本發(fā)明涉及三維掃描技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于大范圍數(shù)據(jù)采集的結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

三維掃描技術(shù)是近年來被廣泛關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域。從微軟公司的Kinect，到蘋果公司收購Primsense,再到Intel進(jìn)行大力推廣的realsense都屬于三維掃描技術(shù)。三維掃描的技術(shù)的基礎(chǔ)，就是通過三維掃描器件，輸出前方某一物點距離三維掃描器件的原點的距離。

拍照式三維掃描儀是一種高速高精度的三維掃描測量設(shè)備，應(yīng)用的是目前國際上最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)光非接觸照相測量原理。采用一種結(jié)合結(jié)構(gòu)光技術(shù)、相位測量技術(shù)、計算機視覺技術(shù)的復(fù)合三維非接觸式測量技術(shù)。它采用的是白光光柵掃描，以非接觸三維掃描方式工作，全自動拼接，具有高效率、高精度、高壽命、高解析度等優(yōu)點，特別適用于復(fù)雜自由曲面逆向建模， 主要應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計（RD，比如快速成型、三維數(shù)字化、三維設(shè)計、三維立體掃描等）、逆向工程（RE，如逆向掃描、逆向設(shè)計）及三維檢測（CAV），是產(chǎn)品開發(fā)、品質(zhì)檢測的必備工具。三維掃描儀在部分地區(qū)又稱為激光抄數(shù)機或者3D抄數(shù)機。

激光掃描，是一種從復(fù)雜實體或者實景中重建目標(biāo)全景數(shù)據(jù)及模型的技術(shù)。激光掃描儀成功用于多個領(lǐng)域，如工業(yè)測量、地形測量、文物保護(hù)、城市建模、并行檢測、逆向工程及虛擬現(xiàn)實等。

采用上述現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用于大范圍三維掃描，存在以下不足之處：

（1）現(xiàn)有技術(shù)的主要問題在于采用高精確拍照采集，測量精度高，但隨之帶來采集數(shù)據(jù)過大，對于大型樣品的掃描數(shù)據(jù)收集構(gòu)成限制。在掃描過程中，使用邏輯拼接容易導(dǎo)致錯誤的產(chǎn)生。

（2）現(xiàn)有技術(shù)在小范圍精確測量中表現(xiàn)極其出色，但在大型測繪作業(yè)使用中無法測量滿足。

（3）現(xiàn)有的測量技術(shù)設(shè)備需要邏輯的連續(xù)計算，當(dāng)一次測量需要進(jìn)行暫停操作時，會導(dǎo)致測量需要重新開始。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)使用簡單邏輯，與多探頭測量，可以在保證測量精度的前提下，解決大范圍測量需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)，其特征在于包括距離采集子系統(tǒng)、角度控制子系統(tǒng)和控制管理子系統(tǒng)，其中：

所述距離采集子系統(tǒng)包括由可調(diào)激光測距探頭組成的探頭陣列，探頭陣列設(shè)置于載板上，在載板上留有每個可調(diào)激光測距探頭的獨立轉(zhuǎn)動空間，每個可調(diào)激光測距探頭在其獨立轉(zhuǎn)動空間內(nèi)左右和前后擺動，以擴大探頭陣列的掃描范圍，每個可調(diào)激光測距探頭均可獨立收集距離信息，每個可調(diào)激光測距探頭的角度數(shù)據(jù)和測量距離可進(jìn)行獨立計算；

所述角度控制子系統(tǒng)調(diào)整可調(diào)激光測距探頭的方向，使探頭陣列對準(zhǔn)標(biāo)定方向，同時配合距離采集子系統(tǒng)完成掃描定位作業(yè)；

所述控制管理子系統(tǒng)分別與距離采集子系統(tǒng)、角度控制子系統(tǒng)連接，顯示測量距離、偏移角度，并計算、記錄、分享掃描坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

對上述方案作進(jìn)一步優(yōu)選，所述可調(diào)激光測距探頭平行等距排列形成探頭陣列，可調(diào)激光測距探頭與載板之間為球面配合，可調(diào)激光測距探頭在載板內(nèi)繞球心轉(zhuǎn)動，在可調(diào)激光測距探頭下方設(shè)有角度控制子系統(tǒng)。

