CN115164853A - 一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及操作方法,涉及测绘设备技术领域,包括本体,所述本体上设置有激光测绘机构,所述本体上安装有连接构件,所述连接构件包括:包覆组件,其包括有与本体活动安装的套接盒;承支组件,其安装于所述套接盒的盒体上,所述承支组件具有与三脚架安装适配第一状态以及与无人机安装适配的第二状态,本发明通过在本体上安装连接构件,通过改变承支组件的状态,从而使得本体能够单独与三脚架适配安装,也能够单独与无人机适配安装,便于激光测绘装置在三脚架与无人机之间切换安装,无需额外增设激光测绘装置,降低了测绘成本。

Description

一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及操作方法
技术领域
本发明涉及测绘设备技术领域,具体为一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及操作方法。
背景技术
测绘是市政工程中不可或缺的重要项目,而三维激光扫描技术作为近些年来新型出现的技术种类之一,其在市政工程测绘中也具有广泛运用,具有大范围、高精度、高效率的测绘优点。
现有的如中国专利公开号:CN114017611A,该专利的名称为“一种基于市政工程测绘的可矫正式激光测绘装置”,该专利包括“固定盘、伺服电机和安装插块,所述固定盘的下方设置有伺服电机,所述固定盘表面的一侧安装有安装插块,所述伺服电机的输出端安装有转动杆,所述转动杆的顶端安装有螺纹套筒,所述螺纹套筒内壁的一侧螺纹连接有螺纹杆,所述螺纹杆的顶端安装有衔接板,所述衔接板顶部的中部安装有螺纹连接杆,所述安装插块内壁的一侧通过插接孔插接有插接板,所述安装插块顶部的中部螺纹连接有固定螺栓,从而对激光测绘装置本体进行快速限位升降,且方便工作人员进行操作”。
现有的激光测绘装置在测绘过程中,通常会根据实际测绘环境来决定适合的测绘方式,可选为在被测物四周设置多个测绘点通过三脚架辅助支撑依次进行激光扫描测绘,或者为需要测绘高大且面积宽广的区域时则将激光测绘装置搭载在无人机上进行高空俯视测绘,上述方式不足之处在于,上述两种测绘方式中的激光测绘装置均是通过特制的连接构造与相应的三脚架或者无人机相固定的,而且测绘三脚架在本领域是国标件,从而使得激光测绘装置只能与三脚架绑定或者只能与无人机绑定,不便于激光测绘装置在三脚架与无人机之间切换安装,从而现有解决方式是在三脚架上以及无人机上各配备一个激光测绘装置,但增加了测绘成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及操作方法,以解决上述现有技术中的不足之处。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,包括本体,所述本体上设置有激光测绘机构,所述本体上安装有连接构件,所述连接构件包括:
包覆组件,其包括有与本体活动安装的套接盒;
承支组件,其安装于所述套接盒的盒体上,所述承支组件具有与三脚架安装适配第一状态以及与无人机安装适配的第二状态。
优选的,所述本体伸入于套接盒的一侧面固定有与套接盒转动连接的轴杆,所述轴杆使得本体在套接盒中能够发生偏转。
优选的,所述包覆组件还包括有安装于套接盒内部的驱动组件,所述驱动组件能够驱动本体在套接盒中发生往复偏转。
优选的,所述驱动组件包括有与本体外侧相固定的弧形齿条,所述弧形齿条的齿槽啮合有一端与套接盒转动连接的蜗杆,所述蜗杆的另一端与固定于套接盒上的电机的输出轴相连接。
优选的,所述承支组件包括第一支撑单元以及第二支撑单元,所述第一支撑单元通过铰接单元与套接盒相铰接,所述第二支撑单元与套接盒的一端相固定。
优选的,所述第一支撑单元与第二支撑单元为同种柱体构造,所述第一支撑单元与第二支撑单元之间夹角在3度至10度时,此时承支组件处于第一状态,所述第一支撑单元与第二支撑单元之间的夹角为160度至181度之间时,此时承支组件处于第二状态。
优选的,所述铰接单元包括与套接盒侧面相卡接的半框体,所述半框体的框口端固定有与套接盒转动插接的轴柱,所述半框体框体与第一支撑单元的一端相固定。
优选的,所述第一支撑单元以及第二支撑单元远离于套接盒的一端均固定有插伸单元,所述插伸单元能够在承支组件第一状态时能够与三脚架的仪器平台相适配安装。
优选的,所述套接盒上安装有能够对承支组件的位置进行限位的锁定单元。
一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的操作方法,其基于一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,包括以下步骤:
