CN116678342B - 一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统，属于三维激光扫描技术领域。本发明的一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统，包括三维激光扫描镜头，所述三维激光扫描镜头外部的一侧设置有固定块；所述固定块外部一侧的四角位置均设置有第二朝向红外间距检测模块，所述固定块外部另一端的四角位置均设置有第三朝向红外间距检测模块。本发明解决了现有三维激光扫描设备无法全面的观察移动过程中的环境，安全性较差的问题，本发明在伸缩、横向移动以及旋转三维激光扫描镜头的过程中，可分别由第一朝向红外间距检测模块、第二朝向红外间距检测模块、第三朝向红外间距检测模块和第四朝向红外间距检测模块进行对应朝向的检测。

Description

一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统

技术领域

本发明涉及三维激光扫描技术领域，具体为一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统。

背景技术

在传统的地形测绘工作中，时常存在耗时长、数据不准确、工作量大等问题。随着科技的不断进步，三维激光扫描技术也逐渐运用于地形测绘中(图1为三维激光扫描系统地形勘测应用图)。三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、计算机、电源供应系统、支架以及系统配套软件构成，三维激光扫描仪作为三维激光扫描系统的主要组成部分，是由激光射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD机以及软件等组成，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命，它突破了传统的单点数据采集模式，实现了自动收集持续密集的数据，同时进行大量的点云数据采集，有效提高了地形测绘的工作效率。与传统的测绘方式、贴图工具相比，具有快速、采样率高、安全性高等优势。

公开号为CN209638295U的中国专利公开了用于移动式测控小车上三维激光扫描仪的夹持减振装置，包括扫描仪本体、不锈钢防护外壳、扫描仪底座、第一弹簧定位销，扫描仪本体分为固定基座和围绕固定基座中心轴旋转的旋转机构；不锈钢防护外壳固定在扫描仪本体的旋转机构上，用于保护扫描仪本体的旋转机构并承重；扫描仪底座与扫描仪本体的固定基座相连，扫描仪底座的底部装有第一弹簧定位销，用于三维激光扫描仪的定位；其特征在于，所述用于移动式测控小车上三维激光扫描仪的夹持减振装置包括扫描仪缓冲组件、下压缓冲推杆组件、上推缓冲推杆组件、上固定板和下固定板，旨在提供用于移动式测控小车上三维激光扫描仪的夹持减振装置。该种用于移动式测控小车上三维激光扫描仪的夹持减振装置包括扫描仪缓冲组件、下压缓冲推杆组件、上推缓冲推杆组件、上固定板和下固定板，能使三维激光扫描仪在非工作状态下，其旋转体保持被夹紧状态，同时具有一定的上下缓冲空间，以实现本装置对三维激光扫描仪起到有效的保护作用，该实用新型通过弹簧缓冲原理，有效隔离外部振动对三维激光扫描仪的损害，大大降低该设备的故障率，同时维护成本也会直线下降，客户体验也会更好。

上述专利的三维激光扫描设备在实际使用过程中，需要悬挂于测控小车并进行移动，而使用者在远端操控的过程中，无法全面的观察移动过程中的环境，使用者远端控制时造成三维激光扫描镜头碰撞并且损坏，对于三维激光扫描设备以及测控小车的使用的安全性较差；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测控小车的三维激光扫描设备及其系统，通过在伸缩、横向移动以及旋转三维激光扫描镜头的过程中，可分别由第一朝向红外间距检测模块、第二朝向红外间距检测模块、第三朝向红外间距检测模块和第四朝向红外间距检测模块进行对应朝向的检测，检测可使得装置在即将接触以及碰撞的过程中发出警报，避免使用者远端控制时造成三维激光扫描镜头碰撞并且损坏，解决了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：一种测控小车的三维激光扫描设备，包括三维激光扫描镜头，所述三维激光扫描镜头外部的一侧设置有固定块，所述固定块内部的一侧设置有安装凹槽；

第一朝向红外间距检测模块，其设置于固定块外部一端的四角位置，所述固定块外部一侧的四角位置均设置有第二朝向红外间距检测模块，所述固定块外部另一端的四角位置均设置有第三朝向红外间距检测模块，所述固定块上端的四角位置均设置有第四朝向红外间距检测模块。

