CN113100573A - 基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，属于建筑智能测绘方法技术领域。包括步骤S1‑S5中通过控制结构控制尺体调位模块驱动自适应联动模块进行位置和/或角度变化，自适应联动模块能够基于位置和/或角度变化自动调整长度以保证结构之间的联动性，同时通过自适应联动模块能够同步带动尺体结构实现灵活精确地计量比对的位置和/或倾斜角度变化，以此有效提升了自动化程度，简化了测绘操作过程，并有助于提高计量比对的精确性，提高了结构的功能实用性。

Description

基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法

技术领域

本发明涉及建筑智能测绘方法技术领域，具体涉及一种基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法。

背景技术

目前，在基于当前土地面积、地形等因素进行测绘建筑图纸设计时，对于绘直线、量测计算比例等工序，均需要单独操作尺子工具完成，尤其在室外环境下测绘时，整个取放及操作过程步骤繁琐，同时测量精确度不高，亟需一种能有效适应室外环境，无需手动操作尺子即可进行精确绘线、量测计算的尺体图板一体化绘图方法。

发明内容

为此，本发明提供了基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，以解决现有技术中在进行测绘建筑图纸设计时，对于绘直线、量测计算比例等工序，均需要单独操作尺子工具完成，整个取放及操作过程步骤繁琐，测量精确度和自动化程度不高的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，包括以下步骤：

S1：根据测绘结果确定图板绘制所需尺体结构的位置及角度；

S2：通过操作控制面板和触显屏输入能够使尺体结构到达所需位置及角度的运行参数；

S3：由尺体调位模块和尺体转角模块配合运行带动尺体结构到达所需的位置及角度；

S4：通过尺体结构基于测绘图板完成比对划线、量测作业；

S5：控制尺体结构回至初始位置。

进一步地，步骤S1的具体过程包括：

若测绘图板的板面标记有坐标点时，则通过至少两个坐标值直接确定尺体结构所需到达的位置及角度。

进一步地，步骤S1的具体过程还包括：

若测绘图板的板面没有标记坐标点时，则通过测绘人员人工标记尺体结构所需到达的位置及角度。

进一步地，步骤S2的具体过程包括：

若测绘图板的板面标记有坐标点时，则将确定好的至少两个坐标值通过触显屏的坐标输入框依次输入，由触显屏经数据转换后将信号传递至电源及控制模块。

进一步地，步骤S2的具体过程还包括：

若测绘图板的板面没有标记坐标点时，则通过操作控制面板的对应操控按钮直接输入控制，由操作控制面板经数据转换后将信号传递至电源及控制模块。

进一步地，步骤S3的具体过程包括：

电源及控制模块接收到来自控制输入端的控制信号时，经继电器分别控制第一尺体调位模块中回转驱动电机启动和/或第二尺体调位模块中回转驱动电机启动，回转驱动电机启动旋转并经联轴器带动丝杠轴同步旋转，在滚珠丝杠原理下，螺母块部基于丝杠轴进行位移，同时滑块部基于导向滑轨进行同步位移。

进一步地，步骤S3的具体过程还包括：

由滑块部将位移作用同步传递至自适应联动模块，在两个滑块部位移至不同位置时，自适应联动模块中的两条伸缩内杆分别基于连接转轴自动调整角度及位置，同时两条伸缩内杆在伸缩外杆内滑动自动延长整体长度，保持伸缩外杆在各个倾斜角度时均能够与滑块部传动相连，并最终带动伸缩外杆调整角度及位置，使伸缩外杆带动尺体结构到达所需位置及角度的上方位置。

进一步地，步骤S3的具体过程还包括：

伸缩外杆带动尺体结构到达所需位置及角度的上方位置后，电源及控制模块经继电器继续控制尺体转角模块启动，使得尺体转角模块中的马达转子部旋转并进一步带动尺体结构的尺体转轴部旋转，尺体结构的尺体划线部随着尺体转轴部转动触压至测绘图板，必要时可再次控制第一尺体调位模块和第二尺体调位模块中的回转驱动电机启动，直至尺体划线部的边沿与至少两个坐标值或人工标记相对齐。

