CN112731423A - 可调角度的激光测距装置及激光测距方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及距离测量技术领域，旨在解决现有激光测距装置多存在不便于准确保证激光测距装置的测量面与所需测量的平面平行，某些情况下会导致测量的不便的问题，提供可调角度的激光测距装置及激光测距方法。可调角度的激光测距装置包括旋转模块、激光测距模块和控制系统，所述激光测距模块与所述旋转模块的旋转部分固定连接，所述激光测距模块和所述旋转模块均与所述控制系统电性连接，所述控制系统能够接收和处理所述激光测距模块测量的距离值，并根据所述距离值控制控制所述旋转模块带动所述激光测距模块转动本发明的有益效果是能够自动控制激光测距模块的测距基准面与所需测量的平面平行，结构简单，调节方便，大大提高其使用的便利性。

Description

可调角度的激光测距装置及激光测距方法

技术领域

本发明涉及距离测量技术领域，具体而言，涉及可调角度的激光测距装置及激光测距方法。

背景技术

激光测距装置是以激光器作为光源进行测距的。

然而目前的激光测距装置多存在不便于准确保证激光测距装置的测量面与所需测量的平面平行，特别是某些情况下会导致测量的不便。

发明内容

本发明旨在提供可调角度的激光测距装置及激光测距方法，其具有能够自动调整激光测距模块的测量角度的效果。

本发明的实施例是这样实现的：

一种可调角度的激光测距装置，其包括旋转模块、激光测距模块和控制系统，所述激光测距模块与所述旋转模块的旋转部分固定连接，所述激光测距模块和所述旋转模块均与所述控制系统电性连接，所述控制系统能够接收和处理所述激光测距模块测量的距离值，并根据所述距离值控制控制所述旋转模块带动所述激光测距模块转动。

在一种实施方式中：

所述激光测距模块包括多个激光测距传感器，所有所述激光测距传感器用于测量的基准面重合。

在一种实施方式中：

所述激光测距模块包括第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器和测距基准面，所述测距基准面为所述激光测距模块用于测量的基准面，所述第一激光测距传感器用于测量的基准面、所述第二激光测距传感器用于测量的基准面、所述第三激光测距传感器用于测量的基准面均与所述测距基准面重合，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器不位于垂直于所述测距基准面的同一平面上。

在一种实施方式中：

所述旋转模块包括第一电机、第二电机、第三电机、第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件，所述第一电机包括第一转动件和第一非转动件，所述第一电机的转动部分为所述第一转动件，所述第一电机的非转动部分为所述第一非转动件，所述第二电机包括第二转动件和第二非转动件，所述第二电机的转动部分为所述第二转动件，所述第二电机的非转动部分为所述第二非转动件，所述第三电机包括第三转动件和第三非转动件，所述第三电机的转动部分为所述第三转动件，所述第三电机的非转动部分为所述第三非转动件，所述第一连接件的一端与所述第一转动件固定连接，所述第一连接件远离所述第一转动件的一端与所述激光测距模块固定连接，所述第二连接件的一端与所述第一非转动件固定连接，所述第二连接件的另一端与所述第二转动件固定连接，所述第三连接件的一端与所述第二非转动件固定连接，所述第三连接件的另一端与所述第三转动件固定连接，所述第四连接件的一端与所述第三非转动件固定连接，所述第四连接件的另一端用作固定端。

在一种实施方式中：

所述第一转动件的转动轴线、所述第二转动件的转动轴线和所述第三转动件的转动轴线两两相互垂直。

在一种实施方式中：

所述第三连接件包括相互垂直连接成L形的第一板部和第二板部；所述第一板部的外端叠合于所述第三转动件外侧并固定连接于所述第三转动件上；所述第二板部的外端开设有中孔，并通过中孔套过第二转动件后贴合固定在第二非转动件的前端面。

在一种实施方式中：

所述第一板部和第二板部上分别开设有长槽，所述长槽沿第一板部或第二板部的长向设置。

在一种实施方式中：

所述第一连接件相互垂直连接成L形的第三板部和第四板部，第三板部的外端叠合于所述第三转动件外侧并固定连接于所述第三转动件上；第四板部对应于所述第三电机的转动轴线下方，用于承载所述激光测距模块。

本发明还提供一种激光测距方法，其基于前述的可调角度的激光测距装置，所述激光测距方法包括以下步骤：

将所述激光测距装置的所述测距基准面对应于所需要测量的平面；

所述控制系统控制所述第一电机带动所述激光测距模块进行小角度反复转动；

在所述第一电机的转动过程中，当所述控制系统检测到所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器分别测量的距离不一致时，所述控制系统控制所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机进行转动，从而分别带动所述激光测距模块绕所述第一转动件的转动轴线、所述第二转动件的转动轴线和所述第三转动件的转动轴线进行转动，直至所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器分别传递给所述控制系统的距离值一致时，所述控制系统控制所述旋转装置停止转动，此时所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器测得的一致距离作为测定距离值。

