專利名稱：一種一體化移動三維測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量裝置，特別是一種一體化移動三維測量裝置，屬于儀器科學與技術的領域。
背景技術：
移動三維測量裝置通過車載、船載等方式，可輕松完成三維地理數(shù)據(jù)采集、實景數(shù)據(jù)采集、矢量地圖數(shù)據(jù)建庫，廣泛應用于三維數(shù)字城市、街景數(shù)據(jù)生產(chǎn)、城管部件普查、交通基礎設施測量、礦山三維測量、航道堤岸測量等領域。目前國內(nèi)的移動三維測量裝置是將激光掃描儀、慣性導航裝置、全球定位系統(tǒng)、全景相機、測距儀器等元器件分離固定在車船或其他移載工具上，各元器件之間不是緊湊集中依附于一個結構件上，這種結構方式的移動三維測量裝置有如下幾個缺點:一是裝置不能隨便更換運載工具，適應性較差，更換運載工具時，裝置需要重新做標定，客戶也因此連同運載工具一起成套購買，選擇性小；二是運載工具出現(xiàn)故障時，裝置亦不能進行采集作業(yè)；三是元器件布置分散，不僅標定不方便，而且需要頻繁標定，并且，由于元器件彼此間的剛性連接不好而使得相對位置在裝置使用過程中發(fā)生變化，影響測量精度。國外的移動激光測量裝置大部分也是分散式的，只有少數(shù)是集成式的，而國外集成式移動三維測量裝置的基座件的結構比較復雜，很難加工制造出來，量產(chǎn)模具也比較復雜，提高了產(chǎn)品的成本。由于上述一系列問題，嚴重制約著移動三維測量裝置的推廣應用和發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種結構簡單，制造成本低以及一體化的移動三維測量裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種一體化移動三維測量裝置，包括基座、殼體、集成控制模塊、慣性導航裝置、計算機、衛(wèi)星定位模塊、全景相機、測距儀器、WIFI模塊和一個以上的激光掃描儀，基座與殼體連接，衛(wèi)星定位模塊、全景相機和激光掃描儀設置在基座上，慣性導航裝置安裝在基座內(nèi)，計算機、WIFI模塊和集成控制模塊設置在殼體內(nèi)；集成控制模塊、慣性導航裝置、衛(wèi)星定位模塊、全景相機、WIFI模塊和激光掃描儀均與計算機連接，激光掃描儀上安裝有光電對管，光電對管、衛(wèi)星定位模塊和全景相機與集成控制模塊連接，集成控制模塊連接有測距儀器，測距儀器與慣性導航裝置連接，WIFI模塊連接有天線?；ㄓ醒b載臺A、裝載臺B和裝載臺C，裝載臺A、裝載臺B和裝載臺C為一體結構，裝載臺B和裝載臺C對稱設置在裝載臺A的兩側，裝載臺A內(nèi)設置有開放式的容腔A，殼體內(nèi)設置有開 放式的容腔B，容腔A與容腔B連通，裝載臺A、裝載臺B和裝載臺C上均安裝有激光掃描儀，衛(wèi)星定位模塊和全景相機安裝在裝載臺A的頂部，慣性導航裝置設置在容腔A內(nèi)，計算機、WIFI模塊和集成控制模塊設置在容腔B內(nèi)。裝載臺A的側部設置有用于安裝激光掃描儀的安裝面I，裝載臺B和裝載臺C的頂部分別設置有用于安裝激光掃描儀的安裝面II和安裝面III，安裝面I為豎直的平面，安裝面II和安裝面III為斜面。全景相機通過支撐桿和鉸鏈支座安裝在裝載臺A的頂部,支撐桿的一端與全景相機固定連接，另一端通過鉸鏈軸與鉸鏈支座活動鉸接，支撐桿可繞鉸鏈軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0° 90°。