一种位姿控制装置及三维扫描设备制造方法及图纸

本申请公开了一种位姿控制装置及三维扫描设备，属于三维扫描技术领域。位姿控制装置包括支架和位姿控制器，位姿控制器包括机盖、机壳、测距组件和安装在机壳内的电路板。其中，测距组件包括第一测距传感器组和第二测距传感器组，二者分别沿第一水平方向和竖直方向设置在电路板上，且分别用于测量位姿控制器与目标物体之间的距离以及位姿控制器与地面之间的距离。本申请提供的位姿控制装置，通过第一测距传感器组和第二测距传感器组来分别获取位姿控制器与目标物体以及位姿控制器与地面之间的距离参数，从而实现三维扫描设备的位置及高度的精确定位，减小三维扫描设备在对目标物体进行重复扫描时所产生的误差。物体进行重复扫描时所产生的误差。物体进行重复扫描时所产生的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种位姿控制装置及三维扫描设备


[0001]本申请涉及三维扫描
，尤其涉及一种位姿控制装置及三维扫描设备。

技术介绍

[0002]随着计算机信息技术、机械制造技术的迅速发展，地面三维扫描仪被应用于多个领域，例如建筑测绘、文物保护领域等等，其能够快速获取物体的“点云”数据，从而构建三维模型，且精度高、操作简单。所构建的三维模型数据可用于物体形变监测分析，为物体结构稳定性监测提供数据支持。然而，扫描仪架设在不同高度、位置时，根据其测量原理，扫描仪所获取物体的“点云”数据坐标值不同，换句话说，不同位置、高度扫描的数据在形变分析时存在一定的测量误差。
[0003]现有的地面三维扫描仪都配套了三角支架，扫描仪的扫描位置和架设高度都是通过人工进行操控，因此，间隔一段时间重复扫描时，不能保证扫描仪能够精确架设在初次架设的位置及高度上，即不能实现精确定位，从而获取的数据存在较大的误差，不利于物体形变监测分析。
[0004]鉴于此，本申请旨在设计一款位姿控制器，用于实现三维扫描仪的高精度重定位，以降低人为操作和仪器本身产生的测量误差，提高三维模型拟合数据的精度，使物体结构形变监测的判断更为准确。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种位姿控制装置及三维扫描设备，以解决现有技术中三维扫描仪重复扫描误差较大的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供了：
[0007]一种位姿控制装置，应用于三维扫描设备，位姿控制装置包括：
[0008]支架，用于竖直放置在地面上；
[0009]位姿控制器，包括机盖、机壳、测距组件和电路板，所述机壳与所述支架连接，所述电路板安装于所述机壳内，所述测距组件包括第一测距传感器组和第二测距传感器组，所述第一测距传感器组沿第一水平方向设置于所述电路板并与所述电路板电连接，所述第一测距传感器组至少用于测量所述位姿控制器与目标物体之间的距离；所述第二测距传感器组沿竖直方向设置于所述电路板并与所述电路板电连接，所述第二测距传感器组用于测量所述位姿控制器与所述地面之间的距离。
[0010]在一种可能的实施方式中，所述测距组件还包括第三测距传感器组，所述第三测距传感器组沿第二水平方向设置于所述电路板并与所述电路板电连接，所述第三测距传感器组用于测量所述位姿控制器与障碍物之间的距离。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述电路板上还设置有定位模块，所述定位模块与所述电路板电连接，所述定位模块用于获取地理位置信息。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述定位模块为北斗定位器、GPS定位器和北斗/GPS双
模定位器中的一种。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述电路板上还设置有数据集成管理模块，所述数据集成管理模块与所述电路板电连接，所述位姿控制装置还包括操作面板，所述操作面板设置于所述机盖上，且所述操作面板与所述电路板电连接。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述电路板上还设置有陀螺仪，所述陀螺仪与所述电路板电连接。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述支架为可伸缩的三脚支架。