在飞行模式下,将第一支撑单元与第二支撑单元之间的夹角调节至度,此时承支组件则处于第二状态并通过锁定单元锁定,然后将承支组件与无人机进行安装固定;
在地面模式下,将第一支撑单元与第二支撑单元之间调整至小于度状态,通过插伸单元使得承支组件与三脚架的仪器平台相适配安装即可。
在上述技术方案中,本发明提供的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,通过在本体上安装连接构件,通过改变承支组件的状态,从而使得本体能够单独与三脚架适配安装,也能够单独与无人机适配安装,便于激光测绘装置在三脚架与无人机之间切换安装,无需额外增设激光测绘装置,降低了测绘成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的在无人机上安装示意图;
图2为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的套接盒局部剖视示意图;
图3为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的承支组件的第一状态示意图;
图4为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的承支组件的第二状态示意图;
图5为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的安装块结构示意图;
图6为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的矩形插接口剖视示意图;
图7为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的安装块在矩形插接口中处于第二插接状态时与套接环相插套的示意图。
附图标记说明:
1、本体;2、包覆组件;3、套接盒;4、承支组件;4.1、第一支撑单元;4.2、第二支撑单元;4.3、铰接单元;4.31、半框体;4.32、轴柱;5、驱动组件;5.1、弧形齿条;5.2、蜗杆;5.3、电机;6、轴杆;7、插伸单元;8、锁定单元;9、套接环;10、安装块;11、贯穿口;12、卡槽;13、盲孔;14、插柱;15、弹簧;16、挡环;17、矩形插接口;18、插销孔;19、贯通孔;20、销杆;21、透穿孔;22、侧穿孔;23、圆柱孔;24、螺柱。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
请参阅图1-7,本发明实施例提供的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,包括本体1,本体1上设置有激光测绘机构,本体1上安装有连接构件,连接构件包括:
包覆组件2,其包括有与本体1活动安装的套接盒3;
承支组件4,其安装于套接盒3的盒体上,承支组件4具有与三脚架安装适配第一状态以及与无人机安装适配的第二状态。
具体的,套接盒3的开口与本体1上设置的激光测绘机构的发射的朝向一致,套接盒3上开设有多个散热孔,包覆组件2在本体1外侧形成防护层,承支组件4可选为与套接盒3侧面相固定的第一夹具以及与底面相固定的第二夹具,在实际使用过程中:第一夹具能够与三脚架顶部平台相夹持固定,此时本体1上设置的激光测绘机构的测绘方向朝向水平方向,即承支组件4处于第一状态,同理第二夹具能够与无人机的底部相固定,此时本体1上设置的激光测绘机构的测绘方向朝向竖直向下方向,即承支组件4处于第二状态,第一夹具以及第二夹具均可选为类似于虎钳的螺纹夹具,通过转动螺杆的转向便可控制夹具的夹持松紧,通过使用在套接盒3上安装螺纹夹具,从而使得本体1既能够与与三脚架顶部平台单独夹持固定,也能够与无人机相夹持固定,便于激光测绘装置在三脚架与无人机之间切换安装,减少了激光测绘装置的配备数量,节约了测绘成本。
本发明提供的另一个实施例中,本体1伸入于套接盒3的一侧面固定有与套接盒3转动连接的轴杆6,轴杆6使得本体1在套接盒3中能够发生偏转,其中轴杆6的轴心线与套接盒3的盒体壁面相垂直,本体1与套接盒3之间存在运动空间,本体1在套接盒3中能够发生偏转的圆心位于轴杆6的轴心线上,轴杆6能够随着本体1发生同步转动。
本发明提供的再一个实施例中,包覆组件2还包括有安装于套接盒3内部的驱动组件5,驱动组件5能够驱动本体1在套接盒3中发生往复偏转,驱动组件5包括有与本体1外侧相固定的弧形齿条5.1,弧形齿条5.1的圆心位于轴杆6的轴心线上,弧形齿条5.1的圆周面与轴杆6的轴心线相垂直,弧形齿条5.1的齿槽啮合有一端与套接盒3转动连接的蜗杆5.2,弧形齿条5.1的齿槽为能够与蜗杆相啮合传动的蜗轮的轮齿槽的同等构造,蜗杆5.2的另一端与固定于套接盒3上的电机5.3的输出轴相连接,电机5.3为伺服电机,本体1的在套接盒3中的偏转范围为150度;