进一步地，步骤S5的具体过程包括：

电源及控制模块经继电器分别控制尺体调位模块和尺体转角模块回至初始位置，自适应联动模块和尺体结构受传动作用回至初始位置。

本发明具有如下有益效果：

该方法能够通过控制结构控制尺体调位模块驱动自适应联动模块进行位置和/或角度变化，自适应联动模块能够基于位置和/或角度变化自动调整长度以保证结构之间的联动性，同时通过自适应联动模块能够同步带动尺体结构实现灵活精确地计量比对的位置和/或倾斜角度变化，以此有效提升了自动化程度，简化了测绘操作过程，并有助于提高计量比对的精确性；此外，通过尺体转角模块还能够带动尺体结构进行旋转，以此可实现在尺体结构发生位移和/或角度变化时与测绘图板之间保持预定间隙，有效降低对测绘图板本身及其已绘制图纸的磨损，进而可在尺体结构变化至预定位置及角度时通过尺体转角模块旋转尺体结构，使得尺体结构与测绘图板之间对应接触，并最终完成计量及比对绘线操作，提升结构的功能实用性。

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，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，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为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备的整体结构工作状态示意图之一。

图2为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备的整体结构工作状态示意图之二。

图3为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备在螺母块部和滑块部处的局部安装结构示意图。

图4为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备中自适应联动模块与尺体调位模块之间的安装结构示意图。

图5为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备中尺体转角模块与尺体结构之间的安装结构示意图。

图6为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备的控制流程图之一。

图7为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备的控制流程图之二。

图8为本发明实施例提供的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法的流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

安装架体1：操作安装架11、图板定位架12；测绘图板2；

尺体调位模块3：回转驱动电机31、安装座32、联轴器33、丝杠轴34、导向滑轨35、螺母块部36、滑块部37；

自适应联动模块4：伸缩外杆41、伸缩滑腔411、伸缩内杆42、限位块421、连接转轴43；

尺体结构5：尺体转轴部51、尺体划线部52；

尺体转角模块6：马达定子部61、马达转子部62；

控制结构7：电源及控制模块71、操作控制面板72、触显屏73；

防摩擦间隙a。

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。

本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明实施例提供了一种如图1-7所示的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对设备，包括安装架体1以及设于所述安装架体1的测绘图板2、尺体调位模块3、自适应联动模块4、尺体结构5、尺体转角模块6和控制结构7；用以通过控制结构7控制尺体调位模块3驱动自适应联动模块4进行位置和/或角度变化，自适应联动模块4能够基于位置和/或角度变化自动调整长度以保证结构之间的联动性，同时通过自适应联动模块4能够同步带动尺体结构5实现灵活精确地计量比对的位置和/或倾斜角度变化，以此有效提升了自动化程度，简化了测绘操作过程，并有助于提高计量比对的精确性；此外，通过尺体转角模块6还能够带动尺体结构5进行旋转，以此可实现在尺体结构5发生位移和/或角度变化时与测绘图板2之间保持预定间隙，有效降低对测绘图板2本身及其已绘制图纸的磨损，进而可在尺体结构5变化至预定位置及角度时通过尺体转角模块6旋转尺体结构5，使得尺体结构5与测绘图板2之间对应接触，并最终完成计量及比对绘线操作，提升结构的功能实用性。具体设置如下：

如图1至图2所示，所述安装架体1包括相固接设置的操作安装架11和图板定位架12；所述图板定位架12设有两组，两组所述图板定位架12的一端分别一一对应固接设于所述操作安装架11的侧部两端，且两组所述图板定位架12的另一端之间固接设有连接架，通过操作安装架11、图板定位架12和连接架共同组成一个正方形框架。所述测绘图板2固接设于所述正方形框架的内部，用以保证测绘图板2与其他功能结构相配合时的工作及功能稳定性。

