專利名稱：一種新型三腳架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三腳架，尤其涉及一種能自動調(diào)平、自動對準、自動自測量的 新型三腳架。
背景技術(shù)：
目前，三腳架功能較為單一，在測量工作中常常因為更換儀器而需要多次調(diào)平對 準操作，工作流程繁瑣，導致了測量效率低下。每個測量過程中都需要人工設(shè)置調(diào)平與對 準，大大加大了測量所需成本，加大了儀器的制作難度；大部分三腳架無法實現(xiàn)測量儀器 高，這樣使測量數(shù)據(jù)誤差增大，給工作人員帶來了很大的不便。公開號為1467401的中國發(fā)明專利公開了一種“三腳架”，其包括能伸縮的支撐 腳，依靠支撐腳的伸縮來調(diào)整三腳架的高度以及平衡度，其操作一般依靠人工來完成，調(diào)整 精確度較小，容易導致三腳架不平衡，導致測量精準度。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進一步的改進和發(fā)展。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷提供一種新型三腳架，對現(xiàn)有技術(shù)中的三腳 架進行了科學合理的改進，智能調(diào)整三腳架的整體平衡性，實現(xiàn)自動調(diào)平、自動對準、自動 自測量的功能，以提高測量效率，簡化測量流程，減少測量時間。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型方案包括—種新型三腳架，其包括三個能伸縮的支撐腳，其中，每個支撐腳配置有一個伺服 電機，伺服電機均與一伺服控制系統(tǒng)相連接；新型三腳架包括一工作平臺，該工作平臺上設(shè) 置有水平傳感器，每個支撐腳上均設(shè)置有一壓力傳感器；新型三腳架配置有一控制系統(tǒng)，水 平傳感器、壓力傳感器、伺服控制系統(tǒng)分別與該控制系統(tǒng)通信連接，伺服控制系統(tǒng)設(shè)置在工 作平臺的下方。所述的新型三腳架，其中，上述水平傳感器包括光電傳感芯片、發(fā)光二極管與調(diào)平 水準氣泡，光電傳感芯片與發(fā)光二極管電路連接。所述的新型三腳架，其中，上述工作平臺中央配置有一自動對準裝置，該自動對 準裝置包括內(nèi)置式激光發(fā)射器、內(nèi)置計算芯片、一補償器、垂線、鉛錘與一用于固定在測量 點的反光鏡，補償器設(shè)置在工作平臺底部的正下方，補償器與垂線相連接，鉛錘與垂線相連 接，內(nèi)置式激光發(fā)射器、補償器分別與內(nèi)置計算芯片通信連接。所述的新型三腳架，其中，上述控制系統(tǒng)與內(nèi)置計算芯片配置有一人機對話界面， 人機對話界面上設(shè)置有“架設(shè)”按鍵、“調(diào)平與對準”按鍵。本實用新型提供的一種新型三腳架，在每個支撐腳上配置一用于調(diào)整支撐腳高度 的伺服控制系統(tǒng)，并且在工作平臺上設(shè)置有水平傳感器，水平傳感器將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至控 制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制伺服控制系統(tǒng)，命令伺服電機進行工作，直至水平傳感器水平為止， 減少了每次測量時調(diào)整三腳架的時間，提高了其測量效率，簡化了測量流程。另外，本實用新型還配置有一自動對準裝置，并且將水平調(diào)整的控制與自動對準的控制合成到同一個控 制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)還配置有“架設(shè)”按鍵、“調(diào)平與對準”按鍵，操作人員只需要點按相關(guān)案 件，就實現(xiàn)了三腳架的自動調(diào)平、自動對準、自動自測量功能，更進一步的提高了測量效率， 減少了測量時間。

