CN111156943A - 一种全自动测量任意两点距离的仪器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种全自动测量任意两点距离的仪器，包括支架，支架上安装有旋转件，旋转件包括与支架转动连接的水平转轴，支架上安装有带动水平转轴水平方向转动的电机，在水平转轴与支架转动连接处设置有角度传感器，水平转轴连接有中间轴，中间轴连接有垂直转轴，中间轴上安装有带动垂直转轴竖直方向转动的第二电机，位于中间轴与垂直转轴连接处设置有第二角度传感器，垂直转轴的末端通过防抖云台连接有测量器，测量器包括安装在防抖云台上的测距仪以及摄像头，通过测距仪并结合带光学变焦的摄像头对目标物进行定位，通过控制器以测距仪为原点建立坐标系，确定两个被测物的空间坐标，并通过无线传输给操作终端。

Description

一种全自动测量任意两点距离的仪器

技术领域

本发明实施例涉及测量装置技术领域，具体涉及一种全自动测量任意两点距离的仪器。

背景技术

测距器是利用光、声音、电磁波的反射、干涉等特性，而设计的用于长度、距离测量的仪器。常见的测距仪从量程上可以分为短程、中程和高程测距仪；从测距仪采用的调制对象上可以分为：光电测距仪、声波测距仪。现有技术中常用的是激光测距仪，激光测距仪在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。

在电力维修技术领域，需要工作人员日常巡视线路，在巡视选录的过程中需要判断树枝杂物等是否在电力设备的安全范围内，现有技术的测距仪不便用于测量树障与电力设施距离，给工作人员的工作带来很多麻烦，而且耽误工作人员的巡检效率，此外，现有技术的测距仪一般采用望远镜式构造，不具备热成像观察的功能，在电力故障巡视中，也无法判断故障发热点与其他物体的距离。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种全自动测量任意两点距离的仪器，通过测距仪并结合带光学变焦的摄像头对目标物进行定位，通过控制器以测距仪为原点建立坐标系，确定两个被测物的空间坐标，并通过无线传输给操作终端，以解决现有技术中由于测量仪不方便用于电力线路和障碍物之间距离测量而导致的工作效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式中，提供了一种全自动测量任意两点距离的仪器，包括支架，所述支架上安装有旋转件，所述旋转件包括与所述支架转动连接的水平转轴，所述支架上安装有带动所述水平转轴水平方向转动的电机，在所述水平转轴与所述支架转动连接处设置有角度传感器，所述水平转轴连接有中间轴，所述中间轴连接有垂直转轴，所述中间轴上安装有带动所述垂直转轴竖直方向转动的第二电机，位于所述中间轴与所述垂直转轴连接处设置有第二角度传感器，所述垂直转轴的末端通过防抖云台连接有测量器，所述测量器包括安装在所述防抖云台上的测距仪以及摄像头，所述防抖云台上安装有热成像仪。

可选的，所述支架包括折叠支撑部以及伸缩部，所述伸缩部包括套装在所述伸缩部上的滑块，所述滑块上转动连接有若干支撑杆，位于所述伸缩部的底部转动连接有若干辅助支撑杆，所述辅助支撑杆另一端转动连接在所述支撑杆上，在所述伸缩部上设置有限位槽，所述限位槽内设置有限位块，所述伸缩部内设置有推动所述限位块向所述限位槽外侧移动的弹簧片。

可选的，所述伸缩部由若干套杆套装组合形成，位于最外层所述套杆上安装有控制器，最内层所述套杆与所述水平转轴相连接，所述套杆上设置有嵌装槽，所述控制器安装在所述嵌装槽内。

