專利名稱：利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光測繪領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種利用手持激光測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓線的方法。
背景技術(shù)：
隨著人們的生活水平不斷提高，人們對居住環(huán) 境的要求也在不斷提高，其中就包括對室內(nèi)裝修的要求更加精致、更具個性。但并不是所有墻角的角度都剛好是90度，還有下水道、煤氣管道等地方，封砌的也比較“隨意”性。由于上述原因，在安裝櫥柜以及其它裝飾物時，與墻面之間的吻合會比較粗糙，讓人大失所望。對于要求特別高的戶主，裝修人員一般會扛一卷硬板紙到現(xiàn)場放樣！這樣，往往墻角的問題是解決了，但由于硬板紙的面積有限，放樣時就需要將多塊硬板紙拼接在一起，需要裝修地方的面積又千差萬別，這又留下以下后遺癥拼接處的直線度非?？赡艹鲥e，最終導(dǎo)致加工出來的櫥柜臺板或裝飾物與實際的房屋墻面的結(jié)構(gòu)存在出入，也有使用手持式激光測距儀激光測距儀的，激光測距儀激光測距儀但市場上出售的激光測距儀大都只能測量直線距離，對于一些曲面的輪廓就沒辦法掃描了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述缺點提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、攜帶方便、利用手持測距器掃面內(nèi)輪廓的方法的方法及其設(shè)備。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，包括擔(dān)任指令控制中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中心的PC機和擔(dān)任掃描測繪的測距裝置，所述測距裝置包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)云臺、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺上的測距器、提供電源的電源裝置、提供動力的動力裝置、控制器以及減速齒輪組，所述控制器內(nèi)設(shè)有控制電路，所述控制器內(nèi)的控制電路設(shè)有兩個限位開關(guān)，控制旋轉(zhuǎn)云臺的旋轉(zhuǎn)極限位置，開啟測距裝置和PC機，PC機發(fā)出讓旋轉(zhuǎn)云臺自動旋轉(zhuǎn)至其中一個極限位置的控制指令，所述旋轉(zhuǎn)云臺旋轉(zhuǎn)至極限位置處后將所述旋轉(zhuǎn)云臺放置在被測物前方的任意點上且測距器的發(fā)射部位朝向被測物一方，向PC機輸入開始掃描的命令，旋轉(zhuǎn)云臺向另一個極限位置等角度并且間歇式的步進旋轉(zhuǎn)，所述測距器與旋轉(zhuǎn)云臺同步旋轉(zhuǎn)且測距器在旋轉(zhuǎn)云臺的每次旋轉(zhuǎn)的停歇點處測量被測物與旋轉(zhuǎn)云臺的距離，直到旋轉(zhuǎn)云臺旋轉(zhuǎn)至極限位置為止，測距器將測量出來的距離數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，控制器再將距離數(shù)據(jù)和步進角度發(fā)送給PC機存儲，PC機將存入其內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DXF格式的Auto CAD電子文件。優(yōu)選的，所述動力裝置為步進電機或伺服電機。優(yōu)選的，所述控制器內(nèi)的控制電路包括供電單元、單片機、受單片機控制的藍牙傳輸單元、驅(qū)動控制單元和功率放大單元，所述功率放大單元與限位開關(guān)相連。優(yōu)選的，所述單片機與驅(qū)動控制單元的接口為光電耦合器，所述單片機與限位開關(guān)的接口為光電耦合器。優(yōu)選的，所述測距器為激光測距器。優(yōu)選的，所述兩極限位置的極限角度為±160°。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)云臺上還安裝有一頂蓋。采用上述方案后，由于本發(fā)明設(shè)備攜帶非常方便，通過設(shè)備中的藍牙與裝有客戶端的帶藍牙的筆記本電腦相連，將激光測距器測出來的數(shù)據(jù)能很方便的傳送給裝有PC機上，在PC機生成標(biāo)準(zhǔn)的DXF格式的aotuCAD電子文件，而且本發(fā)明設(shè)備測量出來的結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，由于本發(fā)明設(shè)備體積較小，施工人員能非常方便的帶到施工現(xiàn)場進行測繪，也可以將安裝在旋轉(zhuǎn)平臺內(nèi)的激光測距器拆卸下來單獨使用。
另外，通過本發(fā)明的方法，能將以前只能掃描直線距離的測距器改裝成可以掃描建筑物內(nèi)輪廓曲面的輪廓就沒辦法掃描了。