优选的，所述三维激光扫描镜头与固定块之间连接，所述固定块的一端的中间设置有按压键盘，所述固定块的下端设置有托动块，所述托动块的下端设置有传动架。

优选的，所述传动架的上端与托动块的下端之间通过转动连接轴转动连接，所述传动架外部的一侧设置有第二传动螺纹杆，且第二传动螺纹杆的外部与传动架的内部螺纹配合。

优选的，所述第二传动螺纹杆的下端设置有收容传动框，所述收容传动框的上端设置有适配凹槽，所述适配凹槽与收容传动框之间设置有支撑柱，且支撑柱的两端分别与适配凹槽和收容传动框焊接固定。

优选的，所述收容传动框前端的一侧设置有测控小车底座，所述测控小车底座内部的一侧设置有横向调整轨，且横向调整轨嵌入测控小车底座的内部，所述横向调整轨与收容传动框之间的一侧设置有传动连接弯折片。

优选的，所述传动连接弯折片一侧的上端与收容传动框之间通过螺栓固定连接，所述传动连接弯折片外部的下端设置有第一传动螺纹杆，所述第一传动螺纹杆的两端均与测控小车底座的内部转动连接，所述第一传动螺纹杆的外部与传动连接弯折片的内部螺纹配合。

优选的，所述测控小车底座内部的中间设置有输出电机，所述输出电机的上端设置有上悬挂包裹板，所述上悬挂包裹板下端的四角位置均与测控小车底座上端的四角位置焊接固定。

优选的，所述托动块外部的下端与适配凹槽外部的上端卡槽连接。

优选的，固定块外侧壁设置防护组件，防护组件位于靠近三维激光扫描镜头一侧，防护组件用于对三维激光扫描镜头进行防护，防护组件包括：第一转动柱，第一转动柱设置在安装凹槽下方，第一转动柱一端与固定块侧壁转动连接，第一转动柱左右两侧对称设置保护板，保护板呈半圆形，保护板远离安装凹槽一侧设置导向块，导向块与固定块侧壁固定连接，导向块与保护板之间设置第二弹簧，第二弹簧一端与导向块侧壁铰接连接，第二弹簧另一端与保护板侧壁靠上位置铰接连接，导向块内设置水平滑动孔，滑动孔内滑动设置滑动杆，滑动杆靠近保护板一端设置接触轮，接触轮与保护板侧壁抵接，滑动杆远离保护板一端穿过导向块并设置第三套管，滑动杆与第三套管内壁滑动连接，第三套管内设置第三弹簧，第三弹簧一端与第三套管内壁固定连接，第三套管另一端与滑动杆远离保护板一端固定连接。

优选的，防护组件还包括：安装板，安装板设置在导向块下方，安装板一端与固定块侧壁固定连接，安装板上设置第二转动柱，第二转动柱下端与安装板上表面转动连接，第二转动柱上端设置接触板，接触板靠近中间位置与第二转动柱上端固定连接，接触板呈倾斜设置，接触板靠近安装凹槽一端位于第一转动柱与第二转动柱之间，接触板靠近安装凹槽一端通过伸缩杆组件与第三套管连接，伸缩杆组件包括连接杆，连接杆一端与接触板靠近安装凹槽一端铰接连接，连接杆另一端滑动设置在第四套管内，第四套管远离连接杆一端与第三套管侧壁铰接连接，第四套管内设置第四弹簧，第四弹簧一端与连接杆远离接触板一端固定连接，第四弹簧另一端与第四套管内壁固定连接。

本发明提供另一种技术方案：一种测控小车的三维激光扫描系统：所述测控小车的三维激光扫描的系统由防碰撞系统、主控终端、检测朝向启动系统、小车制动模块、车辆线路调整模块和制动朝向记录模块组成；

所述防碰撞系统用于对装置移动过程中对即将碰撞的位置进行间距的检测，间距的检测可在间距较近时及时制动测控车辆，避免测控车辆以及检测的三维激光扫描镜头受到碰撞并损坏；

所述主控终端用于对测控小车的移动以及三维激光扫描镜头进行控制，并且对输出电机的供电频率进行控制，控制以辅助装置整体对于外部环境的三维检测以及装置整体的运行；

检测朝向启动系统用于对小车的移动朝向进行检测；

小车制动模块用于将测控小车停止，小车制动模块可对输出滚轮的制动停止装置的移动，避免碰撞的同时给予三维激光扫描镜头一个稳定的检测环境；

车辆线路调整模块用于对测控小车底座移动的轨迹并基于北斗导航进行智能导向，并在即将碰撞后智能调整移动轨迹；

制动朝向记录模块用于对检测朝向启动系统以及车辆线路调整模块调整的轨迹进行记录，记录以提供后续对轨迹调整位置的朝向进行单独的检测，避免轨迹调整位置含有突出物品并由突出物品对装置整体造成损伤，减少了检修人员的检修时间。