本发明实施例的特征还在于，所述嵌装槽端面覆盖有防尘盖，在所述套杆上位于所述嵌装槽两侧设置有滑槽，所述防尘盖上设置有安装在所述滑槽内的挡条。

可选的，在所述防尘盖的内端面设置有贴合所述套杆端面设置的橡胶垫。

可选的，所述热成像仪与所述控制器电性连接，所述电机与所述第二电机电性连接所述控制器的输出端，所述角度传感器以及所述第二角度传感器电性连接所述控制器的输入端。

可选的，所述控制器通过无线传输连接有操作终端，所述控制器将数据通过无线传输给操作终端。

可选的，所述测距仪为激光测距仪，所述摄像头为光学变焦摄像头。

可选的，所述支撑杆一端与所述滑块转动连接，所述支撑杆的另一端连接有脚蹼，所述脚蹼与所述支撑杆倾斜连接。

可选的，所述防抖云台上旋合安装有保护罩，所述保护罩呈球形结构。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明通过测距仪并结合带光学变焦的摄像头对目标物进行定位，通过控制器以测距仪为原点建立坐标系，确定两个被测物的空间坐标，并通过无线传输给操作终端，通过旋转件带动测量器自动转动测量，有效提高工作人员巡检效率，通过本发明的测量装置能够对任意两点位置自动测量，实用性强，由于光学变焦摄像头的使用有效提高了测量结果的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的控制器结构框图；

图3为本发明实施例的伸缩部示意图；

图中：

1-支架；2-旋转件；3-防抖云台；4-测量器；5-热成像仪；6-操作终端；7-保护罩；

11-伸缩部；12-滑块；13-支撑杆；14-辅助支撑杆；15-限位槽；16-限位块；17-脚蹼；

111-套杆；112-控制器；113-嵌装槽；114-防尘盖；115-滑槽；116-挡条；117-橡胶垫；

21-水平转轴；22-电机；23-角度传感器；24-中间轴；25-垂直转轴；26-第二电机；27-第二角度传感器；

41-测距仪；42-摄像头。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种全自动测量任意两点距离的仪器，包括支架1，支架1上安装有旋转件2，在支架1上安装有控制器112，旋转件2包括与支架1转动连接的水平转轴21，支架1上安装有带动水平转轴21水平方向转动的电机22，在水平转轴21与支架1转动连接处设置有角度传感器23，水平转轴21连接有中间轴24，中间轴24连接有垂直转轴25，中间轴24上安装有带动垂直转轴25竖直方向转动的第二电机26，位于中间轴24与垂直转轴25连接处设置有第二角度传感器27，水平方向转向为360°转动，垂直方向能180°转向，确保垂直转轴25能垂直指向地面，从而不会出现测量盲点，实现甚至可测量地面某点至其他目标物之间的距离，垂直转轴25的末端通过防抖云台3连接有测量器4，测量器4包括安装在防抖云台3上的测距仪41以及摄像头42，防抖云台3上安装有热成像仪5。

其中，热成像仪5与控制器112电性连接，热成像仪5将检测的电热信号传递给控制器112，通过控制器112带动电机22以及第二电机26转动，电机22与第二电机26电性连接控制器112的输出端，角度传感器23以及第二角度传感器27电性连接控制器112的输入端，角度传感器23以及第二角度传感器27将测量器4旋转角度进行测量，并反馈给控制器112，方便对两点之间的距离进行计算。

在本实施方式中，控制器112上设置有对应目标物A和目标物B的目标物A按钮以及目标物B按钮。按下目标物A按钮，即开始对目标物A进行测量。通过控制器112控制电机22以及第二电机26的转动调整摄像头的转向，从而对被测物进行粗定位，然后通过摄像头42的变焦缩放功能对画面进行放大，再调整摄像头42转向，进行精定位。控制器112上有截图按钮，可对目前画面进行截图。摄像头42和测距仪41处于仪器测量臂的同一侧，实现画面所见，即为激光测距装置发出的激光定位点，且该测距仪到目标物的距离、摄像头从默认位置转向至该目标物的水平转动角度α₁，垂直转动角度β₁也实时显示在屏幕上。确定好目标物A后，按锁定，通过控制器112本体的运算模块即记录当前测距仪到目标物A的距离a和摄像头从默认位置转向至该目标物A的水平转动角度α₁，垂直转动角度β₁。(锁定后，将无法再调整摄像头的角度，如果需要调整，则再次按锁定，进行解除。)