圖I是本發(fā)明的示意圖；圖2是本發(fā)明測距裝置的立體圖；圖3是本發(fā)明測距裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明旋控制器的電路原理圖；圖5是本發(fā)明供電單元的電源電路原理圖；圖6是本發(fā)明供電單元的穩(wěn)壓電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明如圖I至圖6所示，一種利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，本發(fā)明的設(shè)備包括擔(dān)任指令控制中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中心的PC機2和擔(dān)任掃描測繪的測距裝置1，所述測距裝置I包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)云臺11、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺上11的測距器15、提供電源的電源裝置14、提供動力的動力裝置12、控制器13以及減速齒輪組16，減速齒輪組16是將動力裝置12的動力傳輸給旋轉(zhuǎn)云臺11，使其旋轉(zhuǎn)，減速齒輪組測距器15為激光測距器，控制器13內(nèi)的控制電路由供電單元、單片機U1、與單片機Ul相連的藍牙傳輸單元、動力裝置動力裝置控制單元、功率放大單元、與功率放大單元相連的限位開關(guān)S1、S2，單片機Ul使用的是一款8位單片機，動力裝置動力裝置12使用的是步進電機或伺服電機，單片機Ul控制動力裝置動力裝置12精確旋轉(zhuǎn)并負責(zé)與安裝有專用軟件的PC機2之間的通信，為確保系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性，單片機Ul與動力裝置動力裝置12之間的接口采用了光電隔離措施，在單片機Ul與動力裝置動力裝置12之間安裝一光電耦合器U3，兩個限位開關(guān)S1、S2與單片機Ul之間的接口同樣采用了光電隔離措施，在單片機Ul與限位開關(guān)SI、S2之間安裝一光電耦合器U4，限位開關(guān)SI、S2的極限角度設(shè)置為±160°，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)云臺11的起始點位就是旋轉(zhuǎn)云臺11的極限角度，實現(xiàn)對起始點絕對位置角度的“已知化”，開機設(shè)定為自動向左旋轉(zhuǎn)，尋找左極限位置，動力裝置動力裝置12可以使用步進電機或者是伺服電機，動力裝置動力裝置12的步距角控制在I. 8°，通過減速齒輪組對測距裝置I上的旋轉(zhuǎn)云天11的旋轉(zhuǎn)角度進行細分驅(qū)動，通常采用1/8細分驅(qū)動，選擇云天11每走一步轉(zhuǎn)過的角度就是1.8° /8 = 0.225°，設(shè)平常的掃描方向為順時針方向，則位置角度與步進拍數(shù)的關(guān)系為絕對位置角度=起始絕對角度-步進拍數(shù)*步距角/細分數(shù)=160° -Steps*1.8° /8。采用1/8的細分驅(qū)動獲得的0. 225°掃描精度，通過PC機2內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中心算出相鄰兩個掃描測量點的距離，再將所有測量得出的測量點連接起來，對于相鄰兩個測量點的距離，在10米半徑上是39. 27毫米，在5米半徑上就是19. 64毫米。這樣的采樣間距在本應(yīng)用領(lǐng)域已足夠，當(dāng)然也可以采用1/16甚至1/32細分驅(qū)動，使這個間距減小到10毫米甚至是5毫米。為了防止旋轉(zhuǎn)云臺11上的電源裝置14、動力裝置12、控制器13等配件的不被外物損壞，可以在旋轉(zhuǎn)云臺11上安裝一個頂蓋17。使用本發(fā)明設(shè)備的使用方法是開啟測距裝置I和PC機2，PC機2發(fā)出建立測距裝置I與PC機2之間的連接信號，測距裝置I和PC機2連接后，PC機發(fā)出讓旋轉(zhuǎn)云臺11自動旋轉(zhuǎn)至左極限位置a處的控制指令，旋轉(zhuǎn)云臺I旋轉(zhuǎn)至左極限位置a處后將測距裝置 I放置在被測物前方的任意點上且測距器15的發(fā)射部位應(yīng)朝向被測物一方，測距裝置I的放置位置應(yīng)當(dāng)是旋轉(zhuǎn)云臺11的極限角度剛好能覆蓋被測物的位置，這樣即能把被測物的所有信息都掃描到，又能保證掃描的信息的精度，在PC機2中的軟件控制臺中開啟激光測距器的激光束，向PC機2的軟件控制臺輸入開始掃描的命令，測距裝置I接收到開始掃描的指令后控制旋轉(zhuǎn)云臺11向另一個極限位置b處等角度并且間歇性的步進旋轉(zhuǎn)，測距器15與旋轉(zhuǎn)云臺11同步旋轉(zhuǎn)且測距器15在旋轉(zhuǎn)云臺11的每次旋轉(zhuǎn)的停歇點處發(fā)射激光束測量被測物與測距裝置I的距離d，直到旋轉(zhuǎn)云臺11旋轉(zhuǎn)至極限位置b處為止，旋轉(zhuǎn)云臺11的旋轉(zhuǎn)方式是等角度且間歇性的步進旋轉(zhuǎn)，使測距器15發(fā)射的各激光束的夾角c都相等，測距器15將測量出來的距離數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器5，控制器5將距離數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)云臺11的步進角度發(fā)送給PC機，PC機通過夾角c和距離d計算出夾角c的對角線的點距參數(shù)e、e’，并對各夾角c的對角線的點距參數(shù)e、e’建模，PC機將建模后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DXF格式的AutoCAD電子文件。