一种偏心双旋轴激光扫描仪制造技术

本发明专利技术涉及一种偏心双旋轴激光扫描仪。所述偏心双旋轴激光扫描仪包括：雷达主体部分、偏心轴部分以及抓取部分。本发明专利技术将激光雷达中心轴线与扫描仪机身轴线的布置错位放置，保证了在扫描时避免出现了同心双轴扫描仪在扫描过程中绕Z轴扫描的一部分会被机身遮挡而导致扫描场景不全面的问题出现，进一步减少了重复扫描的工作量，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种偏心双旋轴激光扫描仪


[0001]本专利技术涉及激光扫描仪
，尤其涉及一种用于三维激光扫描获取高精度高分辨率数字模型的偏心双旋轴激光扫描仪。

技术介绍

[0002]激光扫描仪广泛用于智慧城市重建、地形测绘、智慧矿井、隧道巡检、战场重建、地下战场、战场侦测、空域探测相关
，尤其是在使用双选轴扫描矫正技术的情况下，能够做到实时、高精度、大视界的精确扫描。
[0003]自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来，利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade专利技术了摄影测量的立体观测技术，使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来，立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术，是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。
[0004]随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用，数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来，并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化，如航空摄影
‑
摄影处理
‑
地面测量(空中三角测量)
‑
立体测量
‑
制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长，以致于不适应当前信息社会的需要，也不能满足“数字地球”对测绘的要求。
[0005]LIDAR测绘技术空载激光扫描技术的发展，源自1970年美国国家航空航天局。因全球定位系统及惯性导航系统发展，使精确即时定位及姿态确定成为可能。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合，形成空载激光扫描仪（Ackermann
‑
19）。之后，空载激光扫描仪随即发展相当快速，约从1995年开始商业化，已有10多家厂商生产空载激光扫描仪，可选择的型号超过30种（Baltsavias
‑
1999）。研发空载激光扫描仪的原始目的是观测多重反射（multiple echoes）的观测值，测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫描仪为主要的DTM生产工具。
[0006]激光雷达以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量。工作原理是向目标发射探测信号(激光束)后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达具有波束窄、体积小、非接触测量等特点，可探测云雾、气溶胶、空中风场、空气污染物、温湿度变化等多种参数。它采用光频段进行探测，比毫米波高出几个数量级，探测精度比微波雷达更具优势。因此激光雷达在大气探测、目标捕获等领域具有较广泛的应用前景。由于激光波束窄，通常需要通过扫描来满足探测需求，扫描控制系统成为激光雷达的重要组成部分。研究激光雷达扫描方式及扫描参数，对提高激光雷达探测精度、探测效率、目标捕获概率等具有重要的意义。目前国内外扫常用的激光雷达扫描方式有栅形（Raster）扫描、李萨茹（Lissajo）形扫描、螺旋（Spiral）形扫描、六边形（Hexagon）扫描等。目前，激光雷达由发射，接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。激光光速发散角小，能量集中，探测灵敏度和分辨率高。多
普勒频移大，可以探测从低速到高速的目标。天线和系统的尺寸可以作得很小。利用不同分子对特定波长得激光吸收、散射或荧光特性，可以探测不同的物质成分，这是激光雷达独有的特性。
[0007]现有技术中，CN205027316U公开了一种快速三维激光扫描仪，其激光头包括激光发射器和激光接收器，电机控制模块控制第一电机和第二电机，第一电机控制反光镜旋转使激光束进行竖直方向上的线扫描，激光头固定在水平旋转台上，第二电机用于控制水平旋转台旋转，激光在进行线扫描的同时进行水平方向扫描。CN113790369A披露了一种三维激光扫描仪，包括底座和设置在底座上的机体，所述底座上设置有固定结构，所述固定结构包括沿不少于三个周向设置在底座上且可伸缩的支撑件、设置在底座上且用于驱使多个支撑件同时伸缩的驱动件，所述支撑件沿平行于底座上表面的方向伸缩，能形成较为稳定的固定效果。但是现有技术中的激光扫描仪发散角小，带来的问题就是激光扫描的均匀度不够，需要多次重复扫描，甚至由于固定的发射点和发射角度，无法扫描到一些死角，对实用性造成了极大的影响，同时也大大增加了同一工作的重复度，降低了工作效率。
[0008]如何克服上述现有技术方案的不足, 成为本
亟待解决的课题。

