CN204423166U - 一种三维扫描仪辅助控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三维扫描仪辅助控制系统，所述扫描仪包括机体，摄像头，激光器，舵机，开关和集成电路板，所述集成电路板包括但不限于处理器单元，主控单元，影像采集单元，所述辅助控制系统包括陀螺仪模块和外围电路。该扫描仪除了可进行遥控控制外，还具有辅助保护功能，通过陀螺仪模块对扫描仪的工作环境进行判断，当扫描仪非正确放置时，通过主控单元使舵机禁止工作，当扫描仪运行遇到幅度过大的震动时，能使舵机停止工作，并使影像单元停止采集，处理器单元放弃对本次扫描数据的处理，相比于普通扫描仪，能保护其不受非正确放置时对仪器和被扫描物体的损坏，同时能对因震动而产生较大误差的扫描结果提前舍弃，节省时间与系统资源。

Description

一种三维扫描仪辅助控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种三维扫描仪辅助控制系统，特别涉及一种便携式三维激光扫描仪辅助控制系统。

背景技术

现有的三维扫描仪在工作过程中摄像头相对固定，通过舵机带动的圆形平台进行360度旋转来实现对放置在圆台上的物体的三维扫描。但在实际工作中，因扫描仪未正确放置而进行的错误启动会对扫描仪的机械结构造成影响，长期如此会提高机械误差，影响扫描精度，同时当圆台上放置有物品时，非正常的启动也可能造成物品的损坏和跌落，而当扫描仪运行遇到幅度过大的震动时，也会对扫描结果造成较大误差，此时如果继续进行扫描，既浪费时间也会占用过多系统资源。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种在三维扫描仪即将或正在进行工作时起保护作用的三维扫描仪辅助控制系统，所述扫描仪包括机体，摄像头，激光器，舵机，开关和集成电路板，所述集成电路板包括但不限于处理器单元，主控单元，影像采集单元，所述摄像头与影像采集单元连接，所述舵机与主控单元连接，所述辅助控制系统包括陀螺仪模块和外围电路并与主控单元连接。

一下为本实用新型的附属技术方案。

优选的，所述舵机输出端与一橡胶材质，带有环形纹路的圆形平台相连接。

优选的，所述舵机包括壳体，电机，减速齿轮组，电位器和舵机电路，电位器和舵机连接。

优选的，所述集成电路板还包括无线数据通信单元，内设有wifi天线和与wifi天线相连的wifi无线数据传输模块，wifi无线数据传输模块通过USB接口与主控单元相连。

优选的，所述三维扫描仪内还设有用于指示三维扫描仪工作状态的呼吸灯，呼吸灯包括RGB LED和用于驱动RGB LED的呼吸灯控制器，RGB LED与呼吸灯控制器相连，呼吸灯控制器通过I2C总线与主控单元相连。

本实用新型的有益技术效果：三维扫描仪除了可通过带有wifi功能的电子产品进行遥控控制外，还具有辅助保护功能，通过陀螺仪模块对扫描仪的工作环境进行判断，当扫描仪非正确放置时，通过主控单元使舵机禁止工作，当扫描仪运行遇到幅度过大的震动时，通过主控单元使舵机停止工作，并使影像单元停止采集，处理器单元放弃对本次扫描数据的处理，相比于普通扫描仪，能保护其不受非正确放置时对仪器和被扫描物体的损坏，同时能对因震动而产生较大误差的扫描结果提前舍弃，节省时间与系统资源。

