CN115370929A

CN115370929A - 一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法

Info

Publication number: CN115370929A
Application number: CN202210916571.4A
Authority: CN
Inventors: 于东平; 马庆伟; 郭长恩; 李震; 孙栋; 王文强
Original assignee: No 801 Hydrogeological Engineering Geology Brigade of Shandong Bureau of Geology and Mineral Resources
Current assignee: No 801 Hydrogeological Engineering Geology Brigade of Shandong Bureau of Geology and Mineral Resources
Priority date: 2022-08-01
Filing date: 2022-08-01
Publication date: 2022-11-22

Abstract

本发明涉及激光测绘技术领域，且公开了一种基于市政工程测绘的激光测绘装置，包括底座，所述底座的内部设置有调节机构，所述调节机构的顶部设置有平衡机构，所述平衡机构的内侧设置有激光测绘仪，该装置结构简单，设计新颖，调整第一支撑杆和第一套杆的长度，便于根据地形固定，增加装置的实用性，对第一支撑杆进行支撑，保证第一支撑杆的固定效果，且防止插杆与地面松动，造成激光测绘仪倾倒的状况，提高安全性，通过调整激光测绘仪位于合适的高度，使激光测绘仪适应不同的地形，在平衡机构和调节机构的辅助下，使激光测绘仪放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘，便于调整激光测绘仪的角度，方便对不同方位进行测绘，适合广泛推广。

Description

一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法

技术领域

本发明涉及激光测绘技术领域，具体为一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法。

背景技术

测绘仪器，简单讲就是为测绘作业设计制造的数据采集、处理、输出等仪器和装置，在工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器，三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。

但是现有的基于市政工程测绘的激光测绘装置不便于根据不同地形对激光测绘装置进行固定，降低激光测绘装置的稳定性和安全性，激光测绘装置在使用时，激光测绘仪的激光发射器易倾斜，无法水平射出激光，降低激光测绘仪的精准度，实用性较低。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法，具备便于调整第一支撑杆和第一套杆的长度，便于根据地形固定，增加装置的实用性，对第一支撑杆进行支撑，保证第一支撑杆的固定效果，且防止插杆与地面松动，造成激光测绘仪倾倒的状况，提高安全性，通过调整激光测绘仪位于合适的高度，使激光测绘仪适应不同的地形，在平衡机构和调节机构的辅助下，使激光测绘仪放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘，便于调整激光测绘仪的角度，方便对不同方位进行测绘的优点，解决了不便于根据不同地形对激光测绘装置进行固定，降低激光测绘装置的稳定性和安全性，激光测绘装置在使用时，激光测绘仪的激光发射器易倾斜，无法水平射出激光，降低激光测绘仪的精准度，实用性较低的问题。