如图2至图4所示，所述尺体调位模块3包括分别与两组所述图板定位架12相一一对应的第一尺体调位模块和第二尺体调位模块；所述第一尺体调位模块和所述第二尺体调位模块均包括回转驱动电机31、安装座32、联轴器33、丝杠轴34、导向滑轨35、螺母块部36以及滑块部37；具体的是，两个所述回转驱动电机31分别通过所述安装座32固定安装于所述操作安装架11的两端；且两个所述回转驱动电机31的输出转子分别通过所述联轴器33传动装配有一条所述丝杠轴34，两条所述丝杠轴34与两组所述图板定位架12之间一一对应；两个所述安装座32还分别固接设有一条所述导向滑轨35；两条所述导向滑轨35与两条所述丝杠轴34之间一一对应；所述螺母块部36和所述滑块部37之间相固接，且所述第一尺体调位模块中的螺母块部36和滑块部37分别装配于一组所述图板定位架12对应的所述丝杠轴34和所述导向滑轨35，所述第二尺体调位模块中的螺母块部36和滑块部37分别装配于另一组所述图板定位架12对应的所述丝杠轴34和所述导向滑轨35，其中所述螺母块部36与所述丝杠轴34相螺合，所述滑块部37与所述导向滑轨35滑动配合；所述自适应联动模块4与两个所述滑块部37之间分别转接配合；用以以此实现通过回转驱动电机31的驱动作用经联轴器33带动丝杠轴34旋转，并借助丝杠轴34与螺母块部36形成的滚珠丝杠作用下，使得螺母块部36能够位移同时带动滑块部37进行同步位移，两个滑块部37在对应的两个回转驱动电机31产生的不同输出量传动下能够依次位移至不同的位置，进而完成对自适应联动模块4的位置变化和/或倾斜角度变化控制。

请继续参考图2和图4，所述自适应联动模块4包括伸缩外杆41、伸缩内杆42和连接转轴43；所述伸缩内杆42设有两条，且两条所述伸缩内杆42分别与所述伸缩外杆41的两侧端之间一一对应滑动配合；具体地，所述伸缩外杆41的内部开设有伸缩滑腔411，所述伸缩内杆42的一端固定设有限位块421，两个所述限位块421分别滑动设于所述伸缩滑腔411的内部两侧端且不能自所述伸缩滑腔411内滑出，以此使所述伸缩内杆42与所述伸缩外杆41相滑动配合；两条所述伸缩内杆42的另一端分别通过所述连接转轴43与两个所述滑块部37一一对应转接配合；用以以此实现在两个滑块部37位移至不同位置时，两条伸缩内杆42可以分别基于连接转轴43自动调整角度及位置，并进一步带动伸缩外杆41调整角度及位置；同时两条伸缩内杆42还可以在伸缩外杆41内滑动，以通过延长整体的长度保持伸缩外杆41在各个倾斜角度时均能够与滑块部37传动相连，进而维持伸缩外杆41的联动性。

如图2和图5所示，所述尺体结构5与所述伸缩外杆41传动相连，且所述尺体结构5的尺体延伸方向与所述伸缩外杆41的杆体延伸方向相平行，所述尺体结构5能够与所述伸缩外杆41进行同步的角度和/或位置变化。

作为本实施例的一种优选方案，请参考图4，所述伸缩外杆41与所述测绘图板2之间具有一个防摩擦间隙a，用以通过防摩擦间隙a有效避免自适应联动模块4在位移和/或转动过程中对测绘图板2的磨损，同时降低伸缩外杆41受到的摩擦力。

进一步优选地，请参考图5，所述尺体结构5包括一体固接的尺体转轴部51和尺体划线部52；其中所述尺体转轴部51位于靠近所述伸缩外杆41的位置，所述尺体划线部52位于远离所述伸缩外杆41的位置，且所述尺体划线部52的延伸方向与所述伸缩外杆41相平行，所述尺体划线部52沿其延伸方向设有用于计量的刻度线。所述尺体转轴部51沿其延伸方向的两侧端通过两个所述尺体转角模块6与所述伸缩外杆41之间转接相连，用以使尺体划线部52能够在尺体转角模块6的作用下以尺体转轴部51为中心轴进行转动。

需要说明的是，所述尺体划线部52在位于转动初始位置时，所述尺体转轴部51、所述尺体划线部52以及所述尺体转角模块6均与所述测绘图板2留设有预定间隙，用以进一步避免在位移和/或转动过程中对测绘图板2的磨损。

具体地，请继续参考图5，所述尺体转角模块6采用微小型马达，所述马达包括相装配的马达定子部61和马达转子部62；其中所述马达定子部61固接设于所述伸缩外杆41，所述马达转子部62朝向所述尺体结构5中的尺体转轴部51，且所述马达转子部62与所述尺体转轴部51传动固接，用以通过马达转子部62输出的转矩带动尺体转轴部51进行旋转，进而实现带动尺体划线部52旋转，以此可根据尺体划线部52的所需状态方便地控制尺体划线部52转动的角度；所述尺体划线部52的可转动角度取决于所述尺体划线部52与所述测绘图板2之间的预定间隙大小，通常转动1~2°使尺体划线部52的边沿触压测绘图板2即可，此时的尺体划线部52可继续通过控制回转驱动电机31启动以微调实际位置和/或角度。