优选的，所述检测朝向启动系统包括：测控小车移动朝向检测模块，通过对测控小车底座下端四角位置的输出滚轮的转动频率和转动朝向进行检测，通过对输出滚轮的检测可直接了解到测控小车的移动朝向；朝向启动检测模块，用于针对移动朝向，给予相对于移动朝向角度较为接近的第一朝向红外间距检测模块、第二朝向红外间距检测模块、第三朝向红外间距检测模块和第四朝向红外间距检测模块一个信号，使得其中一个启动并进行移动朝向位置的检测，避免多余朝向的检测，减少电量的需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在固定块外部的上端设置有第四朝向红外间距检测模块，固定块外部的一侧设置有第三朝向红外间距检测模块，固定块外部的另一侧设置有第一朝向红外间距检测模块，在装置以及系统实际使用的过程中，在伸缩、横向移动以及旋转三维激光扫描镜头的过程中，可分别由第一朝向红外间距检测模块、第二朝向红外间距检测模块、第三朝向红外间距检测模块和第四朝向红外间距检测模块进行对应朝向的检测，检测可使得装置在即将接触以及碰撞的过程中发出警报，避免使用者远端控制时造成三维激光扫描镜头碰撞并且损坏。

2、本发明通过在系统中设置有检测朝向启动系统，检测朝向启动系统包括测控小车移动朝向检测模块和朝向启动检测模块，装置在实际使用并且移动的过程中，四角位置的四个输出滚轮不同的转动频率以及传动朝向带动的小车移动的过程中，由测控小车移动朝向检测模块监测并识别当前检测小车的移动朝向，通过朝向的检测并由朝向启动检测模块启动对应朝向的第一朝向红外间距检测模块、第二朝向红外间距检测模块、第三朝向红外间距检测模块和第四朝向红外间距检测模块其中一个或是两个启动，减少启动数量，可减少装置启动过程中的耗电量以及功耗，并且由此提高使用时常，电量可全面的供给固定块和三维激光扫描镜头进行使用。

附图说明

图1为三维激光扫描系统地形勘测应用图；

图2为本发明的测控小车三维激光扫描设备外部前端结构立体图；

图3为本发明的测控小车三维激光扫描设备外部后端结构立体图；

图4为本发明的图3中A区域局部放大图；

图5为本发明的固定块内部传动结构剖视图；

图6为本发明的图5中B区域局部放大图；

图7为本发明中防护组件初始状态示意图；

图8为本发明图7中C-C处局部剖视图；

图9为本发明中防护组件防护状态示意图；

图10为本发明图9中D-D处局部剖视图；

图11为本发明中第三套管内部结构示意图；

图12为本发明中伸缩杆组件示意图；

图13为本发明的三维激光扫描设备内部系统示意图；

图14为本发明的检测朝向启动系统示意图。

图中：1、测控小车底座；2、输出滚轮；3、输出电机；4、上悬挂包裹板；5、收容传动框；6、传动连接弯折片；7、固定块；8、安装凹槽；9、三维激光扫描镜头；10、第一朝向红外间距检测模块；11、第二朝向红外间距检测模块；12、第三朝向红外间距检测模块；13、第四朝向红外间距检测模块；14、横向调整轨；15、第一传动螺纹杆；16、按压键盘；17、托动块；18、第二传动螺纹杆；19、传动架；20、适配凹槽；21、支撑柱；22、转动连接轴；23、防碰撞系统；24、主控终端；25、检测朝向启动系统；26、小车制动模块；27、车辆线路调整模块；28、制动朝向记录模块；29、测控小车移动朝向检测模块；30、朝向启动检测模块；31、第一转动柱；32、保护板；33、导向块；34、第二弹簧；35、滑动杆；36、接触轮；37、第三套管；38、第三弹簧；39、安装板；40、第二转动柱；41、接触板；42、连接杆；43、第四套管；44、第四弹簧。

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。

为了解决现有的三维激光扫描设备在实际使用过程中，需要悬挂于测控小车并进行移动，而使用者在远端操控的过程中，无法全面的观察移动过程中的环境，使用者远端控制时造成三维激光扫描镜头碰撞并且损坏，对于三维激光扫描设备以及测控小车的使用的安全性较差的问题，请参阅图2、图3、图4、图5和图6，本实施例提供以下技术方案：