（二）技术方案

为实现上述便于调整第一支撑杆和第一套杆的长度，便于根据地形固定，增加装置的实用性，对第一支撑杆进行支撑，保证第一支撑杆的固定效果，且防止插杆与地面松动，造成激光测绘仪倾倒的状况，提高安全性，通过调整激光测绘仪位于合适的高度，使激光测绘仪适应不同的地形，在平衡机构和调节机构的辅助下，使激光测绘仪放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘，便于调整激光测绘仪的角度，方便对不同方位进行测绘的目的，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，包括底座，所述底座的内部设置有调节机构，所述调节机构的顶部设置有平衡机构，所述平衡机构的内侧设置有激光测绘仪，所述激光测绘仪的正面设置有防干扰机构，所述底座的底部固定连接有第一固定杆，所述第一固定杆的底部套设有第二固定杆，所述第二固定杆的外壁上端和外壁下端分别固定连接有第一固定圈和第二固定圈，所述第一固定圈的外壁设置有环形阵列排布的第一支撑机构，所述第二固定圈的外壁设置有环形阵列排布的第二支撑机构。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述调节机构包括开设在底座顶部的第一凹槽，所述第一凹槽的底部内壁固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴的顶部固定连接有固定板，所述固定板的底部固定连接有环形滑块，所述底座的顶部开设有与环形滑块相适配的环形滑槽，所述环形滑块放置在环形滑槽内。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述平衡机构包括固定在固定板顶部的第一固定架，所述第一固定架的内侧两侧均转动连接有转杆，所述转杆的外壁且位于第一固定架的内侧固定连接有平衡轮，两个所述转杆相互靠近的一端分别与激光测绘仪的两侧转动连接。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述防干扰组件包括固定在激光测绘仪正面的第一限位圈，所述第一限位圈的内壁螺纹连接有第二限位圈，所述第二限位圈远离第一限位圈的一侧开设有第一螺孔，所述第一螺孔的内壁螺纹连接有第三限位圈。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述第一支撑机构包括固定在第一固定圈外壁的第二固定架，所述第二固定架的内侧转动连接有第一销轴，所述第一销轴的外壁套设有第三固定圈，所述第三固定圈的底部固定连接有第一套杆，所述第一套杆的底部套设有第一支撑杆，所述第一支撑杆的外壁套设有弹簧，所述第一支撑杆的底部固定连接有插杆。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述第一支撑机构还包括开设在第一套杆内侧两壁的限位槽，所述限位槽的内部均放置有限位块，两个所述限位块分别与第一支撑杆的两侧固定连接，所述第一套杆的底部且位于第一支撑杆的外侧固定连接有第四固定圈。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述第二支撑组件包括开设在第二固定圈外壁的第二凹槽，所述第二凹槽的内侧两壁转动连接有第二销轴，所述第二销轴的外壁固定连接有连接件，所述连接件的底部固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有第二支撑杆。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述第二支撑杆的顶部开设有第一通孔，所述第一通孔的内壁与第一支撑杆的外壁固定连接。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述第二固定杆的顶部开设有放置第一固定杆的第二通孔，所述第二固定杆的两侧均螺纹连接有螺栓，所述螺栓的一端延伸至第二固定杆的内部，所述螺栓位于第二固定杆外的一端均固定连接有旋钮。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置中，所述伺服电机、电动推杆、激光测绘仪均与控制器电性连接，所述第一限位圈、第二限位圈和第三限位圈的中轴线均与激光测绘仪的激光发射器中心点重合，且位于激光测绘仪的激光发射器的外侧。

上述基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法中，其主要步骤为：

S1：通过第一支撑机构将激光测绘仪放置在指定的位置，并将第一支撑机构中第一支撑杆和第一套杆的分叉角度调整合适；

S2：通过第一支撑机构对第一支撑机构进行固定，并通过第二支撑机构使第一支撑机构中的第一支撑杆始终受力；

S3：固定完成激光测绘仪后，通过旋钮调整第一固定杆伸出至第二固定杆顶部的长度，进而使激光测绘仪位于合适的高度；

S4：调整完成激光测绘仪的高度后，通过控制器启动激光测绘仪，在平衡机构和调节机构的辅助下，使激光测绘仪放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘；

S5：通过调整激光测绘仪至不同的位置进行测绘，提高激光测绘仪的精准度，缩小激光测绘仪的盲区。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法，具备以下有益效果：

该装置结构简单，设计新颖，调整第一支撑杆和第一套杆的长度，便于根据地形固定，增加装置的实用性，对第一支撑杆进行支撑，保证第一支撑杆的固定效果，且防止插杆与地面松动，造成激光测绘仪倾倒的状况，提高安全性，通过调整激光测绘仪位于合适的高度，使激光测绘仪适应不同的地形，在平衡机构和调节机构的辅助下，使激光测绘仪放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘，便于调整激光测绘仪的角度，方便对不同方位进行测绘，适合广泛推广。

附图说明

图1为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的整体结构示意图；

图2为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的平衡机构结构示意图；

图3为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的调节机构结构示意图；

图4为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的防干扰机构结构示意图；

图5为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的第一支撑机构和第二支撑机构结构示意图；

图6为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的第一套杆的剖视结构示意图；

图7为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法图6中A的放大结构示意图；

图8为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法的第二支撑机构部分结构示意图；

图9为本发明一种基于市政工程测绘的激光测绘装置及方法图8中B的放大结构示意图。

图中：1、底座；2、第一固定杆；3、第二固定杆；4、第二支撑机构；401、电动推杆；402、第二支撑杆；403、第二凹槽；404、第二销轴；405、连接件、5、第一支撑机构；501、第一套杆；502、第一支撑杆；503、插杆；504、第三固定圈；505、第一销轴；506、弹簧；507、限位块；508、第四固定圈；509、第二固定架；6、螺栓；7、旋钮；8、调节机构；801、环形滑槽；802、伺服电机；803、第一凹槽；804、环形滑块；805、固定板；9、激光测绘仪；10、防干扰机构；1001、第一限位圈；1002、第三限位圈；1003、第二限位圈；11、平衡机构；1101、第一固定架；1102、转杆；1103、平衡轮；12、第一固定圈；13、第二固定圈。