技术实现思路

[0009]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种偏心双旋轴激光扫描仪做到超广角扫描范围，满足大场景、复杂环境的快速三维重建，以解决现有技术中存在的固定式的扫描仪扫描方式固定，扫描范围小扫描视界窄，扫描只能放在三脚架上，有固定的扫描位置和扫描范围，且描位置间隔20米，扫描区域无法超过1m
³
，无法在隧道内整体移动且扫描视界小于90度，工作效率低下，在使用过程中存在扫描精度低等问题。本专利技术具体采用如下技术方案。
[0010]一种偏心双旋轴激光扫描仪，包括：雷达主体部分、偏心轴部分以及抓取部分；所述雷达主体部分包括：雷达组件下壳体、第一螺钉、雷达组件上壳体、激光雷达、导电滑环、电机、第二螺钉；所述偏心轴部分包括：同轴齿套、雷达组件底座、航空接头盖板、航空接头、第三螺钉、箱体；所述抓取部分包括提手和第四螺钉。
[0011]进一步，激光雷达嵌入雷达组件上壳体的槽口内，并通过槽口下方的预留孔装入第一螺钉，实现激光雷达的固定。
[0012]进一步，在雷达组件下壳体内对准预留槽装入并固定导电滑环，同时在雷达组件上壳体的下方对齐装配雷达组件下壳体、导电滑环与同轴齿套通过第二螺钉进行固定，通过后方同轴齿套的圆柱空槽装入电机并使之固定。
[0013]进一步，所述雷达组件下壳体与雷达组件上壳体组成一个整体在电机驱动同轴齿套的带动下实现水平方向上的自旋。
[0014]进一步，螺钉将激光雷达固定到雷达组件上壳体上形成偏心旋转结构，激光雷达自身形成自旋完成偏心双旋轴的旋转。
[0015]进一步，导电滑环保证激光雷达旋转过程中不会出现线束缠绕，电机为激光雷达提供动力，螺钉固定雷达组件下壳体、电机、雷达组件上壳体，同轴齿套固定连接电机的旋
转部分与激光雷达，雷达组件底座将电机与箱体相连，箱体用于放置电子仪器。
[0016]进一步，所述箱体的另一端装入所述航空接头，所述航空接头盖板套设于所述航空接头上，所述航空接头盖板包括螺孔，所述第三螺钉穿过所述螺孔，固定于所述箱体上。
[0017]进一步，第四螺钉将提手固定在箱体的顶部。
[0018]进一步，穿过激光雷达形心的水平轴线与电机的旋转轴上下错位布置。
[0019]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏心双旋轴激光扫描仪，其特征在于，所述偏心双旋轴激光扫描仪包括：雷达主体部分、偏心轴部分以及抓取部分；所述雷达主体部分包括：雷达组件下壳体（1）、第一螺钉（2）、雷达组件上壳体（3）、激光雷达（4）、导电滑环（5）、电机（6）、第二螺钉（7）；所述偏心轴部分包括：同轴齿套（8）、雷达组件底座（9）、航空接头盖板（12）、航空接头（13）、第三螺钉（14）、箱体（15）；所述抓取部分包括提手（10）和第四螺钉（11）。2.根据权利要求1所述的一种偏心双旋轴激光扫描仪，其特征在于，激光雷达（4）嵌入雷达组件上壳体（3）的槽口内，并通过槽口下方的预留孔装入第一螺钉（2），实现激光雷达（4）的固定。3.根据权利要求2所述的一种偏心双旋轴激光扫描仪，其特征在于，在雷达组件下壳体（1）内对准预留槽装入并固定导电滑环（5），同时在雷达组件上壳体（3）的下方对齐装配雷达组件下壳体（1）、导电滑环（5）与同轴齿套（8）通过第二螺钉（7）进行固定，通过后方同轴齿套（8）的圆柱空槽装入电机（6）并使之固定。4.根据权利要求3所述的一种偏心双旋轴激光扫描仪，其特征在于，所述雷达组件下壳体（1）与雷达组件上壳体（