CN206818141U - 航拍盘料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航拍盘料设备，其技术方案要点是包括无人机和激光扫描仪，所述激光扫描仪与无人机可拆卸连接，所述激光扫描仪的激光发射端设有防尘装置，所述防尘装置包括与激光扫描仪的端面平行且固定连接的导轨，在导轨上安装有透光的防尘组件，防尘组件连接有带动其沿导轨滑移靠近或远离激光扫描仪的驱动组件；在远离激光扫描仪的防尘板外侧设置有与防尘板贴合的除尘组件。本实用新型解决了现有盘料装置由于镜头表面容易积灰影响激光测量精度的问题。

Description

航拍盘料设备

技术领域

本实用新型涉及激光测控技术领域，更具体的说，它涉及一种航拍盘料设备。

背景技术

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。

盘料仪作为三维扫描仪的一种，已广泛应用到煤场、沙石场等料堆的体积测量。目前普遍采用悬臂型斗轮机对煤场进行堆取料，如图 所示，现有的悬臂式斗轮机包括挖斗、悬臂和控制室，斗轮机在堆取料过程中悬臂可以在一定角度上下摆动。通过固定支架将激光扫描仪安装在斗轮机悬臂上。当斗轮机悬臂摆动到最上方位置时，激光扫描仪处于水平位置，开始进行激光扫描。由于料堆场地的灰尘较大，激光扫描仪镜头很容易堆灰，激光扫描仪读取的灰尘点是无效点，对料堆的三维建模产生影响，造成盘料精度差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种航拍盘料设备，降低灰尘在镜头上堆积的可能性，提高盘料精度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种航拍盘料设备，包括无人机和激光扫描仪，所述激光扫描仪与无人机可拆卸连接，所述激光扫描仪的激光发射端设有防尘装置，所述防尘装置包括与激光扫描仪的端面平行且固定连接的导轨，在导轨上安装有透光的防尘组件，防尘组件连接有带动其沿导轨滑移靠近或远离激光扫描仪的驱动组件；在远离激光扫描仪的防尘板外侧设置有与防尘板贴合的除尘组件。

通过采用上述技术方案，激光扫描仪安装到无人机上，无人机将激光扫描仪带到空中，激光扫描仪对煤场、沙石场等堆料进行扫描。防尘组件减少灰尘堆积在激光扫描仪的激光发射端处，驱动组件带动防尘组件沿着导轨靠近或远离防尘组件，防尘组件与除尘组件相对运动，除尘组件将堆积在防尘组件上的灰尘除去，保持防尘组件长时间处于清洁状态，这样激光测量的无效点的数量减少，提高建模的精确性，盘料更加准确。

本实用新型进一步设置为：所述导轨的相向内侧设置有滑槽，所述防尘组件的两侧嵌入到滑槽中并与所述导轨滑移连接。

通过采用上述技术方案，防尘组件的两侧被滑槽限制，滑槽在起到导向作用的同时还可防止防尘组件从导轨上脱离。

本实用新型进一步设置为：所述防尘组件包括透明的防尘板、固定在防尘板边缘的固定框，所述固定框与所述滑槽配合。

通过采用上述技术方案，防尘板可防止灰尘堆积在激光扫描仪的激光发射端上，同时保持激光顺利通过，固定框对防尘板的边缘起到保护作用，避免防尘板在滑槽中滑移产生磨损。

本实用新型进一步设置为：所述驱动组件包括微型电机、固定在微型电机输出轴端部的偏心轮，所述偏心轮远离输出轴的一端通过连接轴与所述固定框连接，所述连接轴与所述偏心轮转动连接。

通过采用上述技术方案，微型电机工作带动偏心轮绕输出轴转动，偏心轮带动其上的连接轴转动，连接轴的高度间歇性的升高或降低，连接轴带动固定框沿导轨上升或下降，从而使得防尘组件相对除尘组件运动。