测量目标物B同理，按下目标物B按钮，即开始对目标物B进行测量。通过控制器112调整摄像头42的转向，从而对被测物进行粗定位，然后通过摄像头42的变焦缩放功能对画面进行放大，再调整摄像头42转向，进行精定位。测距仪41到目标物B的距离b、摄像头从默认位置转向至该目标物B的水平转动角度α₂，垂直转动角度β₂也实时显示在屏幕上。确定好目标物B后，按锁定，通过控制器112本体的运算模块即记录当前测距仪到目标物B的距离b和摄像头从默认位置转向至该目标物B的水平转动角度α₂，垂直转动角度β₂。(锁定后，将无法再调整摄像头的角度，如果需要调整，则再次按锁定，进行解除。)

控制器112通过以测距仪41为原点建立坐标系，在建立的坐标系中，利用相关函数公式，计算出目标物A的空间坐标(x₁，y₁，z₁)，目标物B的空间坐标(x₂，y₂，z₂)，再利用空间两点距离公式计，计算出该两个目标物之间的距离AB，并显示在屏幕上。若不按按锁定，运算模块依然会读取当前测距仪到目标物B的距离b和摄像头从默认位置转向至该目标物B的相关角度，并计算该两个目标物之间的距离AB，并显示在屏幕上，以实现实时显示目标物A到不同被测点的距离。

本发明通过结合测距仪41在默认位置转动的角度和测距仪41分别到两个目标物的距离，确定两个被测物在空间中的定位坐标，再通过空间中两点距离公式，测量出两个目标物之间的距离，有效提高工作人员巡检效率，通过本发明的测量装置能够对任意两点位置自动测量，实用性强，由于光学变焦摄像头的使用有效提高了测量结果的精准度。

本发明的控制器112通过无线传输连接有操作终端6，控制器112将数据通过无线传输给操作终端6，操作终端6可以为手机或PC端，能够通过操作终端6对本发明的装置进行控制，还可通过控制器112测量数据分享给终端设备，实用性强。

如图1所示，本发明的支架1包括折叠支撑部以及伸缩部11，伸缩部11包括套装在伸缩部11上的滑块12，滑块12上转动连接有若干支撑杆13，位于伸缩部11的底部转动连接有若干辅助支撑杆14，辅助支撑杆14另一端转动连接在支撑杆13上，在伸缩部11上设置有限位槽15，限位槽15内设置有限位块16，伸缩部11内设置有推动限位块16向限位槽15外侧移动的弹簧片。

通过向下移动滑块12带动若干支撑杆13打开，通过辅助支撑杆14提高支架1的稳定性，由于支架1上安装的旋转件2以及其他设备的重力作用，向下压动伸缩部11，使滑块12移动至限位块16下方，通过弹簧片的弹力作用以及伸缩部11上安装的设备的重力作用，使滑块12固定的限位块16下方，从而实现支架1的撑开稳定状态，在不使用时，通过向上推动滑块12即可实现支撑杆13的收纳，有效减少本发明支架1的占用空间，便于搬运携带。

支撑杆13一端与滑块12转动连接，支撑杆13的另一端连接有脚蹼17，脚蹼17与支撑杆13倾斜连接，当支撑杆13撑开时，本实施例的脚蹼17平行于地面设置，可以在脚蹼17上安装螺栓，然后通过螺栓提高支架1与地面支撑稳定性。

防抖云台3上旋合安装有保护罩7，防抖云台3为现有技术常用的无人机搭载的云台结构，能够有效减少提高摄像机42抖动，提高定位精准度，通过保护罩7对设置在防抖云台3上的设备进行防尘、保护等作用，保护罩7呈球形结构有效避免妨碍设备视线，造成拍摄盲区的问题。

如图3所示，本发明的伸缩部11由若干套杆111套装组合形成，位于最外层套杆111上安装有控制器112，最内层套杆111与水平转轴21相连接，套杆111上设置有嵌装槽113，控制器112安装在嵌装槽113内，控制器112与支架1组合安装，从而便于携带，不易丢失，对控制器112进行有效保护作用。

