数字孪生场景补扫背包装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字孪生场景补扫背包装备，包括：机头，其为传感器数据采集集成单元；机身，其为供电与计算集成单元，所述机头与机身通过线缆电性连接；背架，其包括主架体、副架体，所述主架体、副架体的顶部枢转连接有带快拆安装接口的机头安装板，所述主架体的腰部铰接有紧固件以上下插接并锁紧所述副架体，使所述机头安装板于近似水平的第一位置与近似平行所述主架体的第二位置之间定位，所述主架体设有带快拆安装接口的机身安装板；背带，其将所述背架可拆卸固定于人体。本实用新型专利技术能够实现机头、机身分体快速组装拆卸，并具有可快速折叠、小体积收纳运输的优点。

【技术实现步骤摘要】
数字孪生场景补扫背包装备
本技术涉及测绘领域。更具体地说，本技术涉及一种数字孪生场景补扫背包装备。
技术介绍
数字孪生场景的重建，通常采用激光雷达扫描和点云拼接保存的方法：使用单个或者多个激光雷达设备，标定它们相互的位置姿态关系之后，发射激光扫描线并与现实世界中的物体产生交集，从而计算得到每个激光雷达周围的环境几何信息，并存储为激光点云的形式；同时通过机载的相机设备，记录当前的环境照片并对过程中的每个点进行着色，将结果记录到系统的计算单元中；然后使多个激光设备整体产生位置和姿态的变化，并记录和合并每个时刻的环境几何数据，得到海量的环境点云数据，即数字孪生出来的虚拟场景。这一过程中，负责扫描和构建数字场景的激光雷达以及数字相机，可以视为是整个系统的“机头部分”；而负责计算具体位置并存储结果的计算单元(通常就是计算机设备)，负责显示和交互操作的触摸屏幕以及键鼠设备，以及负责整个系统供电的电池组，则统称为“机身部分”。根据环境的不同，用户需求不同，以及成本等多种考虑因素，一个数字孪生重建系统的机头部分可能存在完全不同的设备组合，包括但不限于：一台多线雷达，多台单线雷达，多台相机；多台多线雷达，多台相机；一台多线雷达，一台相机，等等。现有的数字孪生场景扫描设备中常见的有NavvisVLX肩负式扫描系统、RTK-SLAM移动激光扫描背包。前者通过肩负的方式固定，设备能够一体折叠，没有外部连线，屏幕集成于主体结构上，但仍需要单手持续辅助扶握胸部的设备把手，后者设备一体化，通过背负的方式固定，没有外部连线，但体积重量大，一体成型运输难度和成本高。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术还有一个目的是提供一种数字孪生场景补扫背包装备，其实现机头、机身分体快速组装拆卸，并具有可快速折叠、小体积收纳运输的优点。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种数字孪生场景补扫背包装备，包括：机头，其为传感器数据采集集成单元；机身，其为供电与计算集成单元，所述机头与机身通过线缆电性连接；背架，其包括主架体、副架体，所述主架体、副架体的顶部枢转连接有带快拆安装接口的机头安装板，所述主架体的腰部铰接有紧固件以上下插接并锁紧所述副架体，使所述机头安装板于近似水平的第一位置与近似平行所述主架体的第二位置之间定位，所述主架体设有带快拆安装接口的机身安装板；背带，其将所述背架可拆卸固定于人体。优选的是，所述主架体、副架体均为类U形结构，所述机头安装板安装于所述主架体、副架体的横杆，所述主架体的一对竖杆的腰部横向连接有一承力杆，其两端部铰接有一对所述紧固件，所述副架体的一对竖杆上下插接锁紧于一对所述紧固件。优选的是，所述承力杆与所述主架体之间还设有加劲杆。优选的是，所述主架体的一对竖杆的下部横向连接有上连杆、下连杆，所述机身安装板安装于所述上连杆、下连杆。优选的是，所述主架体的一对竖杆靠近其底端分别铰接有一斜支撑杆、固接有一收纳凹槽，所述斜支撑杆卡接于所述收纳凹槽或斜撑于地面，与所述主架体的一对竖杆底端形成三角支点。优选的是，所述紧固件包括供所述竖杆插接的松紧环、锁紧所述松紧环的紧固螺栓。优选的是，所述快拆安装接口包括安装于所述机头或所述机身的快拆座、安装于所述机头安装板或所述机身安装板的母座，所述快拆座的安装面具有一凸台，所述凸台的中心处设有一顶杆，所述母座的安装面与所述凸台相配合，且所述母座的中心处设有可供所述顶杆插入的一盲孔，所述母座内部还设有一螺孔与一螺杆，所述螺孔垂直贯通所述盲孔，所述螺杆旋入至一定深度抵接所述顶杆。优选的是，所述背架上还设有带快拆安装接口的硬件设备安装板，硬件设备与所述机身通过线缆电性连接。优选的是，还包括一收纳箱，其尺寸规格为980mm×480mm×350mm。优选的是，所述机头集成激光雷达、惯性测量单元、GPS、数字相机，所述机身集成智能电池组、PC、电源转换单元。本技术至少包括以下有益效果：第一、本技术通过将集成激光雷达以及数字相机等传感器的数据采集集成单元的机头，集成计算机设备、触摸屏幕以及键鼠设备、电池组的供电与计算集成单元的机身分别稳固设置在背架的顶部和腰部，便于通过背负背架的方式固定，体积重量小，一体折叠性能好，用户无需占用双手，避免手持固定，采集数据受干扰小，具有较好的推广实用价值；第二、机头、机身分别集成化，能够实现分体快速组装拆卸，机头集成交换机功能，机头的物理接口只有3个，分别为电源接口、网口和USB口，通过3条线缆连接至机身PC的物理接口，机身电源接口包括12V接口和24V接口，背架相较于实心面状结构更加轻质，适合背负和装卸，机头安装板、机身安装板通过快拆安装接口安装机头、机身，主架体的腰部铰接有紧固件以上下插接并锁紧副架体，铰接能够调整副架体相对于主架体的偏转方向，紧固件可以采用栓接的方式调节，使副架体相对于主架体偏转至某一角度后插入一定深度后锁紧，更加便于调整顶部的机头在工作位置(主架体、副架体的顶部近似平齐，机头安装板近似水平的第一位置)收纳位置(近似平行所述主架体的第二位置)，可伸缩调节和折叠，背带便于用户背负、移动设备；第三、主架体、副架体设计为类U形，便于顶部形成安装机头安装板的支撑点，形成较好的平衡，主架体可略微形成弧度更加匹配人体背部体型和姿态，通过承力杆增加主架体的刚性，同时设置铰点，安置紧固件，便于改变受力方向，使副架体相对于主架体调整姿态与固定安装；加劲杆的数量不作限制，能够进一步杆增加主架体的刚性；通过设置上连杆、下连杆形成安装机身安装板的支撑点；通过分别设置铰接的斜支撑杆、固接的收纳凹槽调整斜支撑杆的转动位置，在取下背带脱离人体时斜撑于地面，方便临时站立摆放，在背负背带时收纳于凹槽；第四、快拆安装接口可设计为通用接口，包括快拆座、母座，快拆座通过凸台插入母座安装面，顶杆落入盲孔中，通过旋紧螺杆使嵌段抵接顶杆，在应力作用下实现紧固，结构简单、容易批量化生产，便于各种器件的通用快速拆卸装配；本技术还可以安装其他硬件设备(例如独立RTKgps、加装单线激光雷达、瞄准镜、脚架、手电筒、刺刀等)，通过在主架体和/或副架体上硬件设备安装板，机身额外提供多种规格的标准供电输出接口，适配扩的硬件设备；本技术收纳体积小，可以采用收纳箱运输，尺寸不作限制，优选为980mm×480mm×350mm，方便装箱运输，也能快速组装进入工作状态；机头、机身集成的部件按需配置，优选为以上部件。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术的一种技术方案的结构示意图；图2为本技术的机头的结构示意图；图3为本技术的机身的结构示意图；图4为本技术的背架的展开状态时的结构示意图；图5为本技术的背架的折叠状态时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.数字孪生场景补扫背包装备，其特征在于，包括：/n机头，其为传感器数据采集集成单元；/n机身，其为供电与计算集成单元，所述机头与机身通过线缆电性连接；/n背架，其包括主架体、副架体，所述主架体、副架体的顶部枢转连接有带快拆安装接口的机头安装板，所述主架体的腰部铰接有紧固件以上下插接并锁紧所述副架体，使所述机头安装板于近似水平的第一位置与近似平行所述主架体的第二位置之间定位，所述主架体设有带快拆安装接口的机身安装板；/n背带，其将所述背架可拆卸固定于人体。/n