本实用新型进一步设置为：所述除尘组件包括与所述导轨固定连接的连接板，所述连接板上固定有贴合防尘板设置的擦拭条。

通过采用上述技术方案，连接板固定在导轨上不动，防尘板沿导轨上下运动时，擦拭条将防尘板上的灰尘擦去，保持防尘板长时间处于无尘状态。

本实用新型进一步设置为：所述连接板与所述导轨通过固定件固定，所述固定件与所述连接板之间设有弹性件。

通过采用上述技术方案，固定件将连接板固定后，弹性件对连接板施力使得连接板压向防尘板，避免擦拭条与防尘板分离。

本实用新型进一步设置为：所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设在所述固定件上。

通过采用上述技术方案，弹簧的结构简单，弹簧套在固定件上，结构更加紧凑，节省占用空间。

本实用新型进一步设置为：所述激光扫描仪的发射端沿周向设有软垫。

通过采用上述技术方案，防尘板沿导轨相对激光扫描仪运动时，软垫对防尘板的内侧一面起到保护作用，避免防尘板被激光扫描仪刮擦。

本实用新型进一步设置为：所述固定框上垂直于所述导轨方向设有长条形孔，所述连接轴沿着长条形孔相对滑移。

通过采用上述技术方案，连接轴绕输出轴转动时，连接轴可以沿着长条形孔运动，使得固定框上升或下降的平缓。

本实用新型进一步设置为：所述防尘板为光学玻璃镜片。

通过采用上述技术方案，防尘板具有耐刮、透光率和机械化学性能好的优点，以便激光正常通过，降低玻璃与空气之间发生折射的影响。

综上所述，本实用新型相比于现有技术具有以下有益效果：1.防尘组件减少灰尘堆积在激光扫描仪的发射端上，提高扫描准确度；2.除尘组件间歇性的对防尘组件进行除尘处理，提高防尘组件的持续工作时间；3、从空中对煤场或沙石场进行三维扫描，扫描范围广，扫描更加准确。

附图说明

图1为实施例中激光扫描仪安装在无人机上的结构示意图；

图2为实施例中激光扫描仪镜头前方的防尘装置的正视图；

图3为实施例中显示防尘装置内部结构的局部爆炸图；

图4为实施例中显示激光扫描仪与防尘装置相对位置关系的剖视图；

图5为实施例中显示除尘组件与防尘板连接关系在图4中A部的放大图。

图中：1、无人机；11、控制器；12、机身；13、脚架；14、固定翼；2、激光扫描仪；21、激光头；22、软垫；3、防尘装置；31、安装壳；32、微型电机；33、固定板；331、通孔；332、螺纹孔；333、螺栓；34、偏心轮；341、连接轴；35、导轨；351、滑槽；352、凸块；3521、钉孔；36、防尘组件；361、防尘板；362、固定框；3621、长条形孔；37、除尘组件；371、连接板；3711、穿孔；372、擦拭条；373、螺钉；374、弹性件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

航拍盘料设备，如图1和图2所示，包括无人机1，在无人机1的底部安装有激光扫描仪2，激光扫描仪2的镜头前方设置有防尘装置3，防止灰尘堆积到激光扫描仪2的镜头上，对激光扫描产生影响，提高激光扫描的准确度。

参考图1和图2，无人机1可以是大疆公司生产的御MAVIC PRO四轴飞行器，包括扁平状的机身12，机身12内安装有电池，以便为无人机1提供电能。在机身12的顶部安装有控制器11，控制器11内置操纵系统，控制器11与外部的控制手柄通过无线信号连接，以便操纵无人机1升降及水平运动。机身12的四角分别设置有固定翼14，提高无人机1的平稳性和悬空能力。在机身12的底部倾斜设置有一对脚架13，脚架13的底部低于激光扫描仪2，这样当无人机1水平降落时，脚架13先于机身12上的激光扫描仪2与地面接触，将激光扫描仪2支离地面一定高度，避免激光扫描仪2与地面直接碰撞，对激光扫描仪2起到保护作用。

参考图1和图3，激光扫描仪2整体呈长方体结构，激光扫描仪2可以是镭创便携式激光盘煤仪，激光扫描仪2的一端设有激光头21，在激光头21的一端敞口，敞口端部固定有环形的软垫22。软垫22最好为擦拭纸，采用长纤木浆或无纺布材料制成，如优客擦拭纸，擦拭纸折叠约5mm厚，吸收力强，不伤物体表面，不掉毛屑，无静电产生。

参考图2和图3，防尘装置3包括通过螺钉固定在机身12底部的安装壳31，安装壳31的底面与激光扫描仪2固定连接，固定方式可以是螺纹连接，以便将激光扫描仪2从防尘装置3上取下。安装壳31采用PVC工程塑料制作成内部中空、两端敞口的长方体，具有较高强度的同时降低自身重量。

结合图3和图4，安装壳31内对应激光头21的一端设有固定板33，固定板33与安装壳31可以用胶粘接固定如502胶，固定板33的中部开有通孔331，通孔331的周围均匀分布有若干螺纹孔332。在安装壳31内设有微型电机32，微型电机32通过螺栓333与螺纹孔332配合固定在固定板33上。微型电机32可以是TTMOTOR牌GM12-N20VA型减速电机，微型电机32与外部电连接，微型电机32的输出轴穿过通孔331并与固定板33转动连接。

在微型电机32的输出轴端部固定连接有偏心轮34，偏心轮34可以是盘形凸轮，偏心轮34的一端与输出轴固定连接和另一端设有连接轴341，连接轴341与偏心轮34转动连接，连接方式可以是铰接。

连接轴341连接有防尘组件36，防尘组件36包括防尘板361和固定在防尘板361外侧的固定框362，防尘板361最好采用光学玻璃镜片，具有耐刮、透光率和机械化学性能好的优点，以便激光正常通过，降低玻璃与空气之间发生折射的影响。防尘板361的面积大于激光扫描仪2端部的面积，以便防尘板361能将激光扫描仪2端部盖住，降低灰尘吸附在激光头21上的可能性。固定框362可以采用铝合金制作，具有良好强度的同时质量较轻。防尘板361与固定框362之间可以通过玻璃胶粘接固定，固定牢靠，而且玻璃胶固化后具有一定的弹性，使得防尘板361与固定框362为柔性接触，具有一定的减震效果。固定框362的顶部沿其宽度方向水平设置有长条形孔3621，连接轴341穿过长条形孔3621并可沿长条形孔3621滑移。

