CN213455444U - 一种基于激光测距的移动式道面高程扫描设备 - Google Patents
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Abstract
一种基于激光测距的移动式道面高程扫描设备。其包括可移动底盘、步进电机、蓄电池、工控机、无线信号器、机械臂、稳定器、摄像机、激光传感器和GPS定位仪；本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备具有如下优点：1)精度高，利用激光传感器对道面板高程进行扫描，扫描精度可达微米级别。2)可移动性好，通过无线信号器与控制中心的控制器无线相连，利用太阳能蓄电池进行供电，可摆脱传统设备电缆的束缚，且采用履带式行进方式，可适应多变的环境。3)智能化程度高，会将扫描过程中超出平整度标准的区域进行GPS定位，并将其在道面坐标图中进行标记。
Description
技术领域
本实用新型属于机电工程技术领域，特别是涉及一种基于激光测距的移动式道面高程扫描设备。
背景技术
道面平整度是机场跑道施工验收和道面养护管理的一项重要指标。对于飞机来说，道面不平整会导致飞机精密部件因震动而损坏，燃油耗损增大；对于道面来说，道面不平整会导致积水，且飞机引起的振动也会导致道面使用寿命减少；对于飞行员来说，道面不平整会加大其对飞机的控制难度。因此实时掌握道面的平整度状况显得格外重要。但传统的道面平整度检测仪器耗时耗力，精度低。
因此，如果能提供一种新型的高精度同时又操作简单的道面高程扫描设备，将满足机场跑道对平整度要求极高情况的需求，从而大大提升跑道的安全运行保障能力。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于激光测距的移动式道面高程扫描设备。
为了达到上述目的，本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备包括可移动底盘、步进电机、蓄电池、工控机、无线信号器、机械臂、稳定器、摄像机、激光传感器和GPS定位仪；所述的可移动底盘的两侧设有履带；步进电机、蓄电池、工控机和机械臂的一端固定在可移动底盘的顶面上，其中，步进电机的输出轴与履带上的驱动轮相连接；稳定器安装在机械臂的另一端；摄像机、激光传感器和GPS定位仪同时安装在稳定器上；工控机分别与步进电机、机械臂、摄像机、激光传感器和GPS定位仪电连接，同时通过无线信号器与控制中心的控制器无线连接；蓄电池用于为本设备中各用电部件供电。
所述的机械臂为六轴机械臂。
所述的蓄电池为太阳能蓄电池。
所述的工控机采用型号为STM32 WL的单片机。
所述的摄像机、激光传感器和GPS定位仪通过位于机械臂内的电缆与工控机相连接。
本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备具有如下优点：1)精度高，利用激光传感器对道面板高程进行扫描，扫描精度可达微米级别。2)可移动性好，通过无线信号器与控制中心的控制器无线相连，利用太阳能蓄电池进行供电，可摆脱传统设备电缆的束缚，且采用履带式行进方式，可适应多变的环境。3)智能化程度高，会将扫描过程中超出平整度标准的区域进行GPS定位，并将其在道面坐标图中进行标记。
附图说明
图1为本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备主视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备进行详细说明。特别说明，此处所描述的具体实施实例仅仅用于解释相关实用新型，而非是对该实用新型的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，图1仅示出了与本实用新型相关的部分。
如图1所示，本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备包括可移动底盘1、步进电机2、蓄电池3、工控机4、无线信号器5、机械臂6、稳定器7、摄像机8、激光传感器9和GPS定位仪10；所述的可移动底盘1的两侧设有履带12；步进电机2、蓄电池3、工控机4和机械臂6的一端固定在可移动底盘1的顶面上，其中，步进电机2的输出轴与履带12上的驱动轮相连接；稳定器7安装在机械臂6的另一端；摄像机8、激光传感器9和GPS定位仪10同时安装在稳定器7上；工控机4分别与步进电机2、机械臂6、摄像机8、激光传感器9和GPS定位仪10电连接，同时通过无线信号器5与控制中心的控制器无线连接；蓄电池3用于为本设备中各用电部件供电。
所述的机械臂6为六轴机械臂。
所述的蓄电池3为太阳能蓄电池。
所述的工控机4采用型号为STM32 WL的单片机。
所述的摄像机8、激光传感器9和GPS定位仪10通过位于机械臂6内的电缆11与工控机4相连接。
现将本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备的使用方法阐述如下：
当需要利用本实用新型提供的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备扫描道面高程时，首先由工作人员将本设备放置于需要扫描的道面板上，通过无线信号器5将工控机4与控制中心的控制器无线连接。然后工作人员利用控制器给本设备下达扫描区域及精度的指令，工控机4根据控制器下达的指令，优化选择最佳的扫描路线，并发送命令给机械臂6，利用机械臂6将稳定器7及其上的摄像机8、激光传感器9和GPS定位仪10调整到适合扫描的高度和角度，同时发送指令给步进电机2，利用步进电机2驱动可移动底盘1及其上的部件沿着选择的最佳扫描路线行走。在行走过程中，通过GPS定位仪10和激光传感器9将扫描到的道面板位置和道面板高程数据一一对应，然后传送给工控机4。工控机4根据较小扫描区域内的道面板高程数据实时计算出平整度数据，若计算出的平整度数据不能满足要求时，启动摄像机8而对该区域进行拍照，同时利用GPS定位仪10将该区域在道面坐标图中进行标记，最后将所有数据全部传送给工控机4，再通过无线信号器5发送给控制器，工作人员可通过控制器实时观察道面板的高程及平整度数据。若某些区域中的道面板扫描精度要求较高，也可以通过指令操控激光传感器9和GPS定位仪10重点对该区域进行扫描。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行改变、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于激光测距的移动式道面高程扫描设备，其特征在于：所述的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备包括可移动底盘(1)、步进电机(2)、蓄电池(3)、工控机(4)、无线信号器(5)、机械臂(6)、稳定器(7)、摄像机(8)、激光传感器(9)和GPS定位仪(10)；所述的可移动底盘(1)的两侧设有履带(12)；步进电机(2)、蓄电池(3)、工控机(4)和机械臂(6)的一端固定在可移动底盘(1)的顶面上，其中，步进电机(2)的输出轴与履带(12)上的驱动轮相连接；稳定器(7)安装在机械臂(6)的另一端；摄像机(8)、激光传感器(9)和GPS定位仪(10)同时安装在稳定器(7)上；工控机(4)分别与步进电机(2)、机械臂(6)、摄像机(8)、激光传感器(9)和GPS定位仪(10)电连接，同时通过无线信号器(5)与控制中心的控制器无线连接；蓄电池(3)用于为本设备中各用电部件供电。
2.根据权利要求1所述的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备，其特征在于：所述的机械臂(6)为六轴机械臂。
3.根据权利要求1所述的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备，其特征在于：所述的蓄电池(3)为太阳能蓄电池。
4.根据权利要求1所述的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备，其特征在于：所述的工控机(4)采用型号为STM32 WL的单片机。
5.根据权利要求1所述的基于激光测距的移动式道面高程扫描设备，其特征在于：所述的摄像机(8)、激光传感器(9)和GPS定位仪(10)通过位于机械臂(6)内的电缆(11)与工控机(4)相连接。
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| CN114485460A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-13 | 安徽农业大学 | 一种基于激光雷达的地表三维形貌测量系统及方法 |
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2020
- 2020-11-12 CN CN202022609964.XU patent/CN213455444U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN114485460B (zh) * | 2021-12-28 | 2022-12-20 | 安徽农业大学 | 一种基于激光雷达的地表三维形貌测量系统及方法 |
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