對上述方案作進(jìn)一步優(yōu)選，所述角度控制子系統(tǒng)包括左右調(diào)節(jié)機構(gòu)和前后調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中左右調(diào)節(jié)機構(gòu)位于探頭陣列下方，其控制每個可調(diào)激光測距探頭繞球心在左右方向擺動角度，前后調(diào)節(jié)機構(gòu)位于左右調(diào)節(jié)機構(gòu)的下方，其控制每行可調(diào)激光測距探頭繞球心在前后方向擺動角度；前后調(diào)節(jié)機構(gòu)通過位于兩端的固定夾頭，固定支撐于底部的水平支撐臺上。

對上述方案作進(jìn)一步優(yōu)選，所述左右調(diào)節(jié)機構(gòu)包括左調(diào)節(jié)電機、右調(diào)節(jié)電機和皮帶輪，其中其中皮帶輪位于每個可調(diào)激光測距探頭下方，并且由皮帶輪驅(qū)動可調(diào)激光測距探頭繞球心擺動；探頭陣列分為左半部分和右半部分，其中左半部分和右半部分探頭陣列的皮帶輪通過皮帶依次串接，形成聯(lián)動機構(gòu)，左半部分和右半部分的可調(diào)激光測距探頭作為一組，同方向擺動，左半部分的可調(diào)激光測距探頭由位于左端的左調(diào)節(jié)電機驅(qū)動，右半部分的可調(diào)激光測距探頭由位于右端的右調(diào)節(jié)電機驅(qū)動。

對上述方案作進(jìn)一步優(yōu)選，所述左調(diào)節(jié)電機和右調(diào)節(jié)電機之間設(shè)有同步器；相鄰兩個皮帶輪之間的傳動比保持不變，同一行內(nèi)的可調(diào)激光測距探頭，其左右擺動角度由兩端向中間依次減小。

對上述方案作進(jìn)一步優(yōu)選，所述前后調(diào)節(jié)機構(gòu)包括固定一行可調(diào)激光測距探頭的橫向單列載板，橫向單列載板的下表面設(shè)有與之嚙合的齒輪，其中位于前半部分的可調(diào)激光測距探頭下方的齒輪為前擺齒輪，位于后半部分的可調(diào)激光測距探頭下方的齒輪為后擺齒輪，在前擺齒輪和后擺齒輪之間設(shè)有兩個相互嚙合的中間輪，兩個中間輪分別于前擺齒輪和后擺齒輪嚙合，其中后擺齒輪與前后調(diào)節(jié)電機之間皮帶傳動。

對上述方案作進(jìn)一步優(yōu)選，所述左右調(diào)節(jié)機構(gòu)上設(shè)有左右角度傳感器，前后調(diào)節(jié)機構(gòu)上設(shè)有前后角度傳感器，左右調(diào)節(jié)機構(gòu)和前后調(diào)節(jié)機構(gòu)通過控制器來調(diào)整轉(zhuǎn)動角度，左右角度傳感器和前后角度傳感器采集轉(zhuǎn)動角度反饋至控制器。

一種空間掃描方法，該方法使用上述結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)，其特征在于通過如下步驟獲得每一個可調(diào)激光測距探頭到測量物體表面測量點相對于系統(tǒng)的坐標(biāo)（X、Y、Z）：

步驟S1：獨立的一個可調(diào)激光測距探頭對應(yīng)系統(tǒng)的坐標(biāo)為（x、y、z）左右方向為X軸，前后方向為Y軸，上下方向為Z軸；

步驟S2：可調(diào)激光測距探頭對準(zhǔn)測量物體表面測量點，檢測到距離為L；

步驟S3：可調(diào)激光測距探頭完成對準(zhǔn)采集后，獲得測距探頭左右方向與豎直方向的夾角α，前后方向與豎直方向的夾角β；

步驟S4：控制管理子系統(tǒng)根據(jù)已收到的距離數(shù)據(jù)L，左右及前后偏移角度α，β，得出測量物體表面測量點相對系統(tǒng)的坐標(biāo)（X、Y、Z），