[0016]另外，本申请还提供了一种三维扫描设备，包括三维扫描仪和上述实施方式中任一项所述的位姿控制装置，所述三维扫描仪用于对所述目标物体进行三维扫描，所述三维扫描仪通过连接件与所述机盖连接。
[0017]在一种可能的实施方式中，所述连接件包括连接件本体、螺纹连接部和凸台连接部，所述螺纹连接部和所述凸台连接部分别设置于所述连接件本体的两端部，所述螺纹连接部与所述机盖螺纹连接，所述三维扫描仪的安装部转动地设置于所述凸台连接部。
[0018]在一种可能的实施方式中，沿所述连接件本体的周向间隔设置有多条角刻度线，所述安装部的周向设置有指示线，所述指示线与所述角刻度线的位置相对应。
[0019]本申请的有益效果：
[0020]本申请提出了一种位姿控制装置，包括支架和位姿控制器，位姿控制器包括机盖、机壳、测距组件和安装在机壳内的电路板。其中，测距组件包括第一测距传感器组和第二测距传感器组，二者分别沿第一水平方向和竖直方向设置在电路板上，且分别用于测量位姿控制器与目标物体之间的距离以及位姿控制器与地面之间的距离。
[0021]本申请提供的位姿控制装置，通过第一测距传感器组和第二测距传感器组来分别获取位姿控制器与目标物体以及位姿控制器与地面之间的距离参数，从而实现三维扫描设备的位置及高度的精确定位，减小三维扫描设备在对目标物体进行重复扫描时所产生的误差。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1示出了本申请实施例中三维扫描设备的结构示意图；
[0024]图2示出了本申请实施例中三维扫描设备的爆炸图；
[0025]图3示出了本申请实施例中位姿控制器的爆炸图；
[0026]图4示出了本申请实施例中位姿控制器的内部第一视角结构示意图；
[0027]图5示出了本申请实施例中位姿控制器的内部第二视角结构示意图；
[0028]图6示出了本申请实施例中三维扫描设备的应用场景示意图。
[0029]主要元件符号说明：
[0030]100
‑
三维扫描设备；10
‑
支架；20
‑
位姿控制器；21
‑
机壳；22
‑
机盖；23
‑
电路板；24
‑
测距组件；241
‑
第一测距传感器组；2411
‑
第一测距传感器；2412
‑
第二测距传感器；242
‑
第
二测距传感器组；243
‑
第三测距传感器组；2431
‑
第三测距传感器；2432
‑
第四测距传感器；25
‑
电源模块；26
‑
陀螺仪；27
‑
定位模块；28
‑
数据集成管理模块；30
‑
操作面板；40
‑
连接件；41
‑
连接件本体；411
‑
角刻度线；42
‑
螺纹连接部；43
‑
凸台连接部；50
‑
三维扫描仪；200
‑
虚拟三维空间。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种位姿控制装置，应用于三维扫描设备，其特征在于，包括：支架，用于竖直放置在地面上；位姿控制器，包括机盖、机壳、测距组件和电路板，所述机壳与所述支架连接，所述电路板安装于所述机壳内，所述测距组件包括第一测距传感器组和第二测距传感器组，所述第一测距传感器组沿第一水平方向设置于所述电路板并与所述电路板电连接，所述第一测距传感器组至少用于测量所述位姿控制器与目标物体之间的距离；所述第二测距传感器组沿竖直方向设置于所述电路板并与所述电路板电连接，所述第二测距传感器组用于测量所述位姿控制器与所述地面之间的距离。2.根据权利要求1所述的位姿控制装置，其特征在于，所述测距组件还包括第三测距传感器组，所述第三测距传感器组沿第二水平方向设置于所述电路板并与所述电路板电连接，所述第三测距传感器组用于测量所述位姿控制器与障碍物之间的距离。3.根据权利要求1所述的位姿控制装置，其特征在于，所述电路板上还设置有定位模块，所述定位模块与所述电路板电连接，所述定位模块用于获取地理位置信息。4.根据权利要求3所述的位姿控制装置，其特征在于，所述定位模块为北斗定位器、GPS定位器和北斗/GPS双模定位器中的一种。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺仁，巩一璞，王小伟，张正模，金魁，
申请(专利权)人：敦煌研究院，
类型：新型
国别省市：