请继续参考图1至图2，所述控制结构7固接设于所述操作安装架11，用以通过控制结构7分别实现对第一尺体调位模块和第二尺体调位模块中回转驱动电机31的正反转驱动控制，进而改变尺体结构5基于测绘图板2的所处位置和/或角度，同时通过控制结构7还能够实现对尺体转角模块6的正反转驱动控制，进而可以改变尺体结构5相对测绘图板2的转动角度。

具体的是，如图2、图6和图7所示，所述控制结构7包括分别固接设于所述操作安装架11的电源及控制模块71、操作控制面板72以及触显屏73；所述电源及控制模块71包括通过电路相连的移动电源和控制模块，所述移动电源可采用但不限于锂电池，所述控制模块可选择但不限于型号为AT80C51的单片机控制板、型号为STM32的微控制器；所述控制模块的控制输出端通过电路连接有继电器的输入端，所述继电器的输出端分别与所述第一尺体调位模块和第二尺体调位模块中的回转驱动电机31、所述尺体转角模块6以及所述触显屏73通过电路相连；所述操作控制面板72和所述触显屏73还分别与所述控制模块的控制输入端通过电路相连，用以实现根据尺体结构5的所需位置和/或倾斜角度和/或转动角度，通过操作控制面板72和触显屏73配合能够经控制模块和继电器分别实时控制每个回转驱动电机31的转动量以及尺体转角模块6的转动量，同时还可通过触显屏73实时显示尺体结构5的倾斜角度，以此使得测算及比对划线操作的精确性更高。

还需要说明的是，所述继电器可采用但不限于型号为UD2-4.5NU的8脚式继电器；所述回转驱动电机31可采用但不限于型号为YZ-ACSD608的伺服电机；所述尺体转角模块6可采用但不限于型号为 Realplay-614的微型马达；所述触显屏可采用但不限于型号为G530AL的工业触控显示屏。

更为具体地，所述操作控制面板72和所述触显屏73的操作按钮包括但不限于单独启动所述第一尺体调位模块中回转驱动电机31的上左移按钮和上右移按钮、单独启动所述第二尺体调位模块中回转驱动电机31的下左移按钮和下右移按钮、同时启动所述第一尺体调位模块和所述第二尺体调位模块中回转驱动电机31的左平移按钮和右平移按钮、分别启动尺体转角模块6正反转的滑移位按钮和触压位按钮、坐标输入框、角度输入框、归位按钮，用以通过键位以及数值输入的方式实现灵活方便地功能操作，也省去了频繁取放的过程。

如图8所示，一种基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，包括如下步骤：

S1：根据测绘结果确定图板绘制所需尺体结构5的位置及角度。

具体地，若测绘图板2的板面标记有坐标点时，则通过至少两个坐标值直接确定尺体结构5所需到达的位置及角度；若测绘图板2的板面没有标记坐标点时，则通过测绘人员人工标记尺体结构5所需到达的位置及角度。

S2：通过操作控制面板72和触显屏73输入能够使尺体结构5到达所需位置及角度的运行参数。

具体地，若测绘图板2的板面标记有坐标点时，则将确定好的至少两个坐标值通过触显屏73的坐标输入框依次输入，由触显屏73经数据转换后将信号传递至电源及控制模块71。

若测绘图板2的板面没有标记坐标点时，则通过操作控制面板72的对应操控按钮直接输入控制，由操作控制面板72经数据转换后将信号传递至电源及控制模块71。

S3：由尺体调位模块3和尺体转角模块6配合运行带动尺体结构5到达所需的位置及角度。

具体地，电源及控制模块71接收到来自控制输入端的控制信号时，经继电器分别控制第一尺体调位模块中回转驱动电机31启动和/或第二尺体调位模块中回转驱动电机31启动，回转驱动电机31启动旋转并经联轴器33带动丝杠轴34同步旋转，在滚珠丝杠原理下，螺母块部36基于丝杠轴34进行位移，同时滑块部37基于导向滑轨35进行同步位移。