在实际使用中,通过电机5.3带动蜗杆5.2发生正向转动,从而在蜗杆5.2与弧形齿条5.1的啮合传动作用下,使得轴杆6带动本体1在套接盒3中发生偏转,当本体1到达最大偏转角度位置时,此时电机5.3的输出轴停止正向转动,若继续给电机5.3供电则电机5.3的输出轴则发生反向转动,直到本体1到达另一侧的最大偏转角度位置,此时电机5.3则再次切换至正向转动,从而达到本体1在同一范围内能够往复偏转的作用,需要特别说明的是,通过控制电机5.3的正转以及翻转的周期,从而可以进一步的控制本体1实际偏转范围。
本发明提供的再一个实施例中,承支组件4包括第一支撑单元4.1以及第二支撑单元4.2,第一支撑单元4.1通过铰接单元4.3与套接盒3相铰接,第二支撑单元4.2与套接盒3的一端相固定,第二支撑单元4.2的长度方向线与套接盒3的一侧相平行,第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2为同种柱体构造,优选的,第一支撑单元4.1的横截面与第二支撑单元4.2的横截面均为矩形面,当第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间夹角在3度至10时,优选的,第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间的夹角为5度时,此时承支组件4处于第一状态,当第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间的夹角为160度至181度之间时,优选的,第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间的夹角为180度时,此时承支组件4处于第二状态;
具体的,当承支组件4处于第一状态时,此时第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2的端部均朝向同一方向,第一支撑单元4.1的端部与第二支撑单元4.2的端部均为平面端且相平齐,从而在套接盒3的一侧形成并列凸出部,并列凸出部的长度方向与地面相垂直,便于与三脚架的顶部平台进行适配安装,此时本体1上设置的激光测绘机构的测绘方向朝向水平方向,当承支组件4处于第二状态时,第一支撑单元4.1的轴心线与第二支撑单元4.2轴心线在同一条直线上,从而在套接盒3的两侧形成对称长条凸出部,长条凸出部的长度方向与地面相平行,便于与无人机进行安装适配,需要特别说明的是,无人机的底部固定有两个分别与第一支撑单元4.1以及第二支撑单元4.2相套接适配的套接环9,套接环9的环体上开设有透穿孔21,透穿孔21的轴心线与地面水平面相垂直,透穿孔21在套接环9上位于远离无人机的位置,套接环9的环形为矩形,套接环9的直线边与地面水平面相平行,套接环9的环口面与地面相垂直,两个套接环9之间具有间隔空间,两个套接环9关于无人机的对称轴而对称分布,两个套接接环9的环口朝向一致,使用时,将第一支撑单元4.1的一端伸入于两个套接环9之间的间隔空间位置,然后第一支撑单元4.1的一端穿过其中一个套接环9,直到第二支撑单元4.2也置于间隔空间中,此时再将第二支撑单元4.2插入另一个套接环9中,此时套接盒3以及本体1均在无人机的底部完成安装,此时本体1上设置的激光测绘机构的测绘方向朝向竖直向下方向。
本发明提供的再一个实施例中,铰接单元4.3包括与套接盒3侧面相卡接的半框体4.31,半框体4.31的框口端固定有与套接盒3转动插接的轴柱4.32,轴柱4.32的轴心线与套接盒3侧面的中心点位置此相垂直,半框体4.31框体与第一支撑单元4.1的一端相固定,其中,半框体4.31为U型构造,半框体4.31包括有与第一支撑单元4.1的一端相垂直固定的框底条板,框底条板的两端垂直固定有框侧条板,两个相平行框侧条板远离框底条板的一端侧面均与轴柱4.32相连接,需要进一步说明的是,半框体4.31的框侧条板与第一支撑单元4.1之间的夹角为130度至160度之间,优选的,半框体4.31的框侧条板与第一支撑单元4.1之间的夹角为150度,在实际使用过程中,第一支撑单元4.1以轴柱4.32为圆心在套接盒3上发生偏转,使得第一支撑单元4.1的轴心线与第二支撑单元4.2轴心线的夹角发生变化,从而实现承支组件4在第一状态与第二状态之间切换。
本发明提供的再一个实施例中,第一支撑单元4.1以及第二支撑单元4.2远离于套接盒3的一端均固定有插伸单元7,插伸单元7能够在承支组件4第一状态时能够与三脚架的仪器平台相适配安装,具体的,插伸单元7包括有与承支组件4端部相固定的安装块10,即第一支撑单元4.1以及第二支撑单元4.2远离于套接盒3的一端均固定有安装块10,安装块10能够伸入于三脚架顶部平台上的贯穿口11中,安装块10能够与贯穿口11的内壁相接触的一侧为外侧面,安装块10远离于贯穿口11的内壁的一侧为内侧面,安装块10的外侧面开设有与贯穿口11的边沿相适配的卡槽12,安装块10的内侧垂直开设有盲孔13,盲孔13的内部活动插接有插柱14,插柱14位于盲孔13中的一端通过弹簧15相连接,插柱14的伸出于盲孔13柱体上固定套接有挡环16;
