CN117073626B - 一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法，属于环境测绘辅助装置技术领域，在测重心球的外中部与测重心杆保持垂直关系的方位上通过侧固定座安装激光发射器，并在侧固定座的顶部与底部皆安装弧形检测片，位于弧形检测片的内侧面设置多组光电感探头，在底固定座的内侧设置水平调节组件，位于水平调节组件的输出部设置垂直调节组件，在该垂直调节组件上设置被垂直调节组件驱动的Y型座，Y型座的内中部铰接第一端铰接杆，位于Y型座的外侧设置驱动第一端铰接杆的第一铰接电机，第一端铰接杆的外端部安装反光镜片，我们通过启动水平调节组件和垂直调节组件调节反光镜片的平面位置。

Description

一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法

技术领域

本发明涉及一种环境测绘辅助装置，特别是涉及一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法，属于环境测绘辅助装置技术领域。

背景技术

现有技术中在对环境中山体测绘的时候包括三角支架，三角支架上端安装有工作台，工作台下表面固定安装有激光水准仪，工作台上表面设置有安装槽、驱动电机、控制开关和处理器，安装槽内滚动安装有电动液压推杆，电动液压推杆底部套设有齿圈，齿圈侧面啮合连接有驱动齿轮，驱动齿轮固定安装在所述驱动电机的输出轴上，处理器上端设置有电池，电池侧面设置有显示器，电动液压推杆上端设置有旋转电机，旋转电机侧面设置有激光测距传感器和转角传感器。

另外现有技术中还有通过，第一弹簧固定连接在防护箱的底部内壁，放置板固定连接在第一弹簧的顶端，所述放置板的四周外壁与防护箱的内壁贴合，水平测量仪固定安装在放置板的顶部；地形海拔高度测量仪固定安装在放置板的顶部，卡槽开设在防护箱的右侧内壁，卡接机构设置在防护箱的内部，卡接机构包括：卡块卡接在卡槽内，限位板固定连接在放置板的顶部。

经过对现有技术有效的检索分析我们认为在现有技术中便携式和支撑式的都是常规的已经被公开的技术方案，但是现有技术中在进行实地测量的时候获取距离后需要进行复杂的数据计算以及处理然后才能够获取具体的地形海拔高度，但是在测量的时候却并不够精准，为此设计一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种便携式环境测绘辅助装置，包括顶横杆，位于顶横杆的底部铰接重心测量杆组，重心测量杆组的底端安装测重心球，该测重心球的外中部与重心测量杆组90°通过侧固定座安装激光发射器；

位于侧固定座的顶部与底部设置弧形检测片，并在弧形检测片内侧设置多组光电探头；

位于顶横杆的底部设置调节Y型座的平面位置的平面调节组件；

Y型座一侧设置被第一铰接电机驱动的反光镜片，该反光镜片的背面安装弧形测量尺；

Y型座另一侧设置被第二铰接电机驱动的激光测距传感器，并位于激光测距传感器两侧设置与弧形测量尺相互配合的角度指针；

且反光镜片与激光发射器和弧形检测片之间构成反射配合。

优选的，重心测量杆组包括底铰接座和测重心杆，位于顶横杆的底部安装底铰接座，且在底铰接座的内侧铰接有测重心杆，位于测重心杆的底端安装有测重心球，并在测重心球内灌入铅材质。

优选的，平面调节组件包括水平调节组件和垂直调节组件；

位于顶横杆的底部设置水平调节组件，该水平调节组件驱动垂直调节组件；

垂直调节组件驱动Y型座平面调节。

优选的，水平调节组件包括底固定座、调节螺杆、连接滑片、限位滑杆和水平调节电机；

位于顶横杆的底部安装两组底固定座，并在底固定座的内侧上方处设置限位滑杆，且在底固定座的内侧底中部设置调节螺杆，一组底固定座的外部设置驱动调节螺杆的水平调节电机，在限位滑杆和调节螺杆的外侧套设连接滑片，该连接滑片与调节螺杆相互啮合。

优选的，垂直调节组件包括电动升降杆、升降电机、垂滑动槽、U型架和电动升降螺杆；

位于连接滑片的底部安装电动升降杆，该电动升降杆的输出端安装升降电机,升降电机的外壳体安装U型架，位于U型架的侧部开设垂滑动槽，在U型架的内侧设置电动升降螺杆,升降电机的输出端贯穿U型架驱动电动升降螺杆,电动升降螺杆的外侧啮合Y型座,Y型座部分贯穿垂滑动槽。

