旋转激光装置和激光测距方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种旋转激光装置，该旋转激光装置包括：激光发射模块，激光发射模块被构造为发射第一激光和第二激光，第一激光和所述第二激光之间呈第一夹角；转动模块，转动模块被构造为使得第一激光和第二激光分别围绕第一旋转轴旋转从而形成不重合的第一激光面和第二激光面；以及基座，基座与激光发射模块以及所述转动模块连接并且被构造用于支撑所述激光发射模块和所述转动模块。通过使得旋转激光装置具有发射呈第一夹角第一激光和第二激光的能力，从而不需要设计额外的诸如校平装置的倾斜机构，从而能够简化旋转激光装置的结构；与此同时，由于第一激光和第二激光之间的第一夹角是预先配置的，从而不存在了角度误差，使得测量出的距离更为精确。

Rotating Laser Device and Laser Ranging Method

The invention relates to a rotating laser device, which comprises a laser transmitting module, a laser transmitting module constructed to emit a first laser and a second laser at a first angle between the first laser and the second laser, and a rotating module constructed to rotate the first laser and the second laser around the first rotating axis respectively to form a non-coincident first laser. A laser surface and a second laser surface; and a base, which is connected with the laser transmitting module and the rotating module and is constructed to support the laser transmitting module and the rotating module. By enabling the rotating laser device to emit the first and second lasers at the first included angle, it is possible to simplify the structure of the rotating laser device without designing additional tilting mechanisms such as the leveling device; at the same time, since the first included angle between the first laser and the second laser is pre-configured, there is no angle error, so that the measurement can be made. The distance is more accurate.

【技术实现步骤摘要】
旋转激光装置和激光测距方法
本专利技术涉及测绘领域，具体地，本专利技术涉及一种旋转激光装置以及一种借助于该旋转激光装置进行激光测距的激光测距方法。
技术介绍
扫平仪是一种提供平面或直线基准的仪器。扫平仪能够与激光探测器配合，从而可以在一定的半径范围内控制任一测点的水平高度。常见的扫平仪仅有提供水平基准的功能，并不具备测距功能。一般涉及到距离的测量，都是通过专门的测距仪来获取距离数据，因此，有尝试在扫平仪上设置接收器，用来接收发射出去的激光从而来确定距离，但这种方式实现结构复杂、成本高，而且由于在旋转的缘故，测距模块采样时间非常短，从而造成测量精度低。喜利得在中国专利申请CN108291809A中提到了一种测距方案，扫平仪仅仅会发射一束激光，先发射第一激光(这束激光可以定向为水平激光，或不水平)，再通过倾斜机构(例如扫平仪内部的校平装置54或倾斜装置61校平装置或者位于三脚架上的高度调节装置16)来使发射激光倾斜，从而形成第二激光，再通过角度传感器来获取倾斜角度，最后通过在激光探测器上接收并获取两束激光在激光探测器上的高度差来计算扫平仪与激光探测器之间的距离。这种实现方案的缺点在于：该方案的实现前后两束激光的形成需要每次调节倾斜角度，从而增加了倾斜机构的运行频率以及角度传感器的工作频率，而且每个点的测量都需要重复操作，过程繁琐并且容易造成误差。因此，如何简化结构，提高测量精度，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