进而由滑块部37将位移作用同步传递至自适应联动模块4，在两个滑块部37位移至不同位置时，自适应联动模块4中的两条伸缩内杆42可以分别基于连接转轴43自动调整角度及位置，同时两条伸缩内杆42在伸缩外杆41内滑动自动延长整体长度，以此保持伸缩外杆41在各个倾斜角度时均能够与滑块部37传动相连，并最终带动伸缩外杆41调整角度及位置，使伸缩外杆41带动尺体结构5到达所需位置及角度的上方位置。

进而电源及控制模块71经继电器继续控制尺体转角模块6启动，使得尺体转角模块6中的马达转子部62旋转并进一步带动尺体结构5的尺体转轴部51旋转，尺体结构5的尺体划线部52随着尺体转轴部51转动触压至测绘图板2，必要时可再次控制第一尺体调位模块和第二尺体调位模块中的回转驱动电机31启动，直至尺体划线部52的边沿与至少两个坐标值或人工标记相对齐。

S4：通过尺体结构5基于测绘图板2完成比对划线、量测作业。

S5：控制尺体结构5回至初始位置。

具体地，电源及控制模块71经继电器分别控制尺体调位模块3和尺体转角模块6回至初始位置，自适应联动模块4和尺体结构5受传动作用回至初始位置，即可。

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 (9)

1.基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据测绘结果确定图板绘制所需尺体结构的位置及角度；

S2：通过操作控制面板和触显屏输入能够使尺体结构到达所需位置及角度的运行参数；

S3：由尺体调位模块和尺体转角模块配合运行带动尺体结构到达所需的位置及角度；

S4：通过尺体结构基于测绘图板完成比对划线、量测作业；

S5：控制尺体结构回至初始位置。

2.根据权利要求1所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S1的具体过程包括：

若测绘图板的板面标记有坐标点时，则通过至少两个坐标值直接确定尺体结构所需到达的位置及角度。

3.根据权利要求2所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S1的具体过程还包括：

若测绘图板的板面没有标记坐标点时，则通过测绘人员人工标记尺体结构所需到达的位置及角度。

4.根据权利要求3所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S2的具体过程包括：

若测绘图板的板面标记有坐标点时，则将确定好的至少两个坐标值通过触显屏的坐标输入框依次输入，由触显屏经数据转换后将信号传递至电源及控制模块。

5.根据权利要求4所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S2的具体过程还包括：

若测绘图板的板面没有标记坐标点时，则通过操作控制面板的对应操控按钮直接输入控制，由操作控制面板经数据转换后将信号传递至电源及控制模块。

6.根据权利要求5所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S3的具体过程包括：

电源及控制模块接收到来自控制输入端的控制信号时，经继电器分别控制第一尺体调位模块中回转驱动电机启动和/或第二尺体调位模块中回转驱动电机启动，回转驱动电机启动旋转并经联轴器带动丝杠轴同步旋转，在滚珠丝杠原理下，螺母块部基于丝杠轴进行位移，同时滑块部基于导向滑轨进行同步位移。

7.根据权利要求6所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S3的具体过程还包括：

由滑块部将位移作用同步传递至自适应联动模块，在两个滑块部位移至不同位置时，自适应联动模块中的两条伸缩内杆分别基于连接转轴自动调整角度及位置，同时两条伸缩内杆在伸缩外杆内滑动自动延长整体长度，保持伸缩外杆在各个倾斜角度时均能够与滑块部传动相连，并最终带动伸缩外杆调整角度及位置，使伸缩外杆带动尺体结构到达所需位置及角度的上方位置。

8.根据权利要求7所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S3的具体过程还包括：

伸缩外杆带动尺体结构到达所需位置及角度的上方位置后，电源及控制模块经继电器继续控制尺体转角模块启动，使得尺体转角模块中的马达转子部旋转并进一步带动尺体结构的尺体转轴部旋转，尺体结构的尺体划线部随着尺体转轴部转动触压至测绘图板，必要时可再次控制第一尺体调位模块和第二尺体调位模块中的回转驱动电机启动，直至尺体划线部的边沿与至少两个坐标值或人工标记相对齐。

9.根据权利要求8所述的基于建筑测绘图纸设计的自动化尺体计量及比对方法，其特征在于，步骤S5的具体过程包括：

电源及控制模块经继电器分别控制尺体调位模块和尺体转角模块回至初始位置，自适应联动模块和尺体结构受传动作用回至初始位置。

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