CN218819443U - 一种数字孪生场景移动扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字孪生场景移动扫描装置，属于场地扫描设备领域，解决现有移动扫描装置稳定性不强的问题，所述数字孪生场景移动扫描装置包括控制单元以及从下向上依次设置的底座(1)、连接组件(2)和扫描组件(3)，底座(1)连接有多个脚轮(5)和多个自动整平组件(6)，当所述数字孪生场景移动扫描装置位于地面上，距离传感器(602)能够测量距离传感器(602)与所述地面之间的距离为第一距离，所述控制单元能够使伸缩立柱(6011)向下移动所述第二距离并使伸缩立柱(6011)的下端与所述地面接触。所述数字孪生场景移动扫描装置的每个伸缩装置的伸缩立柱均可以向下运动至与地面接触，以保证扫描稳定性。

Description

一种数字孪生场景移动扫描装置

技术领域

本实用新型涉及场地扫描设备领域，具体的是一种数字孪生场景移动扫描装置。

背景技术

数字孪生场景的重建，通常采用激光雷达扫描和点云拼接保存的方法：使用单个或者多个激光雷达设备，标定它们相互的位置姿态关系之后，发射激光扫描线并与现实世界中的物体产生交集，从而计算得到每个激光雷达周围的环境几何信息，并存储为激光点云的形式。

现有的数字孪生场景移动扫描装置多数为扫描车，扫描车的底部安装有若干脚轮，当移动至需要扫描的场地时，将脚轮锁定再开始扫描，但是脚轮的稳定性通常不强，在机器定位扫描时可能会因为脚轮稳定性问题产生晃动，数字孪生场景移动扫描装置不稳定，导致扫描准确性下降，另外也可能由于地面不平整，导致倾斜或扫描准确性不佳。

实用新型内容

为了解决上述现有移动扫描装置稳定性不强的问题，本实用新型提供了一种数字孪生场景移动扫描装置，所述数字孪生场景移动扫描装置的每个伸缩装置的伸缩立柱均可以向下运动至与地面接触，避免装置倾斜导致侧滑，且保证扫描的准确性和稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种数字孪生场景移动扫描装置，包括控制单元以及从下向上依次设置的底座、连接组件和扫描组件，底座连接有多个脚轮和多个自动整平组件，多个自动整平组件在水平面上的投影不在一条直线上，每个自动整平组件均含有伸缩装置和距离传感器，伸缩装置和距离传感器均与所述控制单元连接，伸缩装置含有伸缩立柱，当所述数字孪生场景移动扫描装置位于地面上，距离传感器能够测量距离传感器与所述地面之间的距离为第一距离，所述控制单元能够获得伸缩立柱与所述地面之间的距离为第二距离，所述控制单元能够使伸缩立柱向下移动所述第二距离并使伸缩立柱的下端与所述地面接触。

自动整平组件位于底座的边缘，伸缩立柱的下端设置有支撑件，支撑件的直径大于伸缩立柱的直径，支撑件的下端连接有防滑垫。

底座为平板结构，距离传感器位于底座的下表面，底座上设置有多个直立的安装通孔，伸缩装置一一对应的设置于安装通孔内。

安装通孔的上方外设置有安装板，伸缩装置为丝杆电机，伸缩立柱为所述丝杆电机的螺杆，伸缩立柱的下端位于安装通孔的下方，所述丝杆电机的机壳与安装板连接固定。

底座和连接组件之间通过转动组件连接，转动组件含有直立的转轴，转动组件能够驱动连接组件和扫描组件均以转轴为轴转动。

转动组件含有旋转电机，底座的中心设置有安装槽内，旋转电机位于安装槽内，旋转电机的输出轴通过转轴与连接组件连接，旋转电机与所述控制单元连接。

连接组件含有从下向上依次连接的底部转盘、连接柱和顶部连接板，扫描组件和顶部连接板上下连接。

连接柱的上部外侧设置有弧形防撞条，弧形防撞条朝向连接柱的外侧凸出，弧形防撞条的内侧面与连接柱之间连接有减震弹簧，弧形防撞条的外侧面匹配地连接有弧形减震垫。

顶部连接板的上表面设置有梯形开槽，扫描组件的下表面设置有梯形凸台，梯形凸台与梯形开槽匹配插接，梯形开槽的一端的上端面设置有第一限位磁吸条，梯形凸台的一端的下端面设有第二限位磁吸条，第一限位磁吸条与第二限位磁吸条磁力吸合连接。