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。

实施例一；

请参阅图1-3，一种基于市政工程测绘的激光测绘装置，包括底座1，底座1的底部固定连接有第一固定杆2，第一固定杆2的底部套设有第二固定杆3，第二固定杆3的外壁上端和外壁下端分别固定连接有第一固定圈12和第二固定圈13，通过第一固定圈12和第二固定圈13便于固定第一支撑机构5和第二支撑机构4，底座1的内部设置有调节机构8，便于调整激光测绘仪9的角度，方便对不同方位进行测绘，调节机构8包括开设在底座1顶部的第一凹槽803，第一凹槽803的底部内壁固定连接有伺服电机802，伺服电机802的输出端固定连接有转轴，转轴的顶部固定连接有固定板805，固定板805的底部固定连接有环形滑块804，底座1的顶部开设有与环形滑块804相适配的环形滑槽801，环形滑块804放置在环形滑槽801内，伺服电机802带动转轴转动，转轴带动固定板805通过环形滑块804沿环形滑槽801转动，通过环形滑块804在环形滑槽801内转动，提高固定板805转动的稳定性。

实施例二；

请参阅图1-2，调节机构8的顶部设置有平衡机构11，通过陀螺仪的原理，使平衡轮1103和转杆1102保证激光测绘仪9的激光始终水平，提高测绘的精准度，平衡机构11包括固定在固定板805顶部的第一固定架1101，第一固定架1101的内侧两侧均转动连接有转杆1102，转杆1102的外壁且位于第一固定架1101的内侧固定连接有平衡轮1103，两个转杆1102相互靠近的一端分别与激光测绘仪9的两侧转动连接，方便使用。

实施例三；

请参阅图4，平衡机构11的内侧设置有激光测绘仪9，激光测绘仪9的正面设置有防干扰机构10，便于对激光测绘仪9的激光发射器进行保护，防止强光直击激光测绘仪9的激光发射器，且避免雨水附在激光测绘仪9的激光发射器上，提高激光测绘仪9的精准度，防干扰组件包括固定在激光测绘仪9正面的第一限位圈1001，第一限位圈1001的内壁螺纹连接有第二限位圈1003，第二限位圈1003远离第一限位圈1001的一侧开设有第一螺孔，第一螺孔的内壁螺纹连接有第三限位圈1002，由于第一限位圈1001、第二限位圈1003和第三限位圈1002均通过螺纹连接，便于拆卸，方便在不用时拆下，增加装置的实用性。

实施例四；

请参阅图5-7，第一固定圈12的外壁设置有环形阵列排布的第一支撑机构5，便于根据地形固定，增加装置的实用性，第一支撑机构5包括固定在第一固定圈12外壁的第二固定架509，第二固定架509的内侧转动连接有第一销轴505，第一销轴505的外壁套设有第三固定圈504，第三固定圈504的底部固定连接有第一套杆501，第一套杆501的底部套设有第一支撑杆502，第一支撑杆502的外壁套设有弹簧506，第一支撑杆502的底部固定连接有插杆503，转动第一套杆501，第一套杆501带动的顶部带动第三固定圈504转动，第三固定圈504带动第一销轴505在第二固定架509的内侧转动，第一套杆501的底部带动第一支撑杆502移动，第一支撑杆502带动插杆503移动，使插杆503插入地下，进而对激光测绘仪9进行固定。

进一步的，第一支撑机构5还包括开设在第一套杆501内侧两壁的限位槽，限位槽的内部均放置有限位块507，两个限位块507分别与第一支撑杆502的两侧固定连接，第一套杆501的底部且位于第一支撑杆502的外侧固定连接有第四固定圈508，通过限位槽对限位块507进行限位，防止第一支撑杆502脱离第一套杆501，保证第一支撑机构5的稳定性，且通过弹簧506提供弹性支撑力，使第一支撑杆502具有向下的势能，提高插杆503的固定效果。