步驟S5：控制管理子系統(tǒng)控制角度控制子系統(tǒng)，調(diào)整調(diào)節(jié)電機改變測量對準(zhǔn)位置；

步驟S6：控制管理子系統(tǒng)控制角度控制子系統(tǒng)，角度傳感器采集改變后的測量位置夾角及此時刻可調(diào)激光測距探頭的距離信息；

步驟S7：控制管理子系統(tǒng)通過采集、計算、記錄、整理多次測量數(shù)據(jù)，顯示測量物表面不同測量點的空間位置信息，得出模擬對象結(jié)果。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

（1）本發(fā)明中的結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)，采用可調(diào)激光測距探頭布置的探頭陣列，對探頭陣列進(jìn)行水平方向的左右擺動和前后擺動，通過控制擺動角度，同時利用多個獨立探頭同時測量，結(jié)合簡單的邏輯運算，可以在保證測量精度的前提下，解決大范圍測量需求，并可以配合定位系統(tǒng)；

（2）本發(fā)明中，對可調(diào)節(jié)激光測距探頭進(jìn)行方向調(diào)整，同時利用角度傳感器采集轉(zhuǎn)動角度，反饋至控制器，并配合定位系統(tǒng)，實現(xiàn)測量的暫停和繼續(xù)，支持續(xù)點重啟功能，進(jìn)一步優(yōu)化測量取值過程，調(diào)節(jié)精度設(shè)置，保證測量精度的實現(xiàn)；

（3）本發(fā)明中的探頭陣列，利用左右調(diào)節(jié)電機和前后調(diào)節(jié)電機，對可調(diào)激光測距探頭實現(xiàn)了左右方法的均勻角度調(diào)節(jié)和前后方向的相同角度調(diào)節(jié)功能，通過設(shè)置合理的電機進(jìn)給精度，可合理設(shè)置測量精度的需求范圍，提高掃描精度，加快掃描過程的進(jìn)行；

（4）本發(fā)明中的空間掃描方法，只需要距離數(shù)據(jù)L、偏移角度α和β，通過簡單邏輯輸出，即可獲得空間位置坐標(biāo)，提高運算速度計算簡潔，效率高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框架圖；

圖2是本發(fā)明中角度控制子系統(tǒng)的信號傳輸流程圖；

圖3是本發(fā)明中距離采集子系統(tǒng)的探頭陣列圖；

圖4是本發(fā)明中角度控制子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（圖3中A-A剖視圖）；

圖5是本發(fā)明中角度控制子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（圖3中B-B旋轉(zhuǎn)剖視圖）；

圖6是本發(fā)明中距離采集子系統(tǒng)位置校正示意圖；

圖中：1、可調(diào)激光測距探頭，2、載板，3、固定夾頭，4、水平支撐臺， 7、左右角度傳感器，8、前后角度傳感器，9、控制器，10、右調(diào)節(jié)電機，11、左調(diào)節(jié)電機，12、皮帶輪，13、前后調(diào)節(jié)裝置，14、橫向單列載板，15、前擺齒輪，16、中間輪，17、后擺齒輪，18、前后調(diào)節(jié)電機。

具體實施方式

附圖1為結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)組成框架示意圖，該系統(tǒng)主要是利用激光測距部分對準(zhǔn)目標(biāo)測量物，每個激光測距探頭收集距離信息，形成陣列數(shù)據(jù)編號保存，對應(yīng)探頭偏移角度，運算并模擬顯示測量物模型。其具體包括距離采集子系統(tǒng)、角度控制子系統(tǒng)和控制管理子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)均包括信號傳輸模塊和供電模塊，距離采集子系統(tǒng)同激光陣列中采集的位置信息和距離信息，傳遞至控制管理子系統(tǒng)，控制管理子系統(tǒng)對信息進(jìn)處理后，發(fā)送至角度控制子系統(tǒng)，角度控制子系統(tǒng)對距離采集子系統(tǒng)進(jìn)行控制，調(diào)整其朝向和范圍，使其能夠根據(jù)需要來采集信息；同時，在激光陣列采集信息的過程中，通過置于距離采集子系統(tǒng)中的角度傳感器，采集角度信息，并把角度信息反饋至控制管理子系統(tǒng)，控制管理子系統(tǒng)把信息傳遞至距離采集子系統(tǒng)，使其能夠?qū)す怅嚵械牟杉秶M(jìn)行校正。在上述的三個子系統(tǒng)之間，信息相互傳遞，形成了包括定向、反饋和調(diào)整為一體的智能掃描系統(tǒng)，實現(xiàn)了大范圍的信息掃描。