一种测控小车的三维激光扫描设备，包括三维激光扫描镜头9，三维激光扫描镜头9外部的一侧设置有固定块7，固定块7内部的一侧设置有安装凹槽8；第一朝向红外间距检测模块10，其设置于固定块7外部一端的四角位置，固定块7外部一侧的四角位置均设置有第二朝向红外间距检测模块11，固定块7外部另一端的四角位置均设置有第三朝向红外间距检测模块12，固定块7上端的四角位置均设置有第四朝向红外间距检测模块13，三维激光扫描镜头9与固定块7之间连接，固定块7的一端的中间设置有按压键盘16，固定块7的下端设置有托动块17，托动块17的下端设置有传动架19，传动架19的上端与托动块17的下端之间通过转动连接轴22转动连接，传动架19外部的一侧设置有第二传动螺纹杆18，且第二传动螺纹杆18的外部与传动架19的内部螺纹配合，第二传动螺纹杆18的下端设置有收容传动框5，收容传动框5的上端设置有适配凹槽20，适配凹槽20与收容传动框5之间设置有支撑柱21，且支撑柱21的两端分别与适配凹槽20和收容传动框5焊接固定，收容传动框5前端的一侧设置有测控小车底座1，测控小车底座1内部的一侧设置有横向调整轨14，且横向调整轨14嵌入测控小车底座1的内部，横向调整轨14与收容传动框5之间的一侧设置有传动连接弯折片6，传动连接弯折片6一侧的上端与收容传动框5之间通过螺栓固定连接，传动连接弯折片6外部的下端设置有第一传动螺纹杆15，第一传动螺纹杆15的两端均与测控小车底座1的内部转动连接，第一传动螺纹杆15的外部与传动连接弯折片6的内部螺纹配合，测控小车底座1内部的中间设置有输出电机3，输出电机3的上端设置有上悬挂包裹板4，上悬挂包裹板4下端的四角位置均与测控小车底座1上端的四角位置焊接固定，托动块17外部的下端与适配凹槽20外部的上端卡槽连接，可分别由第一朝向红外间距检测模块10、第二朝向红外间距检测模块11、第三朝向红外间距检测模块12和第四朝向红外间距检测模块13进行对应朝向的检测，检测可使得装置在即将接触以及碰撞的过程中发出警报，避免使用者远端控制时造成三维激光扫描镜头9碰撞并且损坏。

在一个实施例的基础上，如图7-图12所示，固定块7外侧壁设置防护组件，防护组件位于靠近三维激光扫描镜头9一侧，防护组件用于对三维激光扫描镜头9进行防护，防护组件包括：第一转动柱31，第一转动柱31设置在安装凹槽8下方，第一转动柱31一端与固定块7侧壁转动连接，第一转动柱31左右两侧对称设置保护板32，保护板32呈半圆形，保护板32远离安装凹槽8一侧设置导向块33，导向块33与固定块7侧壁固定连接，导向块33与保护板32之间设置第二弹簧34，第二弹簧34一端与导向块33侧壁铰接连接，第二弹簧34另一端与保护板32侧壁靠上位置铰接连接，导向块33内设置水平滑动孔，滑动孔内滑动设置滑动杆35，滑动杆35靠近保护板32一端设置接触轮36，接触轮36与保护板32侧壁抵接，滑动杆35远离保护板32一端穿过导向块33并设置第三套管37，滑动杆35与第三套管37内壁滑动连接，第三套管37内设置第三弹簧38，第三弹簧38一端与第三套管37内壁固定连接，第三套管37另一端与滑动杆35远离保护板32一端固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：为了避免三维激光扫描镜头9受到碰撞而损坏，在固定块7上设置防护组件，防护组件能够对三维激光扫描镜头9起到防护作用，避免三维激光扫描镜头9受到正面碰撞而损害，具体的，防护组件处于初始状态时，第二弹簧34处于自然状态，第一转动柱31左右两侧的保护板32分离，三维激光扫描镜头9能够通过安装凹槽8进行扫描工作，当固定块7侧面遇到障碍物发生碰撞时，第三套筒先与障碍物接触，由于碰撞，第三套筒通过第三弹簧38带动滑动杆35在导向块33内向靠近第一转动柱31方向滑动，滑动杆35带动接触轮36运动，接触轮36与保护板32侧壁抵接，接触轮36带动保护板32向靠近三维激光扫描镜头9方向运动，接触轮36沿保护板32外周圆弧面滑动，两个保护板32向相互靠近方向运动，直至两个保护板32拼接呈一个完整圆面，此时，两个保护板32能够对安装凹槽8进行封堵，防护组件进入防护状态，三维激光扫描镜头9被封闭在安装凹槽8内部，使得三维激光扫描镜头9不会与外部物体接触而被破坏，当两个保护板32拼接后，若固定块7继续靠近障碍物，第三套筒继续向靠近第一转动柱31方向运动，使得第三弹簧38压缩，从而对固定块7进行缓冲，减轻固定块7受到的碰撞，避免三维激光扫描镜头9在安装凹槽8内发生剧烈晃动，从而有效保护了三维激光扫描镜头9，延长了三维激光扫描镜头9的使用寿命，与障碍物分离后，在第二弹簧34的作用下，保护板32能够向靠近导向块33方向运动，直至恢复原位，保护板32通过接触轮36带动滑动杆35及第三套管37恢复原位，以便下次防护，该防护组件采用机械结构实现，当固定块7外侧的多个朝向红外间距检测模块发生故障时，防护组件能够对三维激光扫描镜头9进行保护，避免三维激光扫描镜头9因受到碰撞而损坏。