实施例五；

请参阅图8-9，第二固定圈13的外壁设置有环形阵列排布的第二支撑机构4，对第一支撑杆502进行支撑，保证第一支撑杆502的固定效果，且防止插杆503与地面松动，造成激光测绘仪9倾倒的状况，提高安全性，第二支撑组件包括开设在第二固定圈13外壁的第二凹槽403，第二凹槽403的内侧两壁转动连接有第二销轴404，第二销轴404的外壁固定连接有连接件405，连接件405的底部固定连接有电动推杆401，电动推杆401的输出端固定连接有第二支撑杆402，第一支撑杆502移动的同时，电动推杆401的输出端经控制器控制，跟随第一支撑杆502的伸长或缩短，进而对第一支撑杆502进行支撑。

进一步的，第二支撑杆402的顶部开设有第一通孔，第一通孔的内壁与第一支撑杆502的外壁固定连接，便于连接第一支撑杆502和电动推杆401，方便使用。

实施例六；

请参阅图1，第二固定杆3的顶部开设有放置第一固定杆2的第二通孔，第二固定杆3的两侧均螺纹连接有螺栓6，螺栓6的一端延伸至第二固定杆3的内部，螺栓6位于第二固定杆3外的一端均固定连接有旋钮7，通过转动旋钮7调整第一固定杆2伸出至第二固定杆3顶部的长度，进而使激光测绘仪9位于合适的高度，便于对第一固定杆2和第二固定杆3进行限位。

实施例七；

请参阅图1-5，伺服电机802、电动推杆401、激光测绘仪9均与控制器电性连接，方便使用，第一限位圈1001、第二限位圈1003和第三限位圈1002的中轴线均与激光测绘仪9的激光发射器中心点重合，且位于激光测绘仪9的激光发射器的外侧，避免第一限位圈1001、第二限位圈1003和第三限位圈1002影响激光测绘仪9正常发出激光。

工作原理：通过第一支撑机构5将激光测绘仪9放置在指定的位置，并将第一支撑机构5中第一支撑杆502和第一套杆501的分叉角度调整合适，调整时，通过转动第一套杆501，第一套杆501带动的顶部带动第三固定圈504转动，第三固定圈504带动第一销轴505在第二固定架509的内侧转动，第一套杆501的底部带动第一支撑杆502移动，第一支撑杆502带动插杆503移动，使插杆503插入地下，进而对激光测绘仪9进行固定，且通过第一支撑杆502在第一套杆501内伸缩，进而调整第一支撑杆502和第一套杆501的长度，便于根据地形固定，增加装置的实用性，且在第一支撑杆502移动的同时，电动推杆401的输出端经控制器控制，跟随第一支撑杆502的伸长或缩短，进而对第一支撑杆502进行支撑，保证第一支撑杆502的固定效果，且防止插杆503与地面松动，造成激光测绘仪9倾倒的状况，提高安全性。

固定完成激光测绘仪9后，通过转动旋钮7调整第一固定杆2伸出至第二固定杆3顶部的长度，进而使激光测绘仪9位于合适的高度，调整完成激光测绘仪9的高度后，通过控制器启动激光测绘仪9，在平衡机构11和调节机构8的辅助下，使激光测绘仪9放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘，平衡机构11在调整时，通过陀螺仪的原理，使平衡轮1103和转杆1102保证激光测绘仪9的激光始终水平，提高测绘的精准度，且在调节机构8进行调整时，通过伺服电机802带动转轴转动，转轴带动固定板805通过环形滑块804沿环形滑槽801转动，进而调整激光测绘仪9的角度，方便对不同方位进行测绘，且通过调整激光测绘仪9至不同的位置进行测绘，提高激光测绘仪9的精准度，缩小激光测绘仪9的盲区。