本发明实施例中的可调角度的激光测距装置可以通过旋转模块带动激光测距模块实现一定的角度调节，能够自动控制激光测距模块的测距基准面与所需测量的平面平行，结构简单，调节方便，大大提高其使用的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例中的可调角度的激光测距装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中的旋转模块的结构示意图。

图标：1、旋转模块；11、第一电机；111、第一转动件；112、第一非转动件；12、第二电机；121、第二转动件；122、第二非转动件；13、第三电机；131、第三转动件；132、第三非转动件；14、第一连接件；141-第三板部；142-第四板部；15、第二连接件；16、第三连接件；161-第一板部；162-第二板部；163-中孔；164-长槽；17、第四连接件；171-固定端；172-底壁；173-周壁；2、激光测距模块；21、第一激光测距模块；22、第二激光测距模块；23、第三激光测距模块；24、测距基准面；3、控制系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

实施例

配合参见图1和图2，本实施例提出一种可调角度的激光测距装置，其包括旋转模块1、激光测距模块2和控制系统3，所述激光测距模块2与所述旋转模块1的旋转部分固定连接，所述激光测距模块2和所述旋转模块1均与所述控制系统3电性连接，所述控制系统3能够接收和处理所述激光测距模块2测量的距离值，并根据所述距离值控制控制所述旋转模块1带动所述激光测距模块2转动。

本实施例中，所述激光测距模块2包括多个激光测距传感器，所有所述激光测距传感器用于测量的基准面重合。如图中示出的，激光测距传感器可设置为三个。所述激光测距模块2包括第一激光测距传感器21、第二激光测距传感器22、第三激光测距传感器23和测距基准面24，所述测距基准面24为所述激光测距模块2用于测量的基准面，所述第一激光测距传感器21用于测量的基准面、所述第二激光测距传感器22用于测量的基准面、所述第三激光测距传感器23用于测量的基准面均与所述测距基准面24重合，所述第一激光测距传感器21、所述第二激光测距传感器22和所述第三激光测距传感器23不位于垂直于所述测距基准面24的同一平面上。本实施例中的三激光测距传感器可呈三角形分布。对于该方案，前述的处理所述激光测距模块2测量的距离值，主要指对多个激光测距传感器测得的距离值进行大小比较，对于大小不完全一致时，返回差值，并根据差值和确定的旋转模块几何关系调整旋转模块的状态。

继续参见图1和图2，本实施例中，所述旋转模块1包括第一电机11、第二电机12、第三电机13、第一连接件14、第二连接件15、第三连接件16和第四连接件17，所述第一电机11包括第一转动件111和第一非转动件112，所述第一电机11的转动部分为所述第一转动件111，所述第一电机11的非转动部分为所述第一非转动件112，所述第二电机12包括第二转动件121和第二非转动件122，所述第二电机12的转动部分为所述第二转动件121，所述第二电机12的非转动部分为所述第二非转动件122，所述第三电机13包括第三转动件131和第三非转动件132，所述第三电机13的转动部分为所述第三转动件131，所述第三电机13的非转动部分为所述第三非转动件132，所述第一连接件14的一端与所述第一转动件111固定连接，所述第一连接件14远离所述第一转动件111的一端与所述激光测距模块2固定连接，所述第二连接件15的一端与所述第一非转动件112固定连接，所述第二连接件15的另一端与所述第二转动件121固定连接，所述第三连接件16的一端与所述第二非转动件122固定连接，所述第三连接件16的另一端与所述第三转动件131固定连接，所述第四连接件17的一端与所述第三非转动件132固定连接，所述第四连接件17的另一端用作固定端171。

本实施例中，所述第一转动件111的转动轴线、所述第二转动件121的转动轴线和所述第三转动件131的转动轴线两两相互垂直。当然，在其他实施方式中，也可以设置为其他确定的夹角。

本实施例中，所述第三连接件包括相互垂直连接成L形的第一板部161和第二板部162；所述第一板部的外端叠合于所述第三转动件外侧并固定连接于所述第三转动件上；所述第二板部的外端开设有中孔163，并通过中孔套过第二转动件后贴合固定在第二非转动件的前端面。本实施例中，所述第一板部和第二板部上分别开设有长槽164，所述长槽沿第一板部或第二板部的长向设置。

第二连接件的形状可设置得与第三连接件一样相同。

本实施例中，第四连接件可设置成具有底壁172和连接于底壁下的周壁173。底壁可用作固定端，用于整个装置与安装基础的固定。周壁可设置为具有侧向开口的部分环壁，用于在其中固定第一转动件。

本实施例中，所述第一连接件相互垂直连接成L形的第三板部141和第四板部142，第三板部的外端叠合于所述第三转动件外侧并固定连接于所述第三转动件上；第四板部对应于所述第三电机的转动轴线下方，用于承载所述激光测距模块。