圖1是本實用新型中新型三腳架的結(jié)構(gòu)簡圖圖2是本實用新型中新型三腳架調(diào)整過程的示意簡圖；圖3是本實用新型中水平傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖；圖4是本實用新型中調(diào)整新型三腳架的流程簡圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種新型三腳架，為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu) 點更清楚、明確，以下將結(jié)合附圖與實施例，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型提供了一種新型三腳架，在每個支撐腳配置有一個伺服電機，并且為 伺服電機配置有一伺服控制系統(tǒng)，而設(shè)置在工作平臺上的水平感光器以及自動對準裝置分 別與一控制系統(tǒng)通信連接，通過控制系統(tǒng)控制三腳架的平衡狀態(tài)，提高了其測量效率，簡化 了測量流程。如圖1所示的，新型三腳架包括三個能伸縮的支撐腳1，每個支撐腳1配置有 一個伺服電機2，伺服電機2均與一伺服控制系統(tǒng)相連接；新型三腳架包括一工作平臺3，該 工作平臺3上設(shè)置有水平傳感器，每個支撐腳1上均設(shè)置有一壓力傳感器；新型三腳架配置 有一控制系統(tǒng)，水平傳感器、壓力傳感器、伺服控制系統(tǒng)分別與該控制系統(tǒng)通信連接，伺服 控制系統(tǒng)設(shè)置在工作平臺的下方。由此可見，水平感應器將相關(guān)信息發(fā)送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)進行分析后，控制伺 服控制系統(tǒng)做出相應的動作。比如，現(xiàn)實調(diào)平方式通常有3點式或四點式，有時還有其他的 方式進行調(diào)平，本實用新型根據(jù)實際采用三點式調(diào)平系統(tǒng)做為調(diào)平方式。如圖2所示的，3 點支撐的工作平臺X軸、Y軸、Z軸是根據(jù)水平傳感器的安裝位置確定工作平臺面上互成60 度的三個軸向，在工作平臺的支撐腿著地后，控制系統(tǒng)開始進行調(diào)平。通過水平傳感器的檢 測信號，可以找出工作平臺的最高點。將水平傳感器安置于工作平臺3上，水平傳感器輸 出含有X、Y、Z軸的信號，它們是與水平誤差(角度)成線性關(guān)系的數(shù)字信號。當Χ>0，Υ < 0，Z > 0時，撐腿A為最高點；X < 0，Y < 0，Z > 0時，撐腿B為最高點；X < 0，Y > 0， Ζ<0時，撐腿C為最高點。假設(shè)撐腿著地后撐腿A為最高點(其他撐腿為最高點的情況相似)，根據(jù)水平傳感 器的信號，可以分別進行X軸Y軸Z軸方向的調(diào)節(jié)。如先進行X軸調(diào)節(jié)，其過程如下?lián)瓮?B和C不動，撐腿A上升一定位移，即工作平臺繞撐腿B和C為軸線旋轉(zhuǎn)，撐腿A上升，上升 的數(shù)值由控制系統(tǒng)根據(jù)水平傳感器的X軸反饋值決定，直至X軸呈水平狀態(tài)。Y軸Z軸調(diào)節(jié) 與X軸類似。若工作臺的X軸和Y軸，Z軸調(diào)節(jié)成水平狀態(tài)，則可認為工作臺已處于水平狀 態(tài)。從而實現(xiàn)了新型三腳架的自動調(diào)平的功能。為了更進一步的提高本實用新型的性能，如圖3所示的，上述水平傳感器包括光 電傳感芯片、發(fā)光二極管與調(diào)平水準氣泡，光電傳感芯片與發(fā)光二極管電路連接。將光電傳感芯片置于調(diào)平水準氣泡之下，使發(fā)光二極管照射水準泡，從而使光電傳感器發(fā)出信號給 光電傳感芯片，由光電感應芯片操作響應伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機，實現(xiàn)了自動調(diào)平功能。上述 光電傳感芯片也成為控制部分，采用單片機等技術(shù)就可以實現(xiàn)，關(guān)于單片機等技術(shù)現(xiàn)有技 術(shù)已非常成熟，在此不再贅述。工作平臺3中央配置有一自動對準裝置，該自動對準裝置包括內(nèi)置式激光發(fā)射 器、內(nèi)置計算芯片、一補償器、垂線4、鉛錘5與一用于固定在測量點的反光鏡，補償器設(shè)置 在工作平臺3底部的正下方，補償器與垂線4相連接，鉛錘5與垂線4相連接，內(nèi)置式激光發(fā) 射器、補償器分別與內(nèi)置計算芯片通信連接。補償器是將內(nèi)置的激光發(fā)射器保持豎直位置， 補償器的工作原理是利用地球引力進行工作的，它將一鉛錘5用垂線4懸掛，在地球引力的 作用下，懸掛的鉛錘5始終垂直于地面，當發(fā)射器沒完全垂直時，也就是望遠鏡軸于鉛垂線 線有一夾角(i角)，則相應的補償器會始終垂直于地面，其也將發(fā)射器軸產(chǎn)生夾角(i+90度 角)，經(jīng)過懸掛，就會得到改正，使得到正確的發(fā)射方向。