所述数字孪生场景移动扫描装置还包括控制操作面板，控制操作面板位于扫描组件上，控制操作面板与所述控制单元连接。

本实用新型的有益效果是：所述数字孪生场景移动扫描装置的每个伸缩装置的伸缩立柱均可以向下运动至与地面接触，避免装置倾斜导致侧滑，且保证扫描的稳定性和准确性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述数字孪生场景移动扫描装置的示意图。

附图标记说明如下：

1、底座；2、连接组件；3、扫描组件；4、转动组件；5、脚轮；6、自动整平组件；7、控制操作面板；

101、安装通孔；102、安装板；103、安装槽；

201、底部转盘；202、连接柱；203、弧形防撞条；204、减震弹簧；205、弧形减震垫；206、顶部连接板；207、梯形开槽；208、第一限位磁吸条；

301、梯形凸台；302、第二限位磁吸条；

401、旋转电机；402、转轴；

601、伸缩装置；602、距离传感器；603、支撑件；604、防滑垫；

6011、伸缩立柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种数字孪生场景移动扫描装置，包括控制单元以及从下向上依次设置的底座1、连接组件2和扫描组件3，底座1连接有多个脚轮5和多个自动整平组件6，多个自动整平组件6在水平面上的投影不在一条直线上，每个自动整平组件6均含有伸缩装置601和距离传感器602，伸缩装置601和距离传感器602均与所述控制单元连接，伸缩装置601含有伸缩立柱6011，当所述数字孪生场景移动扫描装置位于地面上，距离传感器602能够测量距离传感器602与所述地面之间的距离为第一距离，所述控制单元能够获得伸缩立柱6011与所述地面之间的距离为第二距离，所述控制单元能够使伸缩立柱6011向下移动所述第二距离并使伸缩立柱6011的下端与所述地面接触，如图1所示。

通常伸缩立柱6011位于上极限位置，伸缩立柱6011的下端与距离传感器602在竖直方向的距离为第三距离，所述第三距离可以通过实际测量获得，例如，伸缩立柱6011的下端位于距离传感器602的下方，所述第二距离等于所述第一距离减去所述第三距离。

在本实施例中，脚轮5位于底座1的下方，多个自动整平组件6均位于自动整平组件6位于底座1的边缘，例如，所述数字孪生场景移动扫描装置含有三个自动整平组件6，三个自动整平组件6呈等腰或等边三角形分布；所述数字孪生场景移动扫描装置含有四个自动整平组件6，四个自动整平组件6呈矩形分布。

在本实施例中，伸缩立柱6011的下端设置有支撑件603，伸缩立柱6011与支撑件603上下连接为一体，支撑件603可以圆板状结构，支撑件603的轴线与伸缩立柱6011的轴线重合，支撑件603的直径大于伸缩立柱6011的直径，支撑件603的下端外连接有防滑垫604，支撑件603与防滑垫604上下层叠连接。防滑垫604可以增加整体装置与地面之间的摩擦力，从而使整个装置更为稳定，减少装置产生滑动或侧滑的情况，确保扫描的稳定性和准确性。

在本实施例中，底座1为平板结构，每个距离传感器602均位于底座1的下表面，底座1可以为三角形、圆形或矩形，底座1上设置有多个直立的安装通孔101，安装通孔101的轴线为直立状态，安装通孔101位于底座1的边缘，安装通孔101用于安放伸缩装置601，伸缩装置601一一对应的设置于安装通孔101内。

在本实施例中，安装通孔101的上方外设置有安装板102，安装板102为直立状态，伸缩装置601为现有的丝杆电机，伸缩立柱6011为所述丝杆电机的螺杆，伸缩立柱6011的下端位于安装通孔101的下方，支撑件603位于安装通孔101外，所述丝杆电机的机壳与安装板102连接固定。

