孔Ⅱ14内，将支撑杆5锁定，避免支撑杆5继续移动。

最后，使用者放平脚部或者从台阶(凸台)上下至地面上，此时支撑杆5撑起背包本体1和三维激光扫描仪，使用者不必背负背包本体1和三维激光扫描仪，使用者得以休息，且不必将背包本体1取下。

另外，由于支撑杆5的下方还设计有万向脚轮10，因此，当使用者走在较为平缓的地面上行走时，万向脚轮10滚动以使得背包本体1跟随使用者移动，使用者不必承受背包本体1和三维激光扫描仪的全部重量行走，而是只需通过背带3拉动背包本体1向前移动即可，大幅度减缓使用者的劳累程度。并且，上述过程中，通过设计减振弹簧9，能够有效减缓背包本体1因地面不甚平整导致的振动，实现背包本体1的减振，避免三维激光扫描仪因振动过大而受损。

当使用者需要收起支撑杆5时，手动向右拉动拉环19，使得锁止销13向右移动，锁止销13脱离锁止孔Ⅱ14、锁止通槽11，并退入锁止孔Ⅰ12内，此时锁止销13不再锁定支撑杆5，使支撑杆5上移，万向脚轮10离开地面。当锁止销13与锁止通槽11对齐时，手动向左推动拉环19，锁止销13向左移动并插入锁止通槽11、锁止孔Ⅱ14内，重新将支撑杆5锁定，完成支撑杆5的收起。

实施例二

本实施例与实施一的不同之处在于：结合图3和图4所示，背包本体1的顶壁转动连接有转辊20，转辊20与两支撑杆的水平连线相平行。具体地，转辊20的两端开设有凹槽，凹槽内水平滑动连接有伸缩棍21，伸缩棍21沿轴向开设有滑槽，凹槽的内壁一体成型有与滑槽配合的滑轨27，以实现伸缩棍21与转辊20在周向上的锁定。凹槽内放置有弹性件22，弹性件22的两端分别与凹槽的侧壁、伸缩棍21相抵；背包本体1的顶壁开设有安装槽，安装槽相对的两侧壁均开设有用于放置伸缩棍21的安装孔。伸缩棍21开设有贯穿孔，安装孔的侧壁开设有通孔，通孔与贯穿孔对齐，通孔与贯穿孔内插有插销23，从而避免使用者在移动过程中，全景相机2发生晃动。

转辊20的中部固定连接有上支杆24和下支杆25，上支杆24与下支杆25在竖直方向上重合，全景相机2固定安装在上支杆24的顶端，下支杆25位于背包本体1内，下支杆25的底端固定连接有配重块26。

由于图像采集过程中全景相机2必须要保持水平，而背包式三维激光扫描仪进行图像采集时所在位置不一定是水平地面，因此，本实施例中，在使用者背负背包本体1走上倾斜地面前，先将插销23拔出，以释放转辊20。在使用者背负背包本体1走上倾斜地面时，下支杆25底端上固定连接的配重块26会在重力作用力下始终与水平面保持垂直，于是，转辊20与背包本体1的顶壁发生相对转动，上支杆24在下支杆25的作用下，始终与水平面保持垂直，而上支杆24顶端安装的全景相机2始终保持水平，以便正常进行图像采集工作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (10)

1.一种背包式三维激光扫描仪，包括背包本体和三维激光扫描仪，其特征在于：所述背包本体相对的两侧壁均设有竖向设置的凸条，凸条内开设有竖直设置的滑腔，所述滑腔竖直滑动连接有支撑杆，支撑杆的顶端伸出所述滑腔，支撑杆的底端设有支撑座；所述支撑杆沿轴向设有若干等距的锁止通槽，滑腔的侧壁在竖直方向上开设有若干锁止孔Ⅰ，锁止孔Ⅰ与锁止通槽相对，锁止孔Ⅰ水平滑动连接有锁止销，锁止销的端部伸入锁止通槽内；所述凸条的侧壁设有上耳板和下耳板，上耳板与下耳板之间设有滑板，滑板的顶端与底端分别滑动连接在上耳板和下耳板上，下耳板远离凸条的一端固定连接有限位板，所述锁止销的端部与滑板固定连接。

2.根据权利要求1所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述支撑座的底面固定安装有万向脚轮。

3.根据权利要求1所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述支撑座的下方设有安装板，安装板上设有导杆，支撑座上开设有供导杆穿过的导向孔，导杆的周向绕设有减振弹簧，减振弹簧的顶端与支撑座固定连接，减振弹簧的底端与安装板固定连接，安装板的底面固定安装有万向脚轮。

4.根据权利要求3所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述安装板的数量为两个，两个安装板以支撑杆的中轴线为中心线对称设置。

5.根据权利要求1所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述滑腔的侧壁在竖直方向上开设有供锁止销插入的锁止孔Ⅱ，锁止孔Ⅱ与锁止孔Ⅰ一一相对。

6.根据权利要求1所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述滑板远离锁止销的一侧固定连接有拉环。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述三维激光扫描仪包括全景相机，所述背包本体的顶壁转动连接有转辊，转辊的中部固定连接有上支杆和下支杆，上支杆与下支杆在竖直方向上重合，所述全景相机固定安装在上支杆的顶端，所述下支杆位于背包本体内，下支杆的底端固定连接有配重块。

8.根据权利要求7所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述转辊的两端开设有凹槽，凹槽内水平滑动连接有伸缩棍，凹槽内放置有弹性件，弹性件的两端分别与凹槽的侧壁、伸缩棍相抵；所述背包本体的顶壁开设有安装槽，安装槽相对的两侧壁均开设有用于放置伸缩棍的安装孔。

9.根据权利要求8所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述伸缩棍开设有贯穿孔，安装孔的侧壁开设有通孔，通孔与所述贯穿孔对齐，通孔与贯穿孔内插有插销。

10.根据权利要求7所述的背包式三维激光扫描仪，其特征在于：所述转辊与两支撑杆的水平连线相平行。