优选的，位于反光镜片的中心部设置光电感应器。

优选的，位于顶横杆的两侧开设有侧滑动槽口，并在侧滑动槽口上套设矩形滑片，该矩形滑片上开设矩形槽口，矩形滑片的底部与连接滑片的顶部固定。

优选的，位于顶横杆的一端安装矩形架，且矩形架的侧部设置拿持手柄，位于矩形架的底中部开设固定孔。

优选的，通过螺杆贯穿固定孔安装固定盘，该固定盘的外侧等角度开设边铰接槽，该边铰接槽的内侧铰接支撑腿，并位于支撑腿的底部安装万向轮。

优选的，位于固定盘的底部等角度安装L型架，该L型架的端部安装U型夹持座，位于U型夹持座的内侧设置橡胶层。

本发明的有益技术效果：

本发明提供的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法，在测重心球的外中部与测重心杆保持垂直关系的方位上通过侧固定座安装激光发射器，并在侧固定座的顶部与底部皆安装弧形检测片，位于弧形检测片的内侧面设置多组光电感探头，在底固定座的内侧设置水平调节组件，位于水平调节组件的输出部设置垂直调节组件，在该垂直调节组件上设置被垂直调节组件驱动的Y型座，Y型座的内中部铰接第一端铰接杆，位于Y型座的外侧设置驱动第一端铰接杆的第一铰接电机，第一端铰接杆的外端部安装反光镜片，我们通过启动水平调节组件和垂直调节组件调节反光镜片的平面位置，通过启动第一铰接电机驱动第一端铰接杆则可以调节反光镜片的空间角度，当激光发射器发射激光至反光镜片镜面上的时候会反射光线至弧形检测片上，弧形检测片上的光电感探头检测到光信号反馈至处理器进行数据处理进行再次调节反光镜片的角度直至无反光至弧形检测片上位置，则可以判断反光镜片与测重心杆保持平行关系，因此也可以认定为指向重心，位于反光镜片的背面我们设置了弧形测量尺，位于Y型座远离反光镜片的一端铰接有第二端铰接杆，并在Y型座的外侧安装驱动第二端铰接杆的第二铰接电机，该第二端铰接杆的输出端安装激光测距传感器，该激光测距传感器的两侧安装角度指针，通过启动激光测距传感器指向山体的顶部处可以测量与山体之间的间距，而激光测距传感器为了方便测量可以启动第二铰接电机调节第二端铰接杆带动激光测距传感器进行运动，从而调节角度指针，而角度指针与激光测距传感器激光发射部在同一水平面上，因此再通过弧形测量尺可以判断反光镜片与激光测距传感器激光发射部之间的角度，而反光镜片与测重心杆平行则可以判断激光测距传感器激光发射部与重心构成的夹角为，将激光测距传感器的激光发射部向下发射激光测量与山体底部之间的距离，且激光测距传感器激光发射部与重心构成的夹角为b，而b-则构成激光发射线与激光发射线之间的夹角，然后已知激光发射线和激光发射线的长度后则可以得到山体的倾斜长度，然后再通过三角形公式获得垂直高度，从而获取得到具体的海拔测量，从而实现高精度的测量和便捷的测量。

附图说明

图1为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的装置整体第一视角立体结构分解图。

图2为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的装置整体第二视角立体结构分解图。

图3为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的装置整体第三视角立体结构分解图。

图4为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的装置整体第四视角立体结构分解图。

图5为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的可收纳支撑腿组件立体结构示意图。

图6为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的重心检测组件立体结构示意图。

图7为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的水平移动组件、升降组件、角度调节组件组合立体结构示意图。

图8为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的角度调节组件立体结构示意图。

图9为按照本发明的一种便携式环境测绘辅助装置及测绘方法的一优选实施例的测量示意图。

图中：1、顶横杆，2、矩形架，3、拿持手柄，4、固定盘，5、底铰接座，6、测重心杆，7、测重心球，8、弧形检测片，9、侧固定座，10、激光发射器，11、侧滑动槽口，12、矩形滑片，13、底固定座，14、连接滑片，15、调节螺杆，16、电动升降杆，17、升降电机，18、U型架，19、垂滑动槽，20、电动升降螺杆，21、反光镜片，22、弧形测量尺，23、Y型座，24、支撑腿，25、L型架，26、U型夹持座，27、边铰接槽，28、矩形槽口，29、限位滑杆，30、固定孔，31、万向轮，32、水平调节电机，33、第一端铰接杆，34、第一铰接电机，35、第二铰接电机，36、第二端铰接杆，37、激光测距传感器，38、角度指针。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一：在本申请中相比现有技术我们先着重对改进方案进行说明讲解：