附图说明

图1是本实用新型的实施例三维扫描仪的示意图。

图2是本实用新型的实施例三维扫描仪辅助控制系统的电路原理框图。

图中：机体1，摄像头2，激光器3，舵机(与圆台连接)4，开关(带呼吸灯)5，集成电路板(内置，含陀螺仪模块)6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例的三维扫描仪辅助控制系统中，所述三维扫描仪包括机体1，摄像头2，激光器3，舵机(与圆台连接)4，开关(带呼吸灯)5，集成电路板(内置，含陀螺仪模块)6。所述机体1用于承载扫描仪的各种零部件。所述摄像头2用于捕捉视频。所述激光器3用于给被扫描物体打上激光线。所述舵机4包括壳体以及设置在壳体内的电机，减速齿轮组，电位器和舵机电路，舵机的工作原理是舵机电路接受信号源的控制信号，并驱动电机转动；齿轮组将电机的速度成倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍数，然后输出；电位器和齿轮组的末级一起转动，测量舵机轴转动角度；舵机电路检测并根据电位器判断舵机转动角度，然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度，其输出轴端与圆台连接，用于使被扫描物体360度旋转。所述开关5用于手动运行，其所带的呼吸灯用于显示当前扫描仪所处的运行状态。所述集成电路板6内设有主控单元、影像采集单元、无线数据通信单元、电源管理单元、时钟电路单元、存储单元以及陀螺仪模块。主控单元分别与影像采集单元、无线数据通信单元、电源管理单元、时钟电路单元、存储单元、摄像头、舵机、陀螺仪模块、呼吸灯相连并进行数据交换，电源管理单元分别与主控单元、影像采集单元、无线数据通信单元、时钟电路单元、存储单元、摄像头、激光器、舵机、陀螺仪模块、呼吸灯相连，电源管理单元用于给各个单元提供所需的直流电源。所述陀螺仪模块设置在集成电路板上，陀螺仪模块包括陀螺仪和外围电路，所述陀螺仪模块与主控单元连接。陀螺仪用于检测角度，例如三维扫描仪非正常放置或产生震动时，机体1会产生倾角，陀螺仪将检测到的角度信号发送给主控单元，所述主控单元根据角度信号分析出扫描仪目前所处的工作环境，并判断出工作状态，从而使主控单元能够主动控制舵机与呼吸灯的动作，并对采集的视频信号采取不同的方式来处理。

如图2所示，在进行一次扫描前，陀螺仪会首先采集信号，通过所述外围电路传输给主控单元的ARM处理器的AD接口，处理器根据接收到的陀螺仪信号与预定值进行对比，分析工作环境并判断出工作状态，从而决定处理器能否继续发送控制命令给舵机，上述控制命令的优先权高于无线设备以及开关发出的指令，从而保证扫描仪只有在正确放置的情况下才能开始扫描工作。而在扫描进行的过程中，陀螺仪会继续采集信号并传输给处理器并记录，处理器根据当前接收到的陀螺仪信号与记录值进行对比，分析工作环境并判断出工作状态，从而决定处理器是否发送停止命令给舵机并中止对数据的处理同时清空内存与该次扫描所存储的数据，从而保证当扫描仪在扫描过程中遇到幅度过大的震动时，能保护仪器，节省时间与系统资源。

其中，无线数据通信单元用于无线数据联网，使主控单元与远端电脑、手机、平板等进行无线通讯，无线数据通信单元内设有wifi天线和与wifi天线相连的wifi无线数据传输模块，wifi无线数据传输模块通过USB接口与主控单元相连。无线数据通信单元能接受来自远端电脑、手机、平板等的控制信号，同时主控单元能将视频数据传输给远端电脑、手机、平板等来进行处理，或者将处理后的被扫描物的实际三维外型数据进行直接传输。呼吸灯用于显示当前扫描仪的工作状态，呼吸灯包括RGB LED和用于驱动RGB LED的呼吸灯控制器，RGB LED与呼吸灯控制器相连，呼吸灯控制器通过I2C总线与主控单元相连。主控单元根据当前扫描仪的不同工作状态通过呼吸灯控制器转换成不同的电信号，从而驱动RGB LED显示出不同颜色与闪烁频率的色光。

上述说明的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种三维扫描仪辅助控制系统，所述扫描仪包括机体，摄像头，激光器，舵机，开关和集成电路板，所述舵机和集成电路板设置在机体内部，其特征在于：所述集成电路板包括但不限于处理器单元，主控单元，影像采集单元，所述摄像头与影像采集单元连接，所述舵机与主控单元连接，所述辅助控制系统包括陀螺仪模块和外围电路并与主控单元连接。

2.如权利要求1所述的一种三维扫描仪辅助控制系统，其特征在于：所述舵机输出端与一橡胶材质，带有环形纹路的圆形平台相连接。

3.如权利要求2所述的一种三维扫描仪辅助控制系统，其特征在于：所述舵机包括壳体，电机，减速齿轮组，电位器和舵机电路，电位器和舵机连接。

4.如权利要求3所述的一种三维扫描仪辅助控制系统，其特征在于：所述集成电路板还包括无线数据通信单元，内设有wifi天线和与wifi天线相连的wifi无线数据传输模块，wifi无线数据传输模块通过USB接口与主控单元相连。

5.如权利要求4所述的一种三维扫描仪辅助控制系统，其特征在于：所述三维扫描仪内还设有用于指示三维扫描仪工作状态的呼吸灯，呼吸灯包括RGB LED和用于驱动RGB LED的呼吸灯控制器，RGB LED与呼吸灯控制器相连，呼吸灯控制器通过I2C总线与主控单元相连。