进一步的,安装块10为柱形块,安装块10的横截面为矩形,承支组件4的远离套接盒3的一端的端部开设有与安装块10相插接适配的矩形插接口17,矩形插接口17的一侧开设有插销孔18,插销孔18的轴心线与安装块10内侧面相平行,插销孔18上适配插接有销杆20,安装块10的一侧开设有贯通孔19,贯通孔19的两端分别为首端以及尾端,当安装块10与矩形插接口17处于第一插接状态时,此时安装块10的插入端与矩形插接口17的口底相接触,贯通孔19与插销孔18相对齐,销杆20能够从贯通孔19的首端伸入至贯通孔19中,从而对安装块10在矩形插接口17中进行限位,此时第二支撑单元4.2上的安装块10上的盲孔13的开口朝向与套接盒3的盒口朝向相反,当安装块10与矩形插接口17处于第二插接状态时,此时安装块10的插入端与矩形插接口17的口底相接触,贯通孔19与插销孔18相对齐,销杆20能够从贯通孔19的尾端伸入至贯通孔19中,从而对安装块10在矩形插接口17中进行限位,此时第二支撑单元4.2上的安装块10上的盲孔13的开口朝向与套接盒3的盒口朝向一致;
在实际使用过程中,当承支组件4处于第一状态时,此时安装块10与矩形插接口17处于第一插接状态,此时第一支撑单元4.1上的安装块10与第二支撑单元4.2上的安装块10呈平行并列状态,以第一支撑单元4.1上的安装块10为第一安装块,第二支撑单元4.2上的安装块10为第二安装块,两个安装块10上的内侧面为相对面,在将两个安装块10同时插入于三脚架顶部平台上的贯穿口11的过程中,首先对第一支撑单元4.1施加侧向外力,从而将两个安装块10进一步的靠近,此时第一安装块上的插柱14受到第二安装块的挤压而使得相连接的弹簧15发生压缩形变,第一安装块上的插柱14进一步的伸入于盲孔13中,同理,第二安装块上的插柱14受到第一安装块的挤压而使得相连接的弹簧15发生压缩形变,第二安装块上的插柱14进一步的伸入于盲孔13中,直到挡环16与安装块10的内侧面相接触,阻止插柱14过度伸入于盲孔13中,从而避免弹簧15受到过度挤压,此时两个安装块10能够伸入于三脚架顶部平台上的贯穿口11中,此时第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间的夹角为最小夹角,当第一支撑单元4.1的端部与第二支撑单元4.2的端部均与三脚架顶部平台相接触时,撤销第一支撑单元4.1的侧向外力,此时在弹簧15的弹性恢复力的作用下,使得第一安装块以及第二安装块均朝向三脚架顶部平台上的贯穿口11的边沿方向移动,直到安装块10外侧上卡槽12与贯穿口11的边沿相卡接,从而完成本体1在三脚架上的安装,当需要拆卸时,再次对第一支撑单元4.1施加侧向外力,将两个安装块10进一步的靠近,将两个安装块10从三脚架顶部平台上的贯穿口11中拔出即可;
承支组件4处于第二状态时,再将安装块10在矩形插接口17中调换至第二插接状态,然后套接盒3以及本体1均在无人机的底部完成安装时,此时安装块10位于套接环9中,插柱14与透穿孔21相适配插接,从而安装块10在套接环9发生轴线方向的限位,有利于防止安装块10与套接环9发生轴向脱离,挡环16与套接环9相接触,在使用过程中,插柱14会在本体1的重力作用下发生朝向盲孔13中方向运动趋势,从而使得弹簧15发生弹性压缩形变,进而对本体1与无人机安装后,弹簧15在无人机与本体1之间能够起到弹性缓冲作用。
本发明提供的再一个实施例中,销杆20为U型销,插销孔18以及贯通孔19数量以及孔径均与销杆20相适配,插销孔18以及贯通孔19数量均为两个,套接环9的侧面开设有供销杆20穿过的侧穿孔22,当安装块10与矩形插接口17处于第一插接状态时,销杆20上的全部插杆均与插销孔18以及贯通孔19相插接,当安装块10与矩形插接口17处于第二插接状态时,销杆20的其中一个插杆与插销孔18以及贯通孔19相插接,销杆20的另一个插杆活动贯穿于侧穿孔22,且贯穿于侧穿孔22的销杆20的插杆位于卡槽12的槽内,从而对安装块10在套接环9中进一步的限位,使得安装块10在套接环9中得以完全限位。
本发明提供的再一个实施例中,套接盒3上安装有能够对承支组件4的位置进行限位的锁定单元8,锁定单元8包括有开设于套接盒3端部的圆柱孔23,圆柱孔23在套接盒3远离第二支撑单元4.2的一端,圆柱孔23内插接适配有螺柱24,螺柱24垂直螺旋贯穿于半框体4.31的框底条板,在实际使用过程中,当第一支撑单元4.2的轴心线与第二支撑单元4.2的轴心在同一直线上时,即承支组件4则处于第二状态时,此时螺柱24与圆柱孔23相对齐,此时扭动螺柱24使得螺柱24与圆柱孔23相插接即可,从而完成对承支组件4的位置进行限位。
