CN113086194B - 基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于回波机载激光扫描数据的智慧城市数据集合系统及方法，所述系统包括机体和设置在其内部的处理模块，所述处理模块包括处理器和与之电性连接用于与控制终端无线交互的无线交互器以及用于存储数据的存储器，所述机体下端安装有与处理模块电性连接用于进行城市数据收集的回波机载激光扫描模块，所述机体外侧转动设有一个旋转环，所述旋转环外侧阵列分布有若干个机臂，本发明针对现有装置的弊端进行设计，构建了一个可以使得机臂旋转的结构，从而使得机体四周升降力更加均匀，机体悬浮更加平稳，方便后期的采集工作；这种旋转结构配合防护环可以在机体四周形成一个环状的防护圈，使得装置的安全性更高，实用性强。

Description

基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统及方法
技术领域
本发明涉及激光扫描技术领域，具体是一种基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统及方法。
背景技术
“数字城市”是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、工程测量技术、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现，为了获取城市的三维数据信息需要利用高空扫描来获取数据，一般采用回波机载激光扫描技术来获取相应数据，但是现有的无人机在搭载回波机载激光扫描装置时存在不平稳的问题，不利于数据的采集，并且下落架的设置也会对型号造成干扰。
基于上述问题，现在提供一种基于回波机载激光扫描数据的智慧城市数据集合系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于回波机载激光扫描数据的智慧城市数据集合系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于回波机载激光扫描数据的智慧城市数据集合系统，包括机体和设置在其内部的处理模块，所述处理模块包括处理器和与之电性连接用于与控制终端无线交互的无线交互器以及用于存储数据的存储器，所述机体下端安装有与处理模块电性连接用于进行城市数据收集的回波机载激光扫描模块，所述机体外侧转动设有一个旋转环，所述旋转环外侧阵列分布有若干个机臂，每个机臂末端都安装有一个引擎，所述引擎的输出端设有叶片，所述叶片外侧设有一个用于防护的防护环，所述防护环下端通过连杆与引擎外壁连接固定，所述旋转环连接用于带动其转动的旋转驱动件，在旋转驱动件的带动下，防护环也会随着一起转动，在防护环转动时，其转动轨迹为一个圆形轨迹，该圆形轨迹会形成一个环状防护圈；
所述机体上还设有支架组件，所述支架组件包括设置在机体内部的固定套，所述固定套下端滑动设有一个活动腿，所述活动腿下端连接用于与地面支撑的支撑底板，所述活动腿连接用于带动其滑动以实现伸缩的传动组件。
作为本发明进一步的方案：所述支撑底板下端设有若干个缓冲块。
作为本发明进一步的方案：所述旋转驱动件包括设置在机体外侧的传动腔，所述传动腔的位置与旋转环位置相对应，且传动腔所在的旋转环内侧设有内齿环,内齿环所在的传动腔内底部安装有一个旋转电机，每个旋转电机的输出端都设有一个驱动齿轮，所述驱动齿轮与内齿环相互啮合。
作为本发明进一步的方案：所述旋转电机为伺服电机。
作为本发明进一步的方案：所述传动组件包括开设在活动腿侧面的安装槽，安装槽中配合设有一个齿条，传动腔内部竖直设有一个转动杆，所述转动杆上下两端都与传动腔内壁转动连接，所述转动杆上同轴设有一个从动齿轮和一个涡轮，所述从动齿轮与驱动齿轮相互啮合，所述涡轮与涡杆相互啮合，所述涡杆一端与传动腔内顶部的固定块转动连接，其另一端设有一个升降齿轮，所述升降齿轮与活动腿上的齿条活动腿相互啮合，所述活动腿下端设有一个切断升降齿轮传动的传动缺口。
作为本发明进一步的方案：所述固定套内部设有滑动腔，所述活动腿上端设有与滑动腔相配合的限位滑块。
作为本发明进一步的方案：所述机体顶部设有弧形顶板。
作为本发明再进一步的方案：所述机体外侧设有与旋转环紧压配合的密封环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有装置的弊端进行设计，构建了一个可以使得机臂旋转的结构，从而使得机体四周升降力更加均匀，机体悬浮更加平稳，方便后期的采集工作；
这种旋转结构配合防护环可以在机体四周形成一个环状的防护圈，使得装置的安全性更高，实用性强；
另外本申请还可以实现对活动腿的升降，避免活动腿干扰数据的采集，同时也降低了飞行产生的阻力，有助于提高续航时间，也有助于提高飞行的平稳性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明内部的结构示意图。
图3为本发明中的结构局部放大图。
图4为本发明中固定套和活动腿的结构示意图