在嵌装槽113端面覆盖有防尘盖114，在套杆111上位于嵌装槽113两侧设置有滑槽115，防尘盖114上设置有安装在滑槽115内的挡条116，滑槽115沿套杆111的长度方向设置，且长度约等于两个防尘盖114的长度尺寸，方便将防尘盖114向上滑动，便于使用控制器112，有效提高控制器112安装的防尘、防水性能，便于在工作环境恶劣的情况下保持控制器稳定工作。

此外，在防尘盖114的内端面设置有贴合套杆111端面设置的橡胶垫117，在上下滑动防尘盖114的过程中，通过橡胶垫117方便防尘盖114的实时位置固定，且提高本发明嵌装槽113的密闭性能，从而提高本发明对于控制器的防水保护工作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种全自动测量任意两点距离的仪器，包括支架(1)，其特征在于，所述支架(1)上安装有旋转件(2)，所述旋转件(2)包括与所述支架(1)转动连接的水平转轴(21)，所述支架(1)上安装有带动所述水平转轴(21)水平方向转动的电机(22)，在所述水平转轴(21)与所述支架(1)转动连接处设置有角度传感器(23)，所述水平转轴(21)连接有中间轴(24)，所述中间轴(24)连接有垂直转轴(25)，所述中间轴(24)上安装有带动所述垂直转轴(25)竖直方向转动的第二电机(26)，位于所述中间轴(24)与所述垂直转轴(25)连接处设置有第二角度传感器(27)，所述垂直转轴(25)的末端通过防抖云台(3)连接有测量器(4)，所述测量器(4)包括安装在所述防抖云台(3)上的测距仪(41)以及摄像头(42)，所述防抖云台(3)上安装有热成像仪(5)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述支架(1)包括折叠支撑部以及伸缩部(11)，所述伸缩部(11)包括套装在所述伸缩部(11)上的滑块(12)，所述滑块(12)上转动连接有若干支撑杆(13)，位于所述伸缩部(11)的底部转动连接有若干辅助支撑杆(14)，所述辅助支撑杆(14)另一端转动连接在所述支撑杆(13)上，在所述伸缩部(11)上设置有限位槽(15)，所述限位槽(15)内设置有限位块(16)，所述伸缩部(11)内设置有推动所述限位块(16)向所述限位槽(15)外侧移动的弹簧片。

3.根据权利要求2所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述伸缩部(11)由若干套杆(111)套装组合形成，位于最外层所述套杆(111)上安装有控制器(112)，最内层所述套杆(111)与所述水平转轴(21)相连接，所述套杆(111)上设置有嵌装槽(113)，所述控制器(112)安装在所述嵌装槽(113)内。

4.根据权利要求3所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述嵌装槽(113)端面覆盖有防尘盖(114)，在所述套杆(111)上位于所述嵌装槽(113)两侧设置有滑槽(115)，所述防尘盖(114)上设置有安装在所述滑槽(115)内的挡条(116)。

5.根据权利要求4所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，在所述防尘盖(114)的内端面设置有贴合所述套杆(111)端面设置的橡胶垫(117)。

6.根据权利要求3所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述热成像仪(5)与所述控制器(112)电性连接，所述电机(22)与所述第二电机(26)电性连接所述控制器(112)的输出端，所述角度传感器(23)以及所述第二角度传感器(27)电性连接所述控制器(112)的输入端。

7.根据权利要求3所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述控制器(112)通过无线传输连接有操作终端(6)，所述控制器(112)将数据通过无线传输给操作终端(6)。

8.根据权利要求1所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述测距仪(41)为激光测距仪，所述摄像头(42)为光学变焦摄像头。

9.根据权利要求2所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述支撑杆(13)一端与所述滑块(12)转动连接，所述支撑杆(13)的另一端连接有脚蹼(17)，所述脚蹼(17)与所述支撑杆(13)倾斜连接。

10.根据权利要求1所述的一种全自动测量任意两点距离的仪器，其特征在于，所述防抖云台(3)上旋合安装有保护罩(7)，所述保护罩(7)呈球形结构。

Images