通过图1可知，我们在顶横杆1的底部靠近矩形架2安装了底铰接座5，位于底铰接座5的内侧铰接测重心杆6，并在测重心杆6远离底铰接座5的一端安装测重心球7，该测重心球7是采用内置铅材质制备而成的是比较重的，操作人员手持拿持手柄3的时候无论怎么调节顶横杆1的角度因为测重心杆6与底铰接座5之间处于铰接关系，所以可以自适应的在重力下调节测重心球7转动然后指向重心，这样我们就有了一个可以指向重心的测重心杆6，在进行海拔测量的时候以我们中国的标准为例采用黄海为海平面基准，我们在图9中进行了简单的演示，标注了地球和黄海以及黄海参考标准，黄海距离地球重心的位置与黄海参考标准距离地球重心的位置是几乎相等的，因此是可以移动式的进行作为参考标准。

进一步通过图6可知，我们在测重心球7的外中部与测重心杆6保持垂直关系的方位上通过侧固定座9安装激光发射器10，并在侧固定座9的顶部与底部皆安装弧形检测片8，位于弧形检测片8的内侧面设置多组光电感探头，通过图7和图8可知，位于顶横杆1的底部安装底固定座13，并在底固定座13的内侧设置水平调节组件，位于水平调节组件的输出部设置垂直调节组件，在该垂直调节组件上设置被垂直调节组件驱动的Y型座23，Y型座23的内中部铰接第一端铰接杆33，位于Y型座23的外侧设置驱动第一端铰接杆33的第一铰接电机34，第一端铰接杆33的外端部安装反光镜片21，我们通过启动水平调节组件和垂直调节组件调节反光镜片21的平面位置，通过启动第一铰接电机34驱动第一端铰接杆33则可以调节反光镜片21的空间角度，当激光发射器10发射激光至反光镜片21镜面上的时候会反射光线至弧形检测片8上，弧形检测片8上的光电感探头检测到光信号反馈至处理器进行数据处理进行再次调节反光镜片21的角度直至无反光至弧形检测片8上位置，则可以判断反光镜片21与测重心杆6保持平行关系，因此也可以认定为指向重心。

位于反光镜片21的背面我们设置了弧形测量尺22，位于Y型座23远离反光镜片21的一端铰接有第二端铰接杆36，并在Y型座23的外侧安装驱动第二端铰接杆36的第二铰接电机35，该第二端铰接杆36的输出端安装激光测距传感器37，该激光测距传感器37的两侧安装角度指针38，通过启动激光测距传感器37指向山体的顶部处可以测量与山体之间的间距，而激光测距传感器37为了方便测量可以启动第二铰接电机35调节第二端铰接杆36带动激光测距传感器37进行运动，从而调节角度指针38，而角度指针38与激光测距传感器37激光发射部在同一水平面上，因此再通过弧形测量尺22可以判断反光镜片21与激光测距传感器37激光发射部之间的角度，而反光镜片21与测重心杆6平行则可以判断激光测距传感器37激光发射部与重心构成的夹角为a，通过图9可知。

如图9所示，再将激光测距传感器37的激光发射部向下发射激光测量与山体底部之间的距离，且激光测距传感器37激光发射部与重心构成的夹角为b，而b-a则构成激光发射线1与激光发射线2之间的夹角，然后已知激光发射线1和激光发射线2的长度后则可以得到山体的倾斜长度，然后再通过三角形公式获得垂直高度，从而获取得到具体的海拔测量。

综上所述，我们采用了上述设计和计算方案可以高精度的获取地形海拔高度，而且自动化的检测以及计算，在矩形架2内置的中央处理器，采用的算法是三角函数的算法可以快速得到海拔。

实施例二：该实施例则是通过图4和图7可知，位于顶横杆1的底部安装两组底固定座13，并位于底固定座13的内侧下方设置调节螺杆15，而位于底固定座13内侧上方安装限位滑杆29，位于限位滑杆29和调节螺杆15的外侧套设连接滑片14，通过图1可知，在底固定座13的外底中部处安装水平调节电机32，该水平调节电机32的输出端驱动调节螺杆15，然后通过启动水平调节电机32驱动调节螺杆15带动与调节螺杆15啮合的连接滑片14在限位滑杆29上滑动，从而可以调节反光镜片21的水平距离。

实施例三：是通过图4和图7可知，位于连接滑片14的底部安装电动升降杆16，并在电动升降杆16的输出端安装升降电机17，位于升降电机17外壳体的底部安装U型架18，该U型架18顶侧侧部开设垂滑动槽19,升降电机17的输出端贯穿U型架18安装电动升降螺杆20，并在电动升降螺杆20的外侧啮合Y型座23，通过启动升降电机17驱动电动升降螺杆20带动Y型座23进行高度上的调节，从而带动反光镜片21进行高度上的调节。