在一个实施例的基础上，如图7-图12所示，防护组件还包括：安装板39，安装板39设置在导向块33下方，安装板39一端与固定块7侧壁固定连接，安装板39上设置第二转动柱40，第二转动柱40下端与安装板39上表面转动连接，第二转动柱40上端设置接触板41，接触板41靠近中间位置与第二转动柱40上端固定连接，接触板41呈倾斜设置，接触板41靠近安装凹槽8一端位于第一转动柱31与第二转动柱40之间，接触板41靠近安装凹槽8一端通过伸缩杆组件与第三套管37连接，伸缩杆组件包括连接杆42，连接杆42一端与接触板41靠近安装凹槽8一端铰接连接，连接杆42另一端滑动设置在第四套管43内，第四套管43远离连接杆42一端与第三套管37侧壁铰接连接，第四套管43内设置第四弹簧44，第四弹簧44一端与连接杆42远离接触板41一端固定连接，第四弹簧44另一端与第四套管43内壁固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：当固定块7靠近安装凹槽8一侧遇到碰撞事故时，两个接触板41会先与障碍物接触，两个接触板41靠近第一转动至一端同时向靠近第一转动柱31方向摆动，接触板41与连接杆42连接一端带动连接杆42运动，连接杆42通过第四弹簧44带动第四套管43运动，第四套管43便可以带动第三套管37向靠近第一转动柱31方向运动，从而基于上述方案使两个保护板32合并为一个圆面，开始对三维激光扫描镜头9进行防护，在接触板41摆动过程中，第四套管43内的第四弹簧44能够起到缓冲作用，减小固定块7对障碍物的冲击力，综合第三弹簧38的缓冲作用，进一步保护了安装凹槽8内的三维激光扫描镜头9，该防护组件通过第三套管37及接触板41能够对固定块7多方位受到的碰撞进行缓冲，防止三维激光扫描镜头9在安装凹槽8内发生剧烈晃动，同时，通过两个保护板32拼合对安装凹槽8进行封闭，进一步保护了安装凹槽8内的三维激光扫描镜头9，防止三维激光扫描镜头9因碰撞而损坏，延长了设备的使用寿命。