本實用新型提供的一體化移動三維測量裝置將各部件升級到一體化高度集成的形式，并將各部件緊湊集中于一個基座上，在激光掃描儀上也增加了光電對管，本實用新型相比于現(xiàn)有技術具有的有益效果是:(I) 一體化:本實用新型中的所有部件高度、緊湊的集成在一起，實現(xiàn)了真正意義上的一體化；(2)免標定:本實用新型中的各部件之間精密、穩(wěn)定裝配成一個整體，不需要頻繁標定，更換載體時亦不需要標定，與載體無關；(3)精度高:本實用新型中的各部件的精度高，且剛性、緊密的連接在一起，相對位置穩(wěn)定，從而保證裝置的測量精度；(4)可靠性好:本實用新型采用工業(yè)級設計，精度高，距離遠，點云密度高，整套裝置的變形小，各傳感器工作不受系統(tǒng)外器件影響。(5)高智能:本實用新型采用點云與全景影像無縫融合，操控方便；(6)易攜帶·:將本實用新型提供的裝置裝入運輸箱中，便于采用車、船交通工具進行運輸，本裝置可安裝在車、船等移動工具上，整套裝置重量不超過40kg ；(7)易安裝:本實用新型中提供的裝置安裝方便，可輕松將整套裝置安裝在車、船等交通工具上，并使用車、船提供的電源供電工作；(8)易存儲:本實用新型中的計算機的存儲容量大，存儲介質(zhì)可輕松置換，免去拷貝海量數(shù)據(jù)的等待時間。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的電路連接圖；圖3是基座的結構示意圖；圖4是基座另一角度的結構示意圖。附圖中:1_基座、2-殼體、3-集成控制模塊、4-慣性導航裝置、5-計算機、6_衛(wèi)星定位模塊、7-全景相機、8-激光掃描儀、9-裝載臺A、10-裝載臺B、11-裝載臺C、12-支撐桿、13-鉸鏈支座、14-天線、15-穿線孔、16-容腔A、17-容腔B、18-安裝面1、19-安裝面
I1、20-安裝面III。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。一種一體化移動三維測量裝置，參照圖1 圖4，包括基座1、殼體2、集成控制模塊3、慣性導航裝置4、計算機5、衛(wèi)星定位模塊6、全景相機7、測距儀器、WIFI模塊和一個以上的激光掃描儀8，基座I與殼體2連接，基座I包括有裝載臺A 9、裝載臺B 10和裝載臺C 11，裝載臺A 9、裝載臺B 10和裝載臺C 11為一體結構，裝載臺B 10和裝載臺C 11對稱設置在裝載臺A 9的兩側，裝載臺A 9內(nèi)設置有開放式的容腔A 16，殼體2內(nèi)設置有開放式的容腔B 17，容腔A 16與容腔B 17連通，裝載臺A 9的側部設置有用于安裝激光掃描儀8的安裝面I 18，裝載臺B 10和裝載臺C 11的頂部分別設置有用于安裝激光掃描儀8的安裝面II 19和安裝面III 20，安裝面I 18為豎直的平面，安裝面II 19和安裝面III 20為斜面，衛(wèi)星定位模塊6和全景相機7安裝在裝載臺A 9的頂部，慣性導航裝置4設置在容腔A 16內(nèi)，計算機5、WIFI模塊和集成控制模塊3設置在容腔B 17內(nèi)，全景相機7通過支撐桿12和鉸鏈支座13安裝在裝載臺A 9的頂部，支撐桿12的一端與全景相機7固定連接，另一端通過鉸鏈軸與鉸鏈支座13活動鉸接，支撐桿12可繞鉸鏈軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0° 90° ;集成控制模塊3、慣性導航裝置4、衛(wèi)星定位模塊6、全景相機7、WIFI模塊和激光掃描儀8均與計算機5連接，激光掃描儀8上安裝有光電對管，光電對管、衛(wèi)星定位模塊6和全景相機7與集成控制模塊3連接，集成控制模塊3連接有測距儀器，測距儀器與慣性導航裝置4連接，WIFI模塊連接有天線14，天線14設置在殼體2的頂部。在本實施例中，將本實用新型一體化移動三維測量裝置安裝在汽車上，測距儀器為里程計，里程計安裝于汽車右側車輪的中心軸上，其測量信號輸入慣性導航裝置4中，用于測量車輛的運行速度和距離，并且使用汽車的工具電源或者大容量蓄電池為本測量裝置提供連續(xù)穩(wěn)定的電壓。安裝面I 18、安裝面II 19和安裝面III 20上均設置有用于走線的穿線孔15，便于安裝測量裝置中各部件之間的連接線，使得本測量裝置的結構更為緊湊。