上述的距離采集子系統(tǒng)用于對遠(yuǎn)程目標(biāo)物進(jìn)行掃描，并測定目標(biāo)物中各點距離采集設(shè)備的距離，其具體包括由可調(diào)激光測距探頭1組成的探頭陣列，探頭陣列設(shè)置于載板2上，可調(diào)激光測距探頭1在載板2上的排布方式為平行等距排列，形成的矩形探頭陣列，如附圖3所示，具體為3行17列的矩陣排布方式，共51個可調(diào)激光測距探頭1。為了實現(xiàn)每個可調(diào)激光測距探頭1的角度可調(diào)，在載板2上留有每個可調(diào)激光測距探頭1的獨立轉(zhuǎn)動空間，每個可調(diào)激光測距探頭1在其獨立轉(zhuǎn)動空間內(nèi)左右和前后擺動，以擴大探頭陣列的掃描范圍。具體為可調(diào)激光測距探頭1平行等距排列形成探頭陣列，可調(diào)激光測距探頭1與載板2之間為球面配合，可調(diào)激光測距探頭1在載板2內(nèi)繞球心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)可調(diào)激光測距探頭1任意角度的調(diào)整，其調(diào)整機構(gòu)是設(shè)在調(diào)激光測距探頭1下方設(shè)有角度控制子系統(tǒng)。上述的每個可調(diào)激光測距探頭1均可獨立收集距離信息，每個可調(diào)激光測距探頭1的角度數(shù)據(jù)和測量距離可進(jìn)行獨立計算。

距離采集子系統(tǒng)的工作原理是是由可調(diào)激光測距探頭1散布形成的探頭陣列中，每個探頭都獨立收集到測量物的距離數(shù)據(jù)。所有探頭收集到的距離信息成組記錄、儲存、顯示，在計算機上對應(yīng)模擬出測量物形狀特征。

本系統(tǒng)中的角度控制子系統(tǒng)調(diào)整可調(diào)激光測距探頭1的方向，使探頭陣列對準(zhǔn)標(biāo)定方向，同時配合距離采集子系統(tǒng)完成掃描定位作業(yè)；其實現(xiàn)方式是角度控制子系統(tǒng)如附圖4和5所示，具體設(shè)置了左右調(diào)節(jié)機構(gòu)和前后調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中左右調(diào)節(jié)機構(gòu)位于探頭陣列下方，其控制每個可調(diào)激光測距探頭1繞球心在左右方向擺動角度，前后調(diào)節(jié)機構(gòu)位于左右調(diào)節(jié)機構(gòu)的下方，其控制每行可調(diào)激光測距探頭1繞球心在前后方向擺動角度；前后調(diào)節(jié)機構(gòu)通過位于兩端的固定夾頭3，固定支撐于底部的水平支撐臺4上，使整個系統(tǒng)處于持久穩(wěn)定狀態(tài)。

為了實現(xiàn)對探頭陣列的反饋調(diào)節(jié)，在左右調(diào)節(jié)機構(gòu)上設(shè)有左右角度傳感器7，前后調(diào)節(jié)機構(gòu)上設(shè)有前后角度傳感器8，左右調(diào)節(jié)機構(gòu)和前后調(diào)節(jié)機構(gòu)通過控制器9來調(diào)整轉(zhuǎn)動角度，左右角度傳感器7和前后角度傳感器8采集轉(zhuǎn)動角度反饋至控制器9，這樣在前后調(diào)節(jié)機構(gòu)、左右調(diào)節(jié)機構(gòu)和控制器9之間形成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，如附圖2所示，兩個閉環(huán)控制系統(tǒng)獨立運行，對載板2的方向進(jìn)行精確調(diào)整，根據(jù)掃描的信息，實現(xiàn)了可調(diào)激光測距探頭1在左右及前后轉(zhuǎn)角的反饋調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了智能控制，而且整個結(jié)構(gòu)組成簡單，控制便于實現(xiàn)，整體成本可控。