为了解决现有的装置耗电量较大，电力资源浪费较多的问题，请参阅图13和图14，本实施例提供以下技术方案：

一种测控小车的三维激光扫描系统：测控小车的三维激光扫描的系统由防碰撞系统23、主控终端24、检测朝向启动系统25、小车制动模块26、车辆线路调整模块27和制动朝向记录模块28组成；防碰撞系统23用于对装置移动过程中对即将碰撞的位置进行间距的检测，间距的检测可在间距较近时及时制动测控车辆，避免测控车辆以及检测的三维激光扫描镜头9受到碰撞并损坏；主控终端24用于对测控小车的移动以及三维激光扫描镜头9进行控制，并且对输出电机3的供电频率进行控制，控制以辅助装置整体对于外部环境的三维检测以及装置整体的运行；检测朝向启动系统25用于对小车的移动朝向进行检测；小车制动模块26用于将测控小车停止，小车制动模块26可对输出滚轮2的制动停止装置的移动，避免碰撞的同时给予三维激光扫描镜头9一个稳定的检测环境；车辆线路调整模块27用于对测控小车底座1移动的轨迹并基于北斗导航进行智能导向，并在即将碰撞后智能调整移动轨迹；制动朝向记录模块28用于对检测朝向启动系统25以及车辆线路调整模块27调整的轨迹进行记录，记录以提供后续对轨迹调整位置的朝向进行单独的检测，避免轨迹调整位置含有突出物品并由突出物品对装置整体造成损伤，减少了检修人员的检修时间，检测朝向启动系统25包括：测控小车移动朝向检测模块29，通过对测控小车底座1下端四角位置的输出滚轮2的转动频率和转动朝向进行检测，通过对输出滚轮2的检测可直接了解到测控小车的移动朝向；朝向启动检测模块30，用于针对移动朝向，给予相对于移动朝向角度较为接近的第一朝向红外间距检测模块10、第二朝向红外间距检测模块11、第三朝向红外间距检测模块12和第四朝向红外间距检测模块13一个信号，使得其中一个启动并进行移动朝向位置的检测，避免多余朝向的检测，减少电量的需求，由测控小车移动朝向检测模块29监测并识别当前检测小车的移动朝向，通过朝向的检测并由朝向启动检测模块30启动对应朝向的第一朝向红外间距检测模块10、第二朝向红外间距检测模块11、第三朝向红外间距检测模块12和第四朝向红外间距检测模块13其中一个或是两个启动，减少启动数量，可减少装置启动过程中的耗电量以及功耗，并且由此提高使用时常，电量可全面的供给固定块7和三维激光扫描镜头9进行使用。

工作原理：在使用装置并对环境进行三维激光扫描时，根据图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，为了使得装置得以远程控制并移动的过程中避免产生碰撞，通过测控小车底座1外部下端四角位置的输出滚轮2进行转动带动测控小车以及三维激光扫描镜头9进行移动，移动至相对应位置后，通过第一传动螺纹杆15的转动并与传动连接弯折片6之间产生相对运动，相对运动并通过限制后由旋转运动转变成横向直线运动，同时由第二传动螺纹杆18的转动并与传动架19之间产生相对运动，相对运动并通过限制后使得固定块7以及外部的三维激光扫描镜头9进行纵向直线运动，调整的过程中可直接通过对应朝向的第一朝向红外间距检测模块10、第二朝向红外间距检测模块11、第三朝向红外间距检测模块12和第四朝向红外间距检测模块13进行对应朝向的检测，检测间距并避免碰撞损坏，为了针对第一朝向红外间距检测模块10、第二朝向红外间距检测模块11、第三朝向红外间距检测模块12和第四朝向红外间距检测模块13检测的间距，并且为了在检测的过程中得以减少电量的消耗，提供智能的供电方式，通过测控小车移动朝向检测模块29由输出滚轮2的转动朝向检测测控小车的移动朝向，并针对移动朝向由朝向启动检测模块30启动对应移动朝向的对应红外间距检测，防碰撞系统23内的第一朝向红外间距检测模块10、第二朝向红外间距检测模块11、第三朝向红外间距检测模块12和第四朝向红外间距检测模块13受到信号后启动，并进行对应朝向间距检测，为了便于检修人员的检修，通过北斗导航对测控汽车进行导航时，由防碰撞系统23检测距离较近后，通过车辆线路调整模块27搭配北斗导航进行调整朝向，朝向调整的过程中，由制动朝向记录模块28对调整的朝向进行记录，记录并便于后续检修人员针对朝向进行单独的检修，避免需要全面的检修，提高检修效率，缩小检修范围。

为了控制测控小车的行驶速度，主控终端24内设置预设危险距离值，预设危险距离值为测控小车与即将碰撞的位置的最小间距，测控小车底座1上设置速度传感器，速度传感器用于检测测控小车的实际行驶速度，速度传感器与主控终端24电性连接，主控终端24基于速度传感器的检测值控制小车制动模块26工作，包括以下步骤：

步骤1：基于速度传感器的检测值，通过以下公式计算测控小车的目标行驶速度：

其中，V_m为测控小车的目标行驶速度，S₁为防碰撞系统23检测的测控小车与即将碰撞的位置的实际间距，S_y为预设危险距离值，V_y为测控小车的预设行驶速度，σ为安全速度补偿系数；