针对上述的技术问题，即如何在保障扫平仪现有的功能的同时使其兼具测距功能，最终做到能够最大限度地简化结构及操作步骤，进而节约成本并且使测量操作简单，并且能够为用户带来便捷、人性化的使用体验。为了解决现有技术中的上述技术问题，本专利技术的第一方面提出了一种旋转激光装置，其特征在于，所述旋转激光装置包括：激光发射模块，所述激光发射模块被构造为发射第一激光和第二激光，其中，所述第一激光和所述第二激光之间呈第一夹角；转动模块，所述转动模块被构造为使得所述第一激光和所述第二激光分别围绕第一旋转轴旋转从而形成不重合的第一激光面和第二激光面；以及基座，所述基座与所述激光发射模块以及所述转动模块连接并且被构造用于支撑所述激光发射模块和所述转动模块。通过使得旋转激光装置具有发射呈第一夹角第一激光和第二激光的能力，从而不需要设计额外的诸如校平装置的倾斜机构，从而能够简化旋转激光装置的结构；与此同时，由于第一激光和第二激光之间的第一夹角是预先配置的，从而不存在了角度误差，使得测量出的距离更为精确。在依据本公开内容的一个实施例中，所述激光发射模块包括第一激光发射器和第二激光发射器，其中，所述第一激光发射器被构造为用于产生所述第一激光并且所述第二激光发射器被构造为用于产生所述第二激光。以这样的方式能够分别采用两个独立的激光发射器来产生所述第一激光和所述第二激光，从而能够分别控制第一激光和第二激光的出射角度以及波长范围，从而能够针对不同的应用场景来对所述第一激光和第二激光分别作出配置。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一激光和所述第二激光具有不同的波长。以这样的方式能够使得接收到所述第一激光和所述第二激光的诸如激光探测器的物体能够通过波长来区分第一激光和第二激光，从而能够为后续的激光测距提供帮助。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一激光为可见光并且所述第二激光为不可见光。以这样的方式能够使得接收到所述第一激光和所述第二激光的诸如激光探测器的物体能够通过激光是否可见来区分第一激光和第二激光，从而能够为后续的激光测距提供帮助。在依据本公开内容的一个实施例中，所述激光发射模块包括激光发射器和用于调节所述激光发射器所产生的激光的方向的光学器件，其中，所述光学器件被构造为基于对所述激光发射器所产生的激光进行调节以产生所述第一激光和所述第二激光。以这样的方式能够仅仅通过一个激光发射器便能够产生用于激光测距的两束激光，从而能够进一步简化旋转激光装置的结构，降低其制造成本。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一激光与所述第二激光在垂直于所述第一旋转轴的平面上的投影呈第二夹角。由此能够综合上述的第一夹角和第二夹角确定不重合的第一激光面和第二激光面之间的夹角，从而为后续的确定激光探测器和旋转激光装置之间的距离提供帮助。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一激光和所述第二激光在垂直于所述第一旋转轴的平面上的垂直投影在同一直线上。以这样的方式使得第一激光和第一激光在垂直于所述第一旋转轴的平面上要么在同一个方向上，要么相差180度，从而能够更为精确地确定激光探测器和旋转激光装置之间的距离。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一激光面和所述第二激光面中的任一激光面垂直于所述第一旋转轴。以这样的方式能够确保所述第一激光和所述第二激光中的一束激光垂直于第一旋转轴，而所述第一激光和所述第二激光中的另一束激光不垂直于第一旋转轴，即与第一旋转轴呈现一个夹角，从而能够使得激光探测器能够接收所述第一激光和所述第二激光并且基于所述第一激光和所述第二激光照射在所述激光探测器上的位置确定位置差数据，为后续的确定激光探测器和旋转激光装置之间的距离提供帮助。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一激光面和所述第二激光面关于垂直于第一旋转轴的平面对称。以这样的方式能够确保虽然所述第一激光和所述第二激光中的任何一束激光都不垂直于第一旋转轴，但是由所述第一激光和所述第二激光分别形成的所述第一激光面和所述第二激光面关于垂直于第一旋转轴的平面对称，从而使得激光探测器能够接收所述第一激光和所述第二激光并且基于所述第一激光和所述第二激光照射在所述激光探测器上的位置确定位置差数据，为后续的确定激光探测器和旋转激光装置之间的距离提供帮助。在依据本公开内容的一个实施例中，所述第一旋转轴为竖直方向的旋转轴或者水平方向的旋转轴。以这样的方式能够使得所述旋转激光装置既能够水平地扫射激光来测量激光探测器和旋转激光装置之间的距离，也能够竖直地扫射激光来测量激光探测器和旋转激光装置之间的距离。