附圖4中給出了左右調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，左右調(diào)節(jié)機構(gòu)包括左調(diào)節(jié)電機11、右調(diào)節(jié)電機10和皮帶輪12，以圖中的3行17列共51個探頭組成的探頭矩陣矩陣為例，其中探頭陣列分為左半部分和右半部分，左半部分的8列可調(diào)激光測距探頭1和右半部分的8列可調(diào)激光測距探頭1下方均設(shè)置了皮帶輪12，皮帶輪12與可調(diào)激光測距探頭1下表面摩擦，在皮帶輪12轉(zhuǎn)動時，帶動可調(diào)激光測距探頭1繞著球心擺動。皮帶輪12為2級輪，左半部分和右半部分探頭陣列的皮帶輪12通過皮帶依次串接，形成兩組聯(lián)動機構(gòu)，左半部分和右半部分的可調(diào)激光測距探頭1作為一組，同方向擺動，左半部分的可調(diào)激光測距探頭1由位于左端的左調(diào)節(jié)電機11驅(qū)動，右半部分的可調(diào)激光測距探頭1由位于右端的右調(diào)節(jié)電機10驅(qū)動。

在具體操作時，為了保證左半部分和有半部分的可調(diào)激光測距探頭1的轉(zhuǎn)動角度相同，在左調(diào)節(jié)電機11和右調(diào)節(jié)電機10之間設(shè)有同步器，保證兩個電機具有相同的轉(zhuǎn)角。在調(diào)整轉(zhuǎn)角后，為了保證每個可調(diào)激光測距探頭1發(fā)射的激光繼續(xù)保持均與分布，要求同組的每個可調(diào)激光測距探頭1旋轉(zhuǎn)角度不同，由外向內(nèi)，其旋轉(zhuǎn)角度為依次遞減，這樣要求同組相鄰兩個皮帶輪12之間的傳動比保持不變，同一行內(nèi)的可調(diào)激光測距探頭1，其左右擺動角度由兩端向中間依次減小。該機構(gòu)由一個獨立驅(qū)動結(jié)構(gòu)驅(qū)動，使用多級傳動結(jié)構(gòu)，保持豎向探頭呈梯度性偏移。

附圖5為前后調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，以圖中的3行17列共51個探頭組成的探頭矩陣矩陣為例來說明該機構(gòu)的具體組成及運動方式。前后調(diào)節(jié)機構(gòu)具體包括固定一行可調(diào)激光測距探頭1的橫向單列載板14，在圖中設(shè)置了3個橫向單列載板14，在1和3行橫向單列載板14的下表面中部設(shè)置了有與之嚙合的齒輪，其中第1行橫向單列載板14下方的齒輪為前擺齒輪15，第3行橫向單列載板14下方的齒輪為后擺齒輪17，在前擺齒輪15和后擺齒輪17之間設(shè)有兩個相互嚙合的中間輪16，兩個中間輪16分別于前擺齒輪15和后擺齒輪17嚙合，其中后擺齒輪17與前后調(diào)節(jié)電機18之間皮帶傳動。

在前后調(diào)節(jié)機構(gòu)中，后擺齒輪17位主動輪，其帶動第3行的橫向單列載板14擺動，實現(xiàn)整行的可調(diào)激光測距探頭1繞球心前后擺動，后擺齒輪17與中間輪16嚙合，通過兩個中間輪16的過渡，使前擺齒輪15轉(zhuǎn)動方向與后擺齒輪17相反，前擺齒輪15帶動第1行可調(diào)激光測距探頭1繞球心前后擺動。前擺齒輪15和后擺齒輪17齒數(shù)相同，其擺動角度相同，這樣在前后調(diào)節(jié)電機18的帶動下，實現(xiàn)了第1和3行可調(diào)激光測距探頭1前后方向擺動，第2行可調(diào)激光測距探頭1保持不同。若可調(diào)激光測距探頭1行數(shù)增加，可以對稱設(shè)置，通過皮帶或齒輪傳動方式，由外向內(nèi)擺動角度依次遞減，保持可調(diào)激光測距探頭1橫向?qū)ΨQ偏移。