并且將反光鏡放置在測量點，當儀 器接受激光系統(tǒng)接受到激光時，說明已對準測量點，同時根據(jù)激光的返回時間計算出儀器 與地面控制點的精確距離；若接受不到反射光信息，儀器控制器控制伺服電機移動尋找控 制點，直至找到。并且控制系統(tǒng)與內(nèi)置計算芯片配置有一人機對話界面，人機對話界面上設(shè)置有 “架設(shè)”按鍵、“調(diào)平與對準”按鍵，操作人員只需要按擊相應按鍵，就可以實現(xiàn)自動調(diào)平、自 動對準、自動自測量的功能。本新型三腳架的工作流程如圖4所示的，在此不再一一描述。關(guān)于上述的伺服控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及人機對話界面的控制與運行，可以通過 單片機來實現(xiàn)，當然也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他方式來實現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于自動化的 控制技術(shù)已非常成熟，在此不再贅述。應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本 實用新型專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離 本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均 落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)，本實用新型的請求保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求1.一種新型三腳架，其包括三個能伸縮的支撐腳，其特征在于每個支撐腳配置有一 個伺服電機，伺服電機均與一伺服控制系統(tǒng)相連接；新型三腳架包括一工作平臺，該工作平 臺上設(shè)置有水平傳感器，每個支撐腳上均設(shè)置有一壓力傳感器；新型三腳架配置有一控制 系統(tǒng)，水平傳感器、壓力傳感器、伺服控制系統(tǒng)分別與該控制系統(tǒng)通信連接，伺服控制系統(tǒng) 設(shè)置在工作平臺的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型三腳架，其特征在于上述水平傳感器包括光電傳感芯 片、發(fā)光二極管與調(diào)平水準氣泡，光電傳感芯片與發(fā)光二極管電路連接。
3.補償器、垂線、鉛 錘與一用于固定在測量點的反光鏡，補償器設(shè)置在工作平臺底部的正下方，補償器與垂線 相連接，鉛錘與垂線相連接，內(nèi)置式激光發(fā)射器、補償器分別與內(nèi)置計算芯片通信連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型三腳架，其特征在于上述控制系統(tǒng)與內(nèi)置計算芯片配 置有一人機對話界面，人機對話界面上設(shè)置有架設(shè)按鍵、調(diào)平與對準按鍵。
專利摘要本實用新型公開了一種新型三腳架，其包括三個能伸縮的支撐腳，其特征在于每個支撐腳配置有一個伺服電機，伺服電機均與一伺服控制系統(tǒng)相連接；新型三腳架包括一工作平臺，該工作平臺上設(shè)置有水平傳感器，每個支撐腳上均設(shè)置有一壓力傳感器；新型三腳架配置有一控制系統(tǒng)，水平傳感器、壓力傳感器、伺服控制系統(tǒng)分別與該控制系統(tǒng)通信連接，伺服控制系統(tǒng)設(shè)置在工作平臺的下方。本實用新型在每個支撐腳上配置一用于調(diào)整支撐腳高度的伺服控制系統(tǒng)，并且在工作平臺上設(shè)置有水平傳感器，水平傳感器將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制伺服控制系統(tǒng)，命令伺服電機自動調(diào)平，減少了每次測量時調(diào)整三腳架的時間，提高了其測量效率，簡化了測量流程。
文檔編號G01C9/24GK201779419SQ20102026865
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者李攀 申請人:山東科技大學