固定框362的两侧平行设置有导轨35，导轨35为铝合金制作，表面光滑。导轨35呈长条形，其长度等于外壳31与激光扫描仪2的整体高度。导轨35的上部与外壳31固定连接，导轨35的下部与软垫22连接。在导轨35的相向内侧沿其长度方向设有滑槽351，固定框362的两侧嵌入到滑槽351中，固定框362可以沿着滑槽351上下滑移。这样，微型电机32工作时带动偏心轮34转动，位于偏心轮34上的连接轴341绕输出轴转动，连接轴341带动防尘组件36沿着滑槽351上下移动。

为了防止由于使用时间的延长造成防尘板361上积灰较多影响激光的扫描，在导轨35上位于防尘板36远离激光头21的一侧设有除尘组件37。结合图3和图5，除尘组件37包括长条形的连接板371，连接板371上卡固有擦拭条372。在导轨35的中部设有凸块352，凸块352与导轨35可以一体成型，凸块352上垂直于导轨35方向设有钉孔3521。连接板371的两端设有相应的穿孔3711，在穿孔3711中设有螺钉373，除尘组件37通过螺钉373与钉孔3521螺纹连接固定在导轨35上。擦拭条372与防尘板361的表面贴合，擦拭条372可以是为5mm厚的擦拭纸，避免划伤防尘板361。

在螺钉373和连接板371之间设置有弹性件374，弹性件374可以是弹簧，弹簧套在螺钉373上，这样当螺钉373拧紧固定时，弹簧处于压缩状态，连接板371在弹簧得作用下压向防尘板361，使得擦拭条372紧贴在防尘板361上且缝隙小。擦拭条372与防尘板361的接触面为斜面，使得防尘板361向上移动时，擦拭条372作用在防尘板361上的力逐渐增加，减小对防尘板361移动的影响。

该航拍盘料设备的工作方式如下：

无人机1飞行并将激光扫描仪2携带到空中，激光扫描仪2对煤场、沙石场等堆料进行扫描。同时微型电机32工作带动偏心轮34转动，位于偏心轮34上的连接轴341绕输出轴转动，连接轴341带动防尘组件36沿着滑槽351上下移动。当灰尘粘附在防尘板361上时，由于防尘板361向上运动，擦拭条372对防尘板361的表面进行除灰处理，保持防尘板361长时间处于表面无灰尘状态，这样激光测量的无效点的数量减少，提高建模的精确性，盘料更加准确。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种航拍盘料设备，包括无人机(1)和激光扫描仪(2)，所述激光扫描仪(2)与无人机(1)可拆卸连接，其特征在于：所述激光扫描仪(2)的激光发射端设有防尘装置(3)，所述防尘装置(3)包括与激光扫描仪(2)的端面平行且固定连接的导轨(35)，在导轨(35)上安装有透光的防尘组件(36)，防尘组件(36)连接有带动其沿导轨(35)滑移靠近或远离激光扫描仪(2)的驱动组件；在远离激光扫描仪(2)的防尘板(361)外侧设置有与防尘板(361)贴合的除尘组件(37)。

2.根据权利要求1所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述导轨(35)的相向内侧设置有滑槽(351)，所述防尘组件(36)的两侧嵌入到滑槽(351)中并与所述导轨(35)滑移连接。

3.根据权利要求2所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述防尘组件(36)包括透明的防尘板(361)、固定在防尘板(361)边缘的固定框(362)，所述固定框(362)与所述滑槽(351)配合。

4.根据权利要求3所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述驱动组件包括微型电机(32)、固定在微型电机(32)输出轴端部的偏心轮(34)，所述偏心轮(34)远离输出轴的一端通过连接轴(341)与所述固定框(362)连接，所述连接轴(341)与所述偏心轮(34)转动连接。

5.根据权利要求4所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述除尘组件(37)包括与所述导轨(35)固定连接的连接板(371)，所述连接板(371)上固定有贴合防尘板(361)设置的擦拭条(372)。

6.根据权利要求5所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述连接板(371)与所述导轨(35)通过固定件固定，所述固定件与所述连接板(371)之间设有弹性件(374)。

7.根据权利要求6所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述弹性件(374)为弹簧，所述弹簧套设在所述固定件上。

8.根据权利要求3所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述激光扫描仪(2)的发射端沿周向设有软垫(22)。

9.根据权利要求4所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述固定框(362)上垂直于所述导轨(35)方向设有长条形孔(3621)，所述连接轴(341)沿着长条形孔(3621)相对滑移。

10.根据权利要求3所述的航拍盘料设备，其特征在于：所述防尘板(361)为光学玻璃镜片。