本发明还提供一种激光测距方法，其基于前述的可调角度的激光测距装置，所述激光测距方法包括以下步骤：

将所述激光测距装置的所述测距基准面24对应于所需要测量的平面；

所述控制系统3控制所述第一电机11带动所述激光测距模块2进行小角度反复转动；

在所述第一电机11的转动过程中，当所述控制系统3检测到所述第一激光测距传感器21、所述第二激光测距传感器22和所述第三激光测距传感器23分别测量的距离不一致时，所述控制系统3控制所述第一电机11、所述第二电机12和所述第三电机13进行小幅度转动，从而分别带动所述激光测距模块2绕所述第一转动件111的转动轴线、所述第二转动件121的转动轴线和所述第三转动件131的转动轴线进行小幅度的转动，直至所述第一激光测距传感器21、所述第二激光测距传感器22和所述第三激光测距传感器23分别传递给所述控制系统3的距离值一致时，所述控制系统3控制所述旋转装置停止转动，此时所述第一激光测距传感器21、所述第二激光测距传感器22和所述第三激光测距传感器23测得的一致距离作为测定距离值。该处所说的小幅度可根据实际情况确定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调角度的激光测距装置，其特征在于：包括旋转模块、激光测距模块和控制系统，所述激光测距模块与所述旋转模块的旋转部分固定连接，所述激光测距模块和所述旋转模块均与所述控制系统电性连接，所述控制系统能够接收和处理所述激光测距模块测量的距离值，并根据所述距离值控制控制所述旋转模块带动所述激光测距模块转动。

2.根据权利要求1所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：所述激光测距模块包括多个激光测距传感器，所有所述激光测距传感器用于测量的基准面重合。

3.根据权利要求2所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：所述激光测距模块包括第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器和测距基准面，所述测距基准面为所述激光测距模块用于测量的基准面，所述第一激光测距传感器用于测量的基准面、所述第二激光测距传感器用于测量的基准面、所述第三激光测距传感器用于测量的基准面均与所述测距基准面重合，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器不位于垂直于所述测距基准面的同一平面上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：所述旋转模块包括第一电机、第二电机、第三电机、第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件，所述第一电机包括第一转动件和第一非转动件，所述第一电机的转动部分为所述第一转动件，所述第一电机的非转动部分为所述第一非转动件，所述第二电机包括第二转动件和第二非转动件，所述第二电机的转动部分为所述第二转动件，所述第二电机的非转动部分为所述第二非转动件，所述第三电机包括第三转动件和第三非转动件，所述第三电机的转动部分为所述第三转动件，所述第三电机的非转动部分为所述第三非转动件，所述第一连接件的一端与所述第一转动件固定连接，所述第一连接件远离所述第一转动件的一端与所述激光测距模块固定连接，所述第二连接件的一端与所述第一非转动件固定连接，所述第二连接件的另一端与所述第二转动件固定连接，所述第三连接件的一端与所述第二非转动件固定连接，所述第三连接件的另一端与所述第三转动件固定连接，所述第四连接件的一端与所述第三非转动件固定连接，所述第四连接件的另一端用作固定端。

5.根据权利要求4所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：所述第一转动件的转动轴线、所述第二转动件的转动轴线和所述第三转动件的转动轴线两两相互垂直。

6.根据权利要求4所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：

所述第三连接件包括相互垂直连接成L形的第一板部和第二板部；所述第一板部的外端叠合于所述第三转动件外侧并固定连接于所述第三转动件上；所述第二板部的外端开设有中孔，并通过中孔套过第二转动件后贴合固定在第二非转动件的前端面。

7.根据权利要求6所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：

所述第一板部和第二板部上分别开设有长槽，所述长槽沿第一板部或第二板部的长向设置。

8.根据权利要求4所述的可调角度的激光测距装置，其特征在于：

所述第一连接件相互垂直连接成L形的第三板部和第四板部，第三板部的外端叠合于所述第三转动件外侧并固定连接于所述第三转动件上；第四板部对应于所述第三电机的转动轴线下方，用于承载所述激光测距模块。

9.一种激光测距方法，其特征在于，基于权利要求4-8任一项所述的可调角度的激光测距装置，所述激光测距方法包括以下步骤：

将所述激光测距装置的所述测距基准面对应于所需要测量的平面；

所述控制系统控制所述第一电机带动所述激光测距模块进行小角度反复转动；

在所述第一电机的转动过程中，当所述控制系统检测到所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器分别测量的距离不一致时，所述控制系统控制所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机进行转动，从而分别带动所述激光测距模块绕所述第一转动件的转动轴线、所述第二转动件的转动轴线和所述第三转动件的转动轴线进行转动，直至所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器分别传递给所述控制系统的距离值一致时，所述控制系统控制所述旋转装置停止转动，此时所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器测得的一致距离作为测定距离值。

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