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出其它變形或改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，包括擔(dān)任指令控制中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中心的PC機和擔(dān)任掃描測繪的測距裝置，所述測距裝置包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)云臺、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺上的測距器、提供電源的電源裝置、提供動力的動力裝置、控制器以及減速齒輪組，所述控制器內(nèi)設(shè)有控制電路，其特征在于，所述控制器內(nèi)的控制電路設(shè)有兩個限位開關(guān)，控制旋轉(zhuǎn)云臺的旋轉(zhuǎn)極限位置，開啟測距裝置和PC機，PC機發(fā)出讓旋轉(zhuǎn)云臺自動旋轉(zhuǎn)至其中一個極限位置的控制指令，所述旋轉(zhuǎn)云臺旋轉(zhuǎn)至極限位置處后將所述旋轉(zhuǎn)云臺放置在被測物前方的任意點上且測距器的發(fā)射部位朝向被測物一方，向PC機輸入開始掃描的命令，旋轉(zhuǎn)云臺向另一個極限位置等角度并且間歇式的步進旋轉(zhuǎn)，所述測距器與旋轉(zhuǎn)云臺同步旋轉(zhuǎn)且測距器在旋轉(zhuǎn)云臺的每次旋轉(zhuǎn)的停歇點處測量被測物與旋轉(zhuǎn)云臺的距離，直到旋轉(zhuǎn)云臺旋轉(zhuǎn)至極限位置為止，測距器將測量出來的距離數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，控制器再將距離數(shù)據(jù)和步進角度發(fā)送給PC機存儲，PC機將存入其內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DXF格式的AutoCAD電子文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，其特征在于，所述動力裝置為步進電機或伺服電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，其特征在于，所述控制器內(nèi)的控制電路包括供電單元、單片機、受單片機控制的藍牙傳輸單元、驅(qū)動控制單元和功率放大單元，所述功率放大單元與限位開關(guān)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，其特征在于，所述單片機與驅(qū)動控制單元的接口為光電耦合器，所述單片機與限位開關(guān)的接口為光電稱合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，其特征在于，所述測距器為激光測距器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，其特征在于，所述兩極限位置的極限角度為±160°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)云臺上還安裝有一頂蓋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用手持測距器掃描建筑物內(nèi)輪廓的方法及其設(shè)備，包括擔(dān)任指令控制中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中心的PC機和擔(dān)任掃描測繪的測距裝置，所述測距裝置包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)云臺、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺上的測距器，所述旋轉(zhuǎn)云臺還安裝有電源裝置、動力裝置、控制器以及減速齒輪組，旋轉(zhuǎn)云臺帶著測距器同步向極限位置等角度并且間歇式的步進旋轉(zhuǎn)，測距器在旋轉(zhuǎn)云臺每次旋轉(zhuǎn)的停歇點處發(fā)射光束測量被測物與旋轉(zhuǎn)云臺的距離，直到旋轉(zhuǎn)云臺旋轉(zhuǎn)至極限位置為止，控制器再將測量出來的距離數(shù)據(jù)和步進角度發(fā)送給PC機，PC機將存入其內(nèi)的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中心轉(zhuǎn)換成DXF格式的Auto CAD電子文件。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、攜帶方便，并且能將以前只能測量直線距離的測距器擴展成可以測量建筑物內(nèi)輪廓線曲面的多用途設(shè)備。
文檔編號G01B11/24GK102735182SQ20111009467
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者顧園, 顧建達 申請人:顧建達