【技术特征摘要】
1.数字孪生场景补扫背包装备，其特征在于，包括：
机头，其为传感器数据采集集成单元；
机身，其为供电与计算集成单元，所述机头与机身通过线缆电性连接；
背架，其包括主架体、副架体，所述主架体、副架体的顶部枢转连接有带快拆安装接口的机头安装板，所述主架体的腰部铰接有紧固件以上下插接并锁紧所述副架体，使所述机头安装板于近似水平的第一位置与近似平行所述主架体的第二位置之间定位，所述主架体设有带快拆安装接口的机身安装板；
背带，其将所述背架可拆卸固定于人体。


2.如权利要求1所述的数字孪生场景补扫背包装备，其特征在于，所述主架体、副架体均为类U形结构，所述机头安装板安装于所述主架体、副架体的横杆，所述主架体的一对竖杆的腰部横向连接有一承力杆，其两端部铰接有一对所述紧固件，所述副架体的一对竖杆上下插接锁紧于一对所述紧固件。


3.如权利要求2所述的数字孪生场景补扫背包装备，其特征在于，所述承力杆与所述主架体之间还设有加劲杆。


4.如权利要求2所述的数字孪生场景补扫背包装备，其特征在于，所述主架体的一对竖杆的下部横向连接有上连杆、下连杆，所述机身安装板安装于所述上连杆、下连杆。


5.如权利要求2所述的数字孪生场景补扫背包装备，其特征在于，所述主架体的一对竖杆靠近其底端分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：项弋，
申请(专利权)人：北京易达恩能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11