CN113028222A - 一种全自动调平三脚支架 - Google Patents

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杜长青
王严晖
刘寅莹
庞宗强
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Nanjing University of Posts and Telecommunications
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State Grid Jiangsu Electric Power Engineering Consultation Co ltd
Nanjing University of Posts and Telecommunications
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Abstract

本发明公开了一种全自动调平三脚支架，包括支架平台和均匀铰接在支架平台上的三脚支腿，还包括角度传感器、细调模块和微控制器模块，所述角度传感器固定在支架平台上表面的水平凹槽内，所述细调模块固定在支腿上，所述微控制器模块设置在支架平台下表面，所述微控制器模块分别与角度传感器和细调模块通信连接。本发明采用角度传感器进行支架平台水平度的检测，测量精度高，反应速度快；利用上支腿上固定的电机和丝杠，实现支架平台水平度细调节的自动调节，调节精度高、速度快；结构简单、操作方便，便于携带和搬运，对操作人员要求低，可全自动、高精度、快速实现支架平台的调平。

Description

一种全自动调平三脚支架
技术领域
本发明涉及三脚支架，特别涉及一种全自动调平三脚支架。
背景技术
在实际工程建设过程中，通常都会用到水准仪、经纬仪和全站仪等测绘仪器来进行施工场地的定向、测距、测角和测高等测绘，以上测绘仪器均需要放置到水平、稳定的仪器支撑平台上进行使用，通常使用的是三脚支架。
传统的三脚支架结构简单、支撑稳定、方便携带，但在使用前需要对其进行严格的调平操作，非常麻烦且耗时，需要反复对三脚支架的三个支撑脚和测绘仪器上的微调装置进行调平，使其达到使用要求。整个过程耗时费力，而且调平的精度在很大程度上依赖于操作人员的水平，导致调平过程的准确度难以把控，严重影响工程测量的精度和效率。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种全自动调平三脚支架，利用角度传感器和电机，实现支架平台的自动检测与调平。
技术方案：本发明的一种全自动调平三脚支架，包括支架平台和均匀铰接在支架平台上的三脚支腿，还包括角度传感器、细调模块和微控制器模块，所述角度传感器固定在支架平台上表面的水平凹槽内，所述细调模块固定在三脚支腿上，所述微控制器模块固定在支架平台下表面，所述微控制器模块分别与角度传感器和细调模块通信连接。
进一步，所述三脚支腿分别包括上支腿和下支腿，细调模块固定在上支腿，所述上支腿分为上、下两部分，细调模块包括电机、丝杠和导轨，电机固定在上支腿上半部分，丝杠通过联轴器安装在电机上，上支腿的下半部分设置有螺母座，导轨固定在电机上并穿过螺母座用于导向。
进一步，所述下支腿内径与上支腿外径相同，上支腿插入到下支腿孔内，利用螺栓将上支腿固定在下支腿上。
进一步，所述下支腿底端设置踩踏脚尖。
进一步，所述支架平台上表面的中间设置有长槽和螺栓，用来固定放置到支架平台上的测绘仪器。
进一步，所述三脚支腿为铝合金材质圆管。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：
1、采用角度传感器进行支架平台水平度的检测，测量精度高，反应速度快；
2、利用上支腿上固定的电机和丝杠，实现支架平台水平度细调节的自动调节，调节精度高、速度快；
3、结构简单、操作方便，便于携带和搬运，对操作人员要求低，可全自动、高精度、快速实现支架平台的调平。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为支架平台俯视图；
图3为三脚支腿结构示意图。
具体实施方式
如图1，本实施例所述的一种全自动调平三脚支架，包括支架平台100和均匀铰接在支架平台100上的三脚支腿200、角度传感器、细调模块和微控制器模块400，角度传感器固定在支架平台100上表面的水平凹槽101内，微控制器模块400固定在支架平台100下表面，微控制器模块400分别与角度传感器和细调模块通信连接。
三脚支腿200包括上支腿201和下支腿202，上支腿201分为上、下两部分，细调模块固定在上支腿201，三脚支腿200的两条上支腿201都设置有细调模块，细调模块包括电机301、丝杠302和导轨304，电机301固定在上支腿201上半部分，丝杠302通过联轴器安装在电机301上，上支腿201的下半部分设置有螺母座303，导轨304固定在电机301上并穿过螺母座303用于导向。
如图3，下支腿202内径与上支腿201外径相同，上支腿201插入到下支腿202孔内，利用第二螺栓203将上支腿201固定在下支腿202上。下支腿202底端设置踩踏脚尖204。三脚支腿200为铝合金材质圆管。
如图2，支架平台100上表面的中间设置有长槽102和第一螺栓103，用来固定放置到支架平台100上的测绘仪器。
本实施例中角度传感器主控芯片为MPU6050，微控制器模块400主控芯片为STM32F103RCT6芯片。
使用本实施例的全自动调平三脚支架时，将三脚支架放置到待测地点，展开三脚支腿200，首先进行水平度粗调，通过调节上支腿201使其沿下支腿202内壁滑动，将支架平台100快速调节至所需的观测高度和粗略水平度，利用第二螺栓203将上支腿201固定在下支腿202上；将测绘仪器通过第一螺栓103固定在支架平台100，打开微控制器模块400的电源开关，开启支架平台100水平度的精细调节，通过MPU6050角度传感器获取支架平台100的倾角数据，然后传输给微控制器模块400，微控制器模块400采集和分析倾角数据，对电机301进行PID输出控制，电机301运转带动丝杠302沿导轨304运动，通过分别调节三脚支腿200中两条带细调模块的支腿的长度，完成支架平台100的水平度调节。

Claims (6)

1.一种全自动调平三脚支架，包括支架平台(100)和均匀铰接在支架平台(100)上的三脚支腿(200)，其特征在于，还包括角度传感器、细调模块和微控制器模块(400)，所述角度传感器固定在支架平台(100)上表面的水平凹槽(101)内，所述细调模块固定在三脚支腿(200)上，所述微控制器模块(400)固定在支架平台(100)下表面，所述微控制器模块(400)分别与角度传感器和细调模块通信连接。
2.根据权利要求1所述的全自动调平三脚支架，其特征在于，所述三脚支腿(200)包括上支腿(201)和下支腿(202)，细调模块固定在上支腿(201)，所述上支腿(201)分为上、下两部分，细调模块包括电机(301)、丝杠(302)和导轨(304)，电机(301)固定在上支腿(201)上半部分，丝杠(302)通过联轴器固定在电机(301)上，上支腿(201)的下半部分设置有螺母座(303)，导轨(304)固定在电机(301)上并穿过螺母座(303)用于导向。
3.根据权利要求2所述的全自动调平三脚支架，其特征在于，所述下支腿(202)内径与上支腿(201)外径相同，上支腿(201)插入到下支腿(202)孔内，利用第二螺栓(203)将上支腿(201)固定在下支腿(202)上。
4.根据权利要求2所述的全自动调平三脚支架，其特征在于，所述下支腿(202)底端设置踩踏脚尖(204)。
5.根据权利要求1所述的全自动调平三脚支架，其特征在于，所述支架平台(100)上表面的中间设置有长槽(102)和第一螺栓(103)。
6.根据权利要求1所述的全自动调平三脚支架，其特征在于，所述三脚支腿(200)为铝合金材质圆管。
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