图5为本发明中传动组件的结构示意图
其中：包括机体11、处理模块12、固定套13、传动组件14、旋转环15、叶片16、防护环17、连杆18、引擎19、机臂20、活动腿21、传动缺口22、支撑底板23、回波机载激光扫描模块24、涡轮25、传动腔26、内齿环27、驱动齿轮28、旋转电机29、从动齿轮30、升降齿轮31、涡杆32。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
请参阅图1-5，本发明实施例中，一种基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，包括机体11和设置在其内部的处理模块12，所述处理模块12包括处理器和与之电性连接用于与控制终端无线交互的无线交互器以及用于存储数据的存储器，所述机体11下端安装有与处理模块12电性连接用于进行城市数据收集的回波机载激光扫描模块24，所述机体11外侧转动设有一个旋转环15，所述旋转环15外侧阵列分布有若干个机臂20，每个机臂20末端都安装有一个引擎19，所述引擎19的输出端设有叶片16，所述叶片16外侧设有一个用于防护的防护环17，所述防护环17下端通过连杆18与引擎19外壁连接固定，所述旋转环15连接用于带动其转动的旋转驱动件，在旋转驱动件的带动下，旋转环15会携带机臂20围绕机体11转动，在旋转环15转动的时候，引擎19和叶片16会随着一起转动，这样就使得机体11四周每个位置的升降力相同，使得机体11悬浮更加平稳，为回波机载激光扫描模块24的工作提供了更加平稳的工作平台，并且在引擎19转动时，其上的防护环17也会随着一起转动，在防护环17转动时，其转动轨迹为一个圆形轨迹，该圆形轨迹会形成一个环状防护圈，有助于提高装置整体的防撞性能；
所述机体11上还设有支架组件，所述支架组件包括设置在机体11内部的固定套13，所述固定套13下端滑动设有一个活动腿21，所述活动腿21下端连接用于与地面支撑的支撑底板23，所述支撑底板23下端设有若干个缓冲块，所述活动腿21连接用于带动其滑动以实现伸缩的传动组件14；
所述旋转驱动件包括设置在机体11外侧的传动腔26，所述传动腔26的位置与旋转环15位置相对应，且传动腔26所在的旋转环15内侧设有内齿环27,内齿环27所在的传动腔26内底部安装有一个旋转电机29，每个旋转电机29的输出端都设有一个驱动齿轮28，所述驱动齿轮28与内齿环27相互啮合，在旋转电机29的带动下，驱动齿轮28会带动内齿环27一起转动，从而带动旋转环15转动，这样就可以为旋转环15的转动提供驱动力；
所述传动组件14包括开设在活动腿21侧面的安装槽，安装槽中配合设有一个齿条，传动腔26内部竖直设有一个转动杆，所述转动杆上下两端都与传动腔26内壁转动连接，所述转动杆上同轴设有一个从动齿轮30和一个涡轮25，所述从动齿轮30与驱动齿轮28相互啮合，所述涡轮25与涡杆32相互啮合，所述涡杆32一端与传动腔26内顶部的固定块转动连接，其另一端设有一个升降齿轮31，所述升降齿轮31与活动腿21上的齿条活动腿21相互啮合，所述活动腿21下端设有一个切断升降齿轮31传动的传动缺口22；
在装置起飞时，旋转驱动件会带动旋转环15正转，此时机体11离开地面，在驱动齿轮28的带动下，从动齿轮30会通过转动杆带动涡轮25转动，涡轮25通过涡杆32带动升降齿轮31转动，升降齿轮31与齿条相互啮合，从而带动活动腿21向上收入固定套13中，这样就可以避免活动腿21影响回波机载激光扫描模块24工作，使得数据采集更加真实，当活动腿21上移到传动缺口22位置时，传动缺口22处缺少齿条传动，从而切断传动组件的动力传输，使得活动腿21停留在相应位置，在停机时，带动旋转环15反向转动，此时在传动组件的作用下，活动腿21会沿着固定套13向下延伸，延伸的设定长度时，旋转驱动件停止转动，此时活动腿21不再伸长；
所述固定套13内部设有滑动腔，所述活动腿21上端设有与滑动腔相配合的限位滑块，限位滑块的设置避免了活动腿21过渡下移；
为了避免雨水进入旋转环15和机体11之间的间隙中，所述机体11外侧设有与旋转环15紧压配合的密封环。
本发明的工作原理是：实际使用时，先将机体11放置在平地上，然后通过无线终端控制引擎19工作，从而使得机体11上升，待机体11上升后，旋转驱动件会带动旋转环15正转，此时机体11离开地面，在驱动齿轮28的带动下，从动齿轮30会通过转动杆带动涡轮25转动，涡轮25通过涡杆32带动升降齿轮31转动，升降齿轮31与齿条相互啮合，从而带动活动腿21向上收入固定套13中，这样就可以避免活动腿21影响回波机载激光扫描模块24工作，在旋转驱动件的带动下，旋转环15会携带机臂20围绕机体11转动，在旋转环15转动的时候，引擎19和叶片16会随着一起转动，这样就使得机体11四周每个位置的升降力相同，使得机体11悬浮更加平稳，然后再将机体11升高的目标高度，再开启回波机载激光扫描模块24工作，进行数据获取，数据采集完毕后，将机体11下降到接近地面的位置，通过旋转驱动件反向转动，此时在传动组件的作用下，活动腿21会沿着固定套13向下延伸，延伸的设定长度时，旋转驱动件停止转动，从而方便机体11停机。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，包括机体(11)和设置在其内部的处理模块(12)，所述处理模块(12)包括处理器和与之电性连接用于与控制终端无线交互的无线交互器以及用于存储数据的存储器，所述机体(11)下端安装有与处理模块(12)电性连接用于进行城市数据收集的回波机载激光扫描模块(24)；