在依据本公开内容的一个实施例中，所述旋转激光装置还包括：激光探测器，所述激光探测器与所述激光发射模块相距第一距离并且被构造为接收所述第一激光和所述第二激光并且基于所述第一激光和所述第二激光照射在所述激光探测器上的位置确定位置差数据。以这样的方式能够接收呈第一夹角的第一激光和第二激光，并且基于所述第一激光和所述第二激光照射在所述激光探测器上的位置确定位置差数据，从而为后续的确定激光探测器和旋转激光装置之间的距离提供帮助。在依据本公开内容的一个实施例中，所述旋转激光装置还包括：处理模块，所述处理模块被构造为基于所述位置差数据、所述第一夹角确定所述激光发射模块和所述激光探测器之间的第一距离。以这样的方式使得旋转激光装置还包括一个能够对所获取的数据进行处理从而获得所述激光发射模块和所述激光探测器之间的第一距离的处理模块，能够以有利的方式实现本公开内容的目的。在依据本公开内容的一个实施例中，所述处理模块被构造为与所述基座固定连接或者与所述激光探测器固定连接。以这样的方式表明所述处理模块既可以安装或者设置在基座处即设置在旋转激光装置的本体处，也可以安装或者设置在激光探测器处。此外，本公开内容的第二方面还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转激光装置，其特征在于，所述旋转激光装置包括：激光发射模块，所述激光发射模块被构造为发射第一激光和第二激光，其中，所述第一激光和所述第二激光之间呈第一夹角；转动模块，所述转动模块被构造为使得所述第一激光和所述第二激光分别围绕第一旋转轴旋转从而形成不重合的第一激光面和第二激光面；以及基座，所述基座与所述激光发射模块以及所述转动模块连接并且被构造用于支撑所述激光发射模块和所述转动模块。

【技术特征摘要】
1.一种旋转激光装置，其特征在于，所述旋转激光装置包括：激光发射模块，所述激光发射模块被构造为发射第一激光和第二激光，其中，所述第一激光和所述第二激光之间呈第一夹角；转动模块，所述转动模块被构造为使得所述第一激光和所述第二激光分别围绕第一旋转轴旋转从而形成不重合的第一激光面和第二激光面；以及基座，所述基座与所述激光发射模块以及所述转动模块连接并且被构造用于支撑所述激光发射模块和所述转动模块。2.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述激光发射模块包括第一激光发射器和第二激光发射器，其中，所述第一激光发射器被构造为用于产生所述第一激光并且所述第二激光发射器被构造为用于产生所述第二激光。3.根据权利要求2所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一激光和所述第二激光具有不同的波长。4.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一激光为可见光并且所述第二激光为不可见光。5.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述激光发射模块包括激光发射器和用于调节所述激光发射器所产生的激光的方向的光学器件，其中，所述光学器件被构造为基于对所述激光发射器所产生的激光进行调节以产生所述第一激光和所述第二激光。6.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一激光与所述第二激光在垂直于所述第一旋转轴的平面上的投影呈第二夹角。7.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一激光和所述第二激光在垂直于所述第一旋转轴的平面上的垂直投影在同一直线上。8.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一激光面和所述第二激光面中的任一激光面垂直于所述第一旋转轴。9.根据权利要求1所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一激光面和所述第二激光面关于垂直于第一旋转轴的平面对称。10.根据权利要求1至9任一所述的旋转激光装置，其特征在于，所述第一旋转轴为竖直方向的旋转轴或者水平方向的旋转轴。11.根据前述权利要求中任一项所述的旋转激光装置，其特征在于，所述旋转激光装置还包括：激光探测器，所述激光探测器与所述激光发射模块相距第一距离并且被构造为接收所述第一激光和所述第二激光并且基于所述第一激光和所述第二激光照射在所述激光探测器上的位置确定位置差数据。12.根据权利要求11所述的旋转激光装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：石昕，邢星，
申请(专利权)人：美国西北仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US