实施例四：图1-4所示，位于顶横杆1的两侧开设贯穿顶横杆1的侧滑动槽口11，并在侧滑动槽口11的内侧套设矩形滑片12，位于矩形滑片12上开设矩形槽口28，而矩形滑片12的底部安装连接滑片14，通过设置套设在侧滑动槽口11上的矩形滑片12则可以更加稳定的移动提高了移动的稳定性。

实施例五：图5和1以及3所示，位于矩形架2的底中部开设固定孔30，通过螺杆贯穿固定孔30安装固定盘4，位于固定盘4的外侧等角度开设边铰接槽27，并位于边铰接槽27的内侧铰接支撑腿24，该支撑腿24的底部安装万向轮31，位于固定盘4的底部等角度安装L型架25，该L型架25的端部安装U型夹持座26,U型夹持座26与支撑腿24相互配合。

以上，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式环境测绘辅助装置，包括顶横杆（1），位于顶横杆（1）的底部铰接重心测量杆组，其特征在于：重心测量杆组的底端安装测重心球（7），该测重心球（7）的外中部与重心测量杆组90°通过侧固定座（9）安装激光发射器（10）；

位于侧固定座（9）的顶部与底部设置弧形检测片（8），并在弧形检测片（8）内侧设置多组光电探头；

位于顶横杆（1）的底部设置调节Y型座（23）的平面位置的平面调节组件；

Y型座（23）一侧设置被第一铰接电机（34）驱动的反光镜片（21），该反光镜片（21）的背面安装弧形测量尺（22）；

Y型座（23）另一侧设置被第二铰接电机（35）驱动的激光测距传感器（37），并位于激光测距传感器（37）两侧设置与弧形测量尺（22）相互配合的角度指针（38）；

且反光镜片（21）与激光发射器（10）和弧形检测片（8）之间构成反射配合。

2.根据权利要求1所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：重心测量杆组包括底铰接座（5）和测重心杆（6），位于顶横杆（1）的底部安装底铰接座（5），且在底铰接座（5）的内侧铰接有测重心杆（6），位于测重心杆（6）的底端安装有测重心球（7），并在测重心球（7）内灌入铅材质。

3.根据权利要求1所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：平面调节组件包括水平调节组件和垂直调节组件；

位于顶横杆（1）的底部设置水平调节组件，该水平调节组件驱动垂直调节组件；

垂直调节组件驱动Y型座（23）平面调节。

4.根据权利要求3所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：水平调节组件包括底固定座（13）、调节螺杆（15）、连接滑片（14）、限位滑杆（29）和水平调节电机（32）；

位于顶横杆（1）的底部安装两组底固定座（13），并在底固定座（13）的内侧上方处设置限位滑杆（29），且在底固定座（13）的内侧底中部设置调节螺杆（15），一组底固定座（13）的外部设置驱动调节螺杆（15）的水平调节电机（32），在限位滑杆（29）和调节螺杆（15）的外侧套设连接滑片（14），该连接滑片（14）与调节螺杆（15）相互啮合。

5.根据权利要求4所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：垂直调节组件包括电动升降杆（16）、升降电机（17）、垂滑动槽（19）、U型架（18）和电动升降螺杆（20）；

位于连接滑片（14）的底部安装电动升降杆（16），该电动升降杆（16）的输出端安装升降电机（17）,升降电机（17）的外壳体安装U型架（18），位于U型架（18）的侧部开设垂滑动槽（19），在U型架（18）的内侧设置电动升降螺杆（20）,升降电机（17）的输出端贯穿U型架（18）驱动电动升降螺杆（20）,电动升降螺杆（20）的外侧啮合Y型座（23）,Y型座（23）部分贯穿垂滑动槽（19）。

6.根据权利要求1所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：位于反光镜片（21）的中心部设置光电感应器。

7.根据权利要求5所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：位于顶横杆（1）的两侧开设有侧滑动槽口（11），并在侧滑动槽口（11）上套设矩形滑片（12），该矩形滑片（12）上开设矩形槽口（28），矩形滑片（12）的底部与连接滑片（14）的顶部固定。

8.根据权利要求1所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：位于顶横杆（1）的一端安装矩形架（2），且矩形架（2）的侧部设置拿持手柄（3），位于矩形架（2）的底中部开设固定孔（30）。

9.根据权利要求8所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：通过螺杆贯穿固定孔（30）安装固定盘（4），该固定盘（4）的外侧等角度开设边铰接槽（27），该边铰接槽（27）的内侧铰接支撑腿（24），并位于支撑腿（24）的底部安装万向轮（31）。

10.根据权利要求9所述的一种便携式环境测绘辅助装置，其特征在于：位于固定盘（4）的底部等角度安装L型架（25），该L型架（25）的端部安装U型夹持座（26），位于U型夹持座（26）的内侧设置橡胶层。