所述丝杆电机的机壳与安装板102可以直接连接固定，或所述丝杆电机的机壳与安装板102也可以间接(如通过连接件)连接固定。伸缩装置601采用现有的丝杆电机，从而可以精确的控制伸缩立柱6011在竖直方向上的伸缩移动的距离。另外，伸缩装置601还可以采用现有的伸缩气缸。

在本实施例中，底座1和连接组件2之间通过转动组件4连接，转动组件4含有直立的转轴402，转轴402的轴线为直立状态，转轴402的轴线与底座1垂直，转动组件4能够驱动连接组件2和扫描组件3均以转轴402为轴转动。当开始扫描时，所述转动组件4开始工作，带动所述扫描组件3和连接组件2转动扫描，使扫描更准确稳定，如图1所示。

在本实施例中，转动组件4含有旋转电机401，旋转电机401可以采用现有技术产品，底座1的中心设置有安装槽103内，旋转电机401为直立状态，旋转电机401位于安装槽103内，旋转电机401的输出轴通过转轴402与连接组件2连接，旋转电机401与所述控制单元连接。

在本实施例中，连接组件2含有从下向上依次连接的底部转盘201、连接柱202和顶部连接板206，底部转盘201和顶部连接板206之间设置有多个连接柱202，连接柱202为直立状态，扫描组件3和顶部连接板206上下连接。旋转电机401的输出轴、转轴402和底部转盘201从下向上依次连接。

在本实施例中，连接柱202的上部外侧设置有弧形防撞条203，弧形防撞条203朝向连接柱202的外侧凸出，弧形防撞条203的内侧面与连接柱202之间连接有减震弹簧204，弧形防撞条203的外侧面匹配地连接有弧形减震垫205。

弧形防撞条203为塑料材质的防撞条，弧形防撞条203通过粘胶安装在所述连接柱202上，当移动扫描装置在移动过程中遇到障碍时，所述弧形防撞条203先接触障碍物，并通过所述减震弹簧204的弹性对所述扫描组件3起减震作用，从而保护扫描组件3，防止扫描组件3因撞击障碍物受损或因撞击障碍物而产生的震动受损。

所述弧形防撞条203的弧形外圈上设有弧形减震垫205，与所述减震弹簧204共同作用，双重减震，从而保护扫描组件3，防止扫描组件3因撞击障碍物而产生的震动受损。

在本实施例中，顶部连接板206的上表面设置有梯形开槽207，扫描组件3的下表面设置有梯形凸台301，梯形凸台301与梯形开槽207匹配插接，梯形开槽207的一端的上端面层叠连接有第一限位磁吸条208，梯形凸台301的一端的下端面层叠连接有第二限位磁吸条302，第一限位磁吸条208与第二限位磁吸条302磁力吸合连接，如图1所示。

所述扫描组件3通过所述梯形凸台301滑动安装至所述梯形开槽207处进行安装，拆装方便，使用者可对扫描组件3和其他部件拆分运输，更好地保护扫描组件3。当所述扫描组件3安装完成后，采用第一限位磁吸条208与第二限位磁吸条302磁吸作用将所述扫描组件3更稳定地安装在所述连接组件2上，降低扫描组件3的脱落风险，如图1所示。

在本实施例中，所述数字孪生场景移动扫描装置还包括控制操作面板7，控制操作面板7位于扫描组件3上，控制操作面板7与所述控制单元连接。扫描组件3含有三维扫描仪。控制操作面板7含有显示器和控制按键，操作者可通过所述控制操作面板7来控制所述数字孪生场景移动扫描装置的工作运行。

下面介绍所述数字孪生场景移动扫描装置的工作过程。

当所述数字孪生场景移动扫描装置移动到所需位置时，通过每个距离传感器602测得底座1的下端各处与地面之间的距离(即上述第一距离)，然后，控制单元独立的控制每个自动整平组件6，使每个自动整平组件6的伸缩立柱6011相应地向下移动第二距离(每个自动整平组件6的伸缩立柱6011相应地向下移动第二距离可以相同或不同)，使每个伸缩立柱6011下端的支撑件603均与地面接触，每个自动整平组件6都可以在底座1和地面之间起到支撑作用，避免装置倾斜导致侧滑，且保证扫描的稳定性和准确性。另外，底座1和连接组件2之间通过转动组件4连接，当开始扫描时，所述转动组件4开始工作，带动连接组件2和扫描组件3三百六十度转动扫描，使扫描更准确稳定，如图1所示。