其特征在于，所述机体(11)外侧转动设有一个旋转环(15)，所述旋转环(15)外侧阵列分布有若干个机臂(20)，每个机臂(20)末端都安装有一个引擎(19)，所述引擎(19)的输出端设有叶片(16)，所述叶片(16)外侧设有一个用于防护的防护环(17)，所述防护环(17)下端通过连杆(18)与引擎(19)外壁连接固定，所述旋转环(15)连接用于带动其转动的旋转驱动件，在旋转驱动件的带动下，防护环(17)也会随着一起转动，在防护环(17)转动时，其转动轨迹为一个圆形轨迹，该圆形轨迹会形成一个环状防护圈；
所述机体(11)上还设有支架组件，所述支架组件包括设置在机体(11)内部的固定套(13)，所述固定套(13)下端滑动设有一个活动腿(21)，所述活动腿(21)下端连接用于与地面支撑的支撑底板(23)，所述活动腿(21)连接用于带动其滑动以实现伸缩的传动组件(14)；
所述旋转驱动件包括设置在机体(11)外侧的传动腔(26)，所述传动腔(26)的位置与旋转环(15)位置相对应，且传动腔(26)所在的旋转环(15)内侧设有内齿环(27),内齿环(27)所在的传动腔(26)内底部安装有一个旋转电机(29)，每个旋转电机(29)的输出端都设有一个驱动齿轮(28)，所述旋转电机(29)与内齿环(27)相互啮合；
所述传动组件(14)包括开设在活动腿(21)侧面的安装槽，安装槽中配合设有一个齿条，传动腔(26)内部竖直设有一个转动杆，所述转动杆上下两端都与传动腔(26)内壁转动连接，所述转动杆上同轴设有一个从动齿轮(30)和一个蜗轮(25)，所述从动齿轮(30)与驱动齿轮(28)相互啮合，所述蜗轮(25)与蜗杆(32)相互啮合，所述蜗杆(32)一端与传动腔(26)内顶部的固定块转动连接，其另一端设有一个升降齿轮(31)，所述升降齿轮(31)与活动腿(21)上的齿条活动腿(21)相互啮合，所述活动腿(21)下端设有一个切断升降齿轮(31)传动的传动缺口(22)。
2.根据权利要求1所述的基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，其特征在于，所述支撑底板(23)下端设有若干个缓冲块。
3.根据权利要求1所述的基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，其特征在于，所述驱动齿轮(28)为伺服电机。
4.根据权利要求1所述的基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，其特征在于，所述固定套(13)内部设有滑动腔，所述活动腿(21)上端设有与滑动腔相配合的限位滑块。
5.根据权利要求1所述的基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，其特征在于，所述机体(11)顶部设有弧形顶板。
6.根据权利要求1所述的基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统，其特征在于，所述机体(11)外侧设有与旋转环(15)紧压配合的密封环。
7.一种权利要求1-6任一所述的基于回波机载激光扫描数据智慧城市数据集合系统的使用方法，其特征在于，先将机体(11)放置在平地上，然后通过无线终端控制引擎(19)工作，从而使得机体(11)上升，待机体(11)上升后，旋转驱动件会带动旋转环(15)正转，此时机体(11)离开地面，在驱动齿轮(28)的带动下，从动齿轮(30)会通过转动杆带动蜗轮(25)转动，蜗轮(25)通过蜗杆(32)带动升降齿轮(31)转动，升降齿轮(31)与齿条相互啮合，从而带动活动腿(21)向上收入固定套(13)中，这样就可以避免活动腿(21)影响回波机载激光扫描模块(24)工作，在旋转驱动件的带动下，旋转环(15)会携带机臂(20)围绕机体(11)转动，在旋转环(15)转动的时候，引擎(19)和叶片(16)会随着一起转动，这样就使得机体(11)四周每个位置的升降力相同，使得机体(11)悬浮更加平稳，然后再将机体(11)升高的目标高度，再开启回波机载激光扫描模块(24)工作，进行数据获取，数据采集完毕后，将机体(11)下降到接近地面的位置，通过旋转驱动件反向转动，此时在传动组件的作用下，活动腿(21)会沿着固定套(13)向下延伸，延伸的设定长度时，旋转驱动件停止转动，从而方便机体(11)停机。
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