另外，在上述的前后調(diào)節(jié)機構(gòu)中，中間輪16可以設(shè)置為1個，由前后調(diào)節(jié)電機18直接帶動中間輪16，實現(xiàn)前擺齒輪15和后擺齒輪17的反向轉(zhuǎn)動。

本系統(tǒng)中的控制管理子系統(tǒng)主要是通過其他子系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，該子系統(tǒng)分別與距離采集子系統(tǒng)、角度控制子系統(tǒng)連接，顯示測量距離、偏移角度，并計算、記錄、分享掃描坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

控制管理子系統(tǒng)的工作原理：在探頭進(jìn)行掃描作業(yè)時，掃描陣列會對每個掃描探頭的測量點，進(jìn)行模型模擬，在模擬參考坐標(biāo)系下，根據(jù)每個探頭測量出的距離L與探頭偏移角度α、β，計算出對應(yīng)測量點的對應(yīng)模擬參考系下的對應(yīng)坐標(biāo)，從而模擬現(xiàn)實該對應(yīng)點，實現(xiàn)三維掃描作業(yè)。多個點的數(shù)據(jù)整合，形成點陣立體模型，完成掃描的實現(xiàn)。同時計算機可根據(jù)需求測量精度，設(shè)置調(diào)整探頭偏移角度，增加掃描范圍或提升掃描精細(xì)度。

根據(jù)上述原理，開發(fā)了結(jié)合可調(diào)激光測距探頭陣列與智能終端的空間掃描系統(tǒng)的方法，通過如下步驟獲得每一個可調(diào)激光測距探頭1到測量物體表面測量點相對于系統(tǒng)的坐標(biāo)（X、Y、Z）：

步驟S1：獨立的一個可調(diào)激光測距探頭1對應(yīng)系統(tǒng)的坐標(biāo)為（x、y、z）左右方向為X軸，前后方向為Y軸，上下方向為Z軸；

步驟S2：可調(diào)激光測距探頭1對準(zhǔn)測量物體表面測量點，檢測到距離為L；

步驟S3：可調(diào)激光測距探頭1完成對準(zhǔn)采集后，獲得測距探頭左右方向與豎直方向的夾角α，前后方向與豎直方向的夾角β；

步驟S4：控制管理子系統(tǒng)根據(jù)已收到的距離數(shù)據(jù)L，左右及前后偏移角度α，β，得出測量物體表面測量點相對系統(tǒng)的坐標(biāo)（X、Y、Z），

步驟S5：控制管理子系統(tǒng)控制角度控制子系統(tǒng)，調(diào)整調(diào)節(jié)電機改變測量對準(zhǔn)位置；

步驟S6：控制管理子系統(tǒng)控制角度控制子系統(tǒng)，角度傳感器采集改變后的測量位置夾角及此時刻可調(diào)激光測距探頭1的距離信息；

步驟S7：控制管理子系統(tǒng)通過采集、計算、記錄、整理多次測量數(shù)據(jù)，顯示測量物表面不同測量點的空間位置信息，得出模擬對象結(jié)果。

綜上所述，本發(fā)明在具體應(yīng)用時，以從頂部測量沙堆體積為例：將本發(fā)明的可調(diào)激光測距探頭1組成的探頭矩陣，豎直向下對準(zhǔn)需測量沙堆。每個可調(diào)激光測距探頭1測量距離沙堆距離，驅(qū)動裝置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)激光測距探頭朝向，角度傳感器收集角度偏移數(shù)據(jù)。同步角度偏移數(shù)據(jù)和激光測距數(shù)據(jù)，模擬顯示測量沙堆模型。控制管理子系統(tǒng)根據(jù)回傳的角度與距離，得出測量沙堆體積。