步骤2：基于步骤1的计算结果，主控终端24控制小车制动模块26对输出滚轮2制动，使得速度传感器检测的测控小车的实际行驶速度等于测控小车的目标行驶速度。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：小车制动模块26通过对输出滚轮2的制动能够调整测控小车的实际行驶速度，为了避免测控小车发生碰撞，防止防碰撞系统23实时检测测控小车与即将碰撞的位置的实际间距，主控终端24根据防碰撞系统23检测的测控小车与即将碰撞的位置的实际间距能够自动调整测控小车的行驶速度，具体的，在主控终端24内预存有预设危险距离值，预设危险距离值为测控小车与即将碰撞的位置的最小间距，基于上述步骤1准确计算测控小车的目标行驶速度，计算过程中，测控小车与即将碰撞的位置的实际间距始终不小于预设危险距离值，预设危险距离值及测控小车的预设行驶速度根据用户需求自行设定，安全速度补偿系数取值为0.8，能够使得测控小车保持在安全速度，提高了测控小车的安全性，计算时综合考虑了测控小车与即将碰撞的位置的实际间距与预设危险距离值的差值，当测控小车与即将碰撞的位置的实际间距与预设危险距离值差值较大时，主控终端24控制小车制动模块26对输出滚轮2的制动程度较小，测控小车的目标行驶速度较快，使得设备可以快速进行扫描测控工作，提高测控效率；当测控小车与即将碰撞的位置的实际间距与预设危险距离值差值较小时，主控终端24控制小车制动模块26对输出滚轮2的制动程度较大，测控小车的目标行驶速度较慢，避免测控小车制动距离较长而与即将碰撞的位置发生碰撞，当测控小车与即将碰撞的位置的实际间距与预设危险距离值差值为0时，测控小车的目标行驶速度为0，此时，主控终端24控制小车制动模块26对输出滚轮2的完全制动，使得输出滚轮2停止运动，测控小车停止，有效避免了碰撞事故的发生，延长了设备的使用寿命，提高了设备的智能化程度。

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。

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 (9)

1.一种测控小车的三维激光扫描设备，包括三维激光扫描镜头（9），所述三维激光扫描镜头（9）外部的一侧设置有固定块（7），所述固定块（7）内部的一侧设置有安装凹槽（8），其特征在于：

第一朝向红外间距检测模块（10），其设置于固定块（7）外部一端的四角位置，所述固定块（7）外部一侧的四角位置均设置有第二朝向红外间距检测模块（11），所述固定块（7）外部另一端的四角位置均设置有第三朝向红外间距检测模块（12），所述固定块（7）上端的四角位置均设置有第四朝向红外间距检测模块（13）；

固定块（7）外侧壁设置防护组件，防护组件位于靠近三维激光扫描镜头（9）一侧，防护组件用于对三维激光扫描镜头（9）进行防护，防护组件包括：第一转动柱（31），第一转动柱（31）设置在安装凹槽（8）下方，第一转动柱（31）一端与固定块（7）侧壁转动连接，第一转动柱（31）左右两侧对称设置保护板（32），保护板（32）呈半圆形，保护板（32）远离安装凹槽（8）一侧设置导向块（33），导向块（33）与固定块（7）侧壁固定连接，导向块（33）与保护板（32）之间设置第二弹簧（34），第二弹簧（34）一端与导向块（33）侧壁铰接连接，第二弹簧（34）另一端与保护板（32）侧壁靠上位置铰接连接，导向块（33）内设置水平滑动孔，滑动孔内滑动设置滑动杆（35），滑动杆（35）靠近保护板（32）一端设置接触轮（36），接触轮（36）与保护板（32）侧壁抵接，滑动杆（35）远离保护板（32）一端穿过导向块（33）并设置第三套管（37），滑动杆（35）与第三套管（37）内壁滑动连接，第三套管（37）内设置第三弹簧（38），第三弹簧（38）一端与第三套管（37）内壁固定连接，第三套管（37）另一端与滑动杆（35）远离保护板（32）一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：所述三维激光扫描镜头（9）与固定块（7）之间连接，所述固定块（7）的一端的中间设置有按压键盘（16），所述固定块（7）的下端设置有托动块（17），所述托动块（17）的下端设置有传动架（19）。

3.根据权利要求2所述的一种测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：所述传动架（19）的上端与托动块（17）的下端之间通过转动连接轴（22）转动连接，所述传动架（19）外部的一侧设置有第二传动螺纹杆（18），且第二传动螺纹杆（18）的外部与传动架（19）的内部螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的一种测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：所述第二传动螺纹杆（18）的下端设置有收容传动框（5），所述收容传动框（5）的上端设置有适配凹槽（20），所述适配凹槽（20）与收容传动框（5）之间设置有支撑柱（21），且支撑柱（21）的两端分别与适配凹槽（20）和收容传动框（5）焊接固定。