为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，方位词“下”表示图1中的下侧方向，本实用新型采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案、实施例与实施例之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，所述数字孪生场景移动扫描装置包括控制单元以及从下向上依次设置的底座(1)、连接组件(2)和扫描组件(3)，底座(1)连接有多个脚轮(5)和多个自动整平组件(6)，多个自动整平组件(6)在水平面上的投影不在一条直线上，每个自动整平组件(6)均含有伸缩装置(601)和距离传感器(602)，伸缩装置(601)和距离传感器(602)均与所述控制单元连接，伸缩装置(601)含有伸缩立柱(6011)，当所述数字孪生场景移动扫描装置位于地面上，距离传感器(602)能够测量距离传感器(602)与所述地面之间的距离为第一距离，所述控制单元能够获得伸缩立柱(6011)与所述地面之间的距离为第二距离，所述控制单元能够使伸缩立柱(6011)向下移动所述第二距离并使伸缩立柱(6011)的下端与所述地面接触。

2.根据权利要求1所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，自动整平组件(6)位于底座(1)的边缘，伸缩立柱(6011)的下端设置有支撑件(603)，支撑件(603)的直径大于伸缩立柱(6011)的直径，支撑件(603)的下端连接有防滑垫(604)。

3.根据权利要求1所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，底座(1)为平板结构，距离传感器(602)位于底座(1)的下表面，底座(1)上设置有多个直立的安装通孔(101)，伸缩装置(601)一一对应的设置于安装通孔(101)内。

4.根据权利要求3所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，安装通孔(101)的上方外设置有安装板(102)，伸缩装置(601)为丝杆电机，伸缩立柱(6011)为所述丝杆电机的螺杆，伸缩立柱(6011)的下端位于安装通孔(101)的下方，所述丝杆电机的机壳与安装板(102)连接固定。

5.根据权利要求1所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，底座(1)和连接组件(2)之间通过转动组件(4)连接，转动组件(4)含有直立的转轴(402)，转动组件(4)能够驱动连接组件(2)和扫描组件(3)均以转轴(402)为轴转动。

6.根据权利要求5所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，转动组件(4)含有旋转电机(401)，底座(1)的中心设置有安装槽(103)内，旋转电机(401)位于安装槽(103)内，旋转电机(401)的输出轴通过转轴(402)与连接组件(2)连接，旋转电机(401)与所述控制单元连接。

7.根据权利要求1所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，连接组件(2)含有从下向上依次连接的底部转盘(201)、连接柱(202)和顶部连接板(206)，扫描组件(3)和顶部连接板(206)上下连接。

8.根据权利要求7所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，连接柱(202)的上部外侧设置有弧形防撞条(203)，弧形防撞条(203)朝向连接柱(202)的外侧凸出，弧形防撞条(203)的内侧面与连接柱(202)之间连接有减震弹簧(204)，弧形防撞条(203)的外侧面匹配地连接有弧形减震垫(205)。

9.根据权利要求7所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，顶部连接板(206)的上表面设置有梯形开槽(207)，扫描组件(3)的下表面设置有梯形凸台(301)，梯形凸台(301)与梯形开槽(207)匹配插接，梯形开槽(207)的一端的上端面设置有第一限位磁吸条(208)，梯形凸台(301)的一端的下端面设有第二限位磁吸条(302)，第一限位磁吸条(208)与第二限位磁吸条(302)磁力吸合连接。

10.根据权利要求1所述的数字孪生场景移动扫描装置，其特征在于，所述数字孪生场景移动扫描装置还包括控制操作面板(7)，控制操作面板(7)位于扫描组件(3)上，控制操作面板(7)与所述控制单元连接。

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