在汽車以5 40公里/小時的正常交通速度行駛過程中，參照圖1、圖3和圖4，由安裝在裝載臺A 9、裝載臺B 10和裝載臺C 11上的激光掃描儀8獲取空間點云，慣性導航裝置4獲取整個測量裝置的姿態(tài)和加速度，車輪軸心上安裝的里程計獲取汽車的運行速度和距離，全景相機獲取周邊圖像，所有的部件獲取的數(shù)據(jù)信息實時傳輸并保存到計算機5中的大容量存儲介質(zhì)中，用戶通過連接有WIFI模塊的計算機5實時操控界面對整個測量裝置進行采集操控，采集的數(shù)據(jù)經(jīng) 過融合處理，為后續(xù)生產(chǎn)生成帶紋理的空間點云數(shù)據(jù)及影像數(shù)據(jù)。
權利要求1.一種一體化移動三維測量裝置，其特征在于:包括基座、殼體、集成控制模塊、慣性導航裝置、計算機、衛(wèi)星定位模塊、全景相機、測距儀器、WIFI模塊和一個以上的激光掃描儀，基座與殼體連接，衛(wèi)星定位模塊、全景相機和激光掃描儀設置在基座上，慣性導航裝置安裝在基座內(nèi)，計算機、WIFI模塊和集成控制模塊設置在殼體內(nèi)；集成控制模塊、慣性導航裝置、衛(wèi)星定位模塊、全景相機、WIFI模塊和激光掃描儀均與計算機連接，激光掃描儀上安裝有光電對管，光電對管、衛(wèi)星定位模塊和全景相機與集成控制模塊連接，集成控制模塊連接有測距儀器，測距儀器與慣性導航裝置連接，WIFI模塊連接有天線。
2.根據(jù)權利要求1所述的測量裝置，其特征在于:基座包括有裝載臺A、裝載臺B和裝載臺C，裝載臺A、裝載臺B和裝載臺C為一體結構，裝載臺B和裝載臺C對稱設置在裝載臺A的兩側，裝載臺A內(nèi)設置有開放式的容腔A，殼體內(nèi)設置有開放式的容腔B，容腔A與容腔B連通，裝載臺A、裝載臺B和裝載臺C上均安裝有激光掃描儀，衛(wèi)星定位模塊和全景相機安裝在裝載臺A的頂部，慣性導航裝置設置在容腔A內(nèi)，計算機、WIFI模塊和集成控制模塊設置在容腔B內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的測量裝置，其特征在于:裝載臺A的側部設置有用于安裝激光掃描儀的安裝面I，裝載臺B和裝載臺C的頂部分別設置有用于安裝激光掃描儀的安裝面II和安裝面III，安裝面I為豎直的平面，安裝面II和安裝面III為斜面。
4.根據(jù)權利要求2所述的測量裝置，其特征在于:全景相機通過支撐桿和鉸鏈支座安裝在裝載臺A的頂部，支撐桿的一端與全景相機固定連接，另一端通過鉸鏈軸與鉸鏈支座活動鉸接，支撐桿 可繞鉸鏈軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0° 90°。
專利摘要本實用新型提供了一種一體化移動三維測量裝置，包括基座、殼體、集成控制模塊、慣性導航裝置、計算機、衛(wèi)星定位模塊、全景相機、測距儀器、WIFI模塊和一個以上的激光掃描儀，基座與殼體連接，衛(wèi)星定位模塊、全景相機和激光掃描儀設置在基座上，慣性導航裝置安裝在基座內(nèi)，計算機、WIFI模塊和集成控制模塊設置在殼體內(nèi)；集成控制模塊、慣性導航裝置、衛(wèi)星定位模塊、全景相機、WIFI模塊和激光掃描儀均與計算機連接，激光掃描儀上安裝有光電對管，光電對管、衛(wèi)星定位模塊和全景相機與集成控制模塊連接，集成控制模塊連接有測距儀器，測距儀器與慣性導航裝置連接。本實用新型的結構一體化，測量時免標定，測量精度高，便于安裝和攜帶。
文檔編號G01C11/00GK203148438SQ20132010665
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權日2013年3月8日
發(fā)明者胡慶武, 毛慶洲, 陳小宇, 翁國康 申請人:武漢海達數(shù)云技術有限公司