5.根据权利要求4所述的一种测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：所述收容传动框（5）前端的一侧设置有测控小车底座（1），所述测控小车底座（1）内部的一侧设置有横向调整轨（14），且横向调整轨（14）嵌入测控小车底座（1）的内部，所述横向调整轨（14）与收容传动框（5）之间的一侧设置有传动连接弯折片（6）。

6.根据权利要求5所述的一种测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：所述传动连接弯折片（6）一侧的上端与收容传动框（5）之间通过螺栓固定连接，所述传动连接弯折片（6）外部的下端设置有第一传动螺纹杆（15），所述第一传动螺纹杆（15）的两端均与测控小车底座（1）的内部转动连接，所述第一传动螺纹杆（15）的外部与传动连接弯折片（6）的内部螺纹配合，所述测控小车底座（1）内部的中间设置有输出电机（3），所述输出电机（3）的上端设置有上悬挂包裹板（4），所述上悬挂包裹板（4）下端的四角位置均与测控小车底座（1）上端的四角位置焊接固定，所述托动块（17）外部的下端与适配凹槽（20）外部的上端卡槽连接。

7.根据权利要求6所述的一种测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：防护组件还包括：安装板（39），安装板（39）设置在导向块（33）下方，安装板（39）一端与固定块（7）侧壁固定连接，安装板（39）上设置第二转动柱（40），第二转动柱（40）下端与安装板（39）上表面转动连接，第二转动柱（40）上端设置接触板（41），接触板（41）靠近中间位置与第二转动柱（40）上端固定连接，接触板（41）呈倾斜设置，接触板（41）靠近安装凹槽（8）一端位于第一转动柱（31）与第二转动柱（40）之间，接触板（41）靠近安装凹槽（8）一端通过伸缩杆组件与第三套管（37）连接，伸缩杆组件包括连接杆（42），连接杆（42）一端与接触板（41）靠近安装凹槽（8）一端铰接连接，连接杆（42）另一端滑动设置在第四套管（43）内，第四套管（43）远离连接杆（42）一端与第三套管（37）侧壁铰接连接，第四套管（43）内设置第四弹簧（44），第四弹簧（44）一端与连接杆（42）远离接触板（41）一端固定连接，第四弹簧（44）另一端与第四套管（43）内壁固定连接。

8.一种测控小车的三维激光扫描的系统，包括如权利要求7所述的测控小车的三维激光扫描设备，其特征在于：所述测控小车的三维激光扫描的系统由防碰撞系统（23）、主控终端（24）、检测朝向启动系统（25）、小车制动模块（26）、车辆线路调整模块（27）和制动朝向记录模块（28）组成；

所述防碰撞系统（23）用于对装置移动过程中对即将碰撞的位置进行间距的检测，间距的检测可在间距较近时及时制动测控车辆，避免测控车辆以及检测的三维激光扫描镜头（9）受到碰撞并损坏；

所述主控终端（24）用于对测控小车的移动以及三维激光扫描镜头（9）进行控制，并且对输出电机（3）的供电频率进行控制，控制以辅助装置整体对于外部环境的三维检测以及装置整体的运行；

检测朝向启动系统（25）用于对小车的移动朝向进行检测；

小车制动模块（26）用于将测控小车停止，小车制动模块（26）可对输出滚轮（2）的制动停止装置的移动，避免碰撞的同时给予三维激光扫描镜头（9）一个稳定的检测环境；

车辆线路调整模块（27）用于对测控小车底座（1）移动的轨迹并基于北斗导航进行智能导向，并在即将碰撞后智能调整移动轨迹；

制动朝向记录模块（28）用于对检测朝向启动系统（25）以及车辆线路调整模块（27）调整的轨迹进行记录，记录以提供后续对轨迹调整位置的朝向进行单独的检测，避免轨迹调整位置含有突出物品并由突出物品对装置整体造成损伤，减少了检修人员的检修时间。

9.根据权利要求8所述的一种测控小车的三维激光扫描的系统，其特征在于：所述检测朝向启动系统（25）包括：

测控小车移动朝向检测模块（29），通过对测控小车底座（1）下端四角位置的输出滚轮（2）的转动频率和转动朝向进行检测，通过对输出滚轮（2）的检测可直接了解到测控小车的移动朝向；

朝向启动检测模块（30），用于针对移动朝向，给予相对于移动朝向角度较为接近的第一朝向红外间距检测模块（10）、第二朝向红外间距检测模块（11）、第三朝向红外间距检测模块（12）和第四朝向红外间距检测模块（13）一个信号，使得其中一个启动并进行移动朝向位置的检测。