综上所述，该装置结构简单，设计新颖，调整第一支撑杆和第一套杆的长度，便于根据地形固定，增加装置的实用性，对第一支撑杆进行支撑，保证第一支撑杆的固定效果，且防止插杆与地面松动，造成激光测绘仪倾倒的状况，提高安全性，通过调整激光测绘仪位于合适的高度，使激光测绘仪适应不同的地形，在平衡机构和调节机构的辅助下，使激光测绘仪放出的激光始终水平且便于对不同方位进行测绘，便于调整激光测绘仪的角度，方便对不同方位进行测绘，适合广泛推广。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种基于市政工程测绘的激光测绘装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的内部设置有调节机构（8），所述调节机构（8）的顶部设置有平衡机构（11），所述平衡机构（11）的内侧设置有激光测绘仪（9），所述激光测绘仪（9）的正面设置有防干扰机构（10），所述底座（1）的底部固定连接有第一固定杆（2），所述第一固定杆（2）的底部套设有第二固定杆（3），所述第二固定杆（3）的外壁上端和外壁下端分别固定连接有第一固定圈（12）和第二固定圈（13），所述第一固定圈（12）的外壁设置有环形阵列排布的第一支撑机构（5），所述第二固定圈（13）的外壁设置有环形阵列排布的第二支撑机构（4）。

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：所述调节机构（8）包括开设在底座（1）顶部的第一凹槽（803），所述第一凹槽（803）的底部内壁固定连接有伺服电机（802），所述伺服电机（802）的输出端固定连接有转轴，所述转轴的顶部固定连接有固定板（805），所述固定板（805）的底部固定连接有环形滑块（804），所述底座（1）的顶部开设有与环形滑块（804）相适配的环形滑槽（801），所述环形滑块（804）放置在环形滑槽（801）内。

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：所述平衡机构（11）包括固定在固定板（805）顶部的第一固定架（1101），所述第一固定架（1101）的内侧两侧均转动连接有转杆（1102），所述转杆（1102）的外壁且位于第一固定架（1101）的内侧固定连接有平衡轮（1103），两个所述转杆（1102）相互靠近的一端分别与激光测绘仪（9）的两侧转动连接。

4.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：所述防干扰组件包括固定在激光测绘仪（9）正面的第一限位圈（1001），所述第一限位圈（1001）的内壁螺纹连接有第二限位圈（1003），所述第二限位圈（1003）远离第一限位圈（1001）的一侧开设有第一螺孔，所述第一螺孔的内壁螺纹连接有第三限位圈（1002）。

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：所述第一支撑机构（5）包括固定在第一固定圈（12）外壁的第二固定架（509），所述第二固定架（509）的内侧转动连接有第一销轴（505），所述第一销轴（505）的外壁套设有第三固定圈（504），所述第三固定圈（504）的底部固定连接有第一套杆（501），所述第一套杆（501）的底部套设有第一支撑杆（502），所述第一支撑杆（502）的外壁套设有弹簧（506），所述第一支撑杆（502）的底部固定连接有插杆（503）。

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：所述第一支撑机构（5）还包括开设在第一套杆（501）内侧两壁的限位槽，所述限位槽的内部均放置有限位块（507），两个所述限位块（507）分别与第一支撑杆（502）的两侧固定连接，所述第一套杆（501）的底部且位于第一支撑杆（502）的外侧固定连接有第四固定圈（508）。

7.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：所述第二支撑组件包括开设在第二固定圈（13）外壁的第二凹槽（403），所述第二凹槽（403）的内侧两壁转动连接有第二销轴（404），所述第二销轴（404）的外壁固定连接有连接件（405），所述连接件（405）的底部固定连接有电动推杆（401），所述电动推杆（401）的输出端固定连接有第二支撑杆（402）。

8.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：所述第二支撑杆（402）的顶部开设有第一通孔，所述第一通孔的内壁与第一支撑杆（502）的外壁固定连接。

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：所述第二固定杆（3）的顶部开设有放置第一固定杆（2）的第二通孔，所述第二固定杆（3）的两侧均螺纹连接有螺栓（6），所述螺栓（6）的一端延伸至第二固定杆（3）的内部，所述螺栓（6）位于第二固定杆（3）外的一端均固定连接有旋钮（7）。

10.根据权利要求2、4或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：所述伺服电机（802）、电动推杆（401）、激光测绘仪（9）均与控制器电性连接，所述第一限位圈（1001）、第二限位圈（1003）和第三限位圈（1002）的中轴线均与激光测绘仪（9）的激光发射器中心点重合，且位于激光测绘仪（9）的激光发射器的外侧。