一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的操作方法,其基于一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,包括以下步骤:在地面模式下,将第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间的夹角调节至180度,此时承支组件4则处于第二状态并通过锁定单元8锁定,然后将承支组件4与无人机进行安装固定,在地面模式下,将第一支撑单元4.1与第二支撑单元4.2之间调整至小于10度状态,通过插伸单元7使得承支组件4与三脚架的仪器平台相适配安装即可。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,包括本体(1),所述本体(1)上设置有激光测绘机构,其特征在于,所述本体(1)上安装有连接构件,所述连接构件包括:
包覆组件(2),其包括有与本体(1)活动安装的套接盒(3);
承支组件(4),其安装于所述套接盒(3)的盒体上,所述承支组件(4)具有与三脚架安装适配第一状态以及与无人机安装适配的第二状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述本体(1)伸入于套接盒(3)的一侧面固定有与套接盒(3)转动连接的轴杆(6),所述轴杆(6)使得本体(1)在套接盒(3)中能够发生偏转。
3.根据权利要求2所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述包覆组件(2)还包括有安装于套接盒(3)内部的驱动组件(5),所述驱动组件(5)能够驱动本体(1)在套接盒(3)中发生往复偏转。
4.根据权利要求3所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述驱动组件(5)包括有与本体(1)外侧相固定的弧形齿条(5.1),所述弧形齿条(5.1)的齿槽啮合有一端与套接盒(3)转动连接的蜗杆(5.2),所述蜗杆(5.2)的另一端与固定于套接盒(3)上的电机(5.3)的输出轴相连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述承支组件(4)包括第一支撑单元(4.1)以及第二支撑单元(4.2),所述第一支撑单元(4.1)通过铰接单元(4.3)与套接盒(3)相铰接,所述第二支撑单元(4.2)与套接盒(3)的一端相固定。
6.根据权利要求5所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述第一支撑单元(4.1)与第二支撑单元(4.2)为同种柱体构造,所述第一支撑单元(4.1)与第二支撑单元(4.2)之间夹角在3度至10度时,此时承支组件(4)处于第一状态,所述第一支撑单元(4.1)与第二支撑单元(4.2)之间的夹角为160度至181度之间时,此时承支组件(4)处于第二状态。
7.根据权利要求6所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述铰接单元(4.3)包括与套接盒(3)侧面相卡接的半框体(4.31),所述半框体(4.31)的框口端固定有与套接盒(3)转动插接的轴柱(4.32),所述半框体(4.31)框体与第一支撑单元(4.1)的一端相固定。
8.根据权利要求7所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述第一支撑单元(4.1)以及第二支撑单元(4.2)远离于套接盒(3)的一端均固定有插伸单元(7),所述插伸单元(7)能够在承支组件(4)第一状态时能够与三脚架的仪器平台相适配安装。
9.根据权利要求1所述的一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,其特征在于,所述套接盒(3)上安装有能够对承支组件(4)的位置进行限位的锁定单元(8)。
10.一种基于市政工程测绘的激光测绘装置的操作方法,其特征在于,其基于权利要求1-9任一项所述一种基于市政工程测绘的激光测绘装置,包括以下步骤:
在飞行模式下,将第一支撑单元(4.1)与第二支撑单元(4.2)之间的夹角调节至180度,此时承支组件(4)则处于第二状态并通过锁定单元(8)锁定,然后将承支组件(4)与无人机进行安装固定;
在地面模式下,将第一支撑单元(4.1)与第二支撑单元(4.2)之间调整至小于10度状态,通过插伸单元(7)使得承支组件(4)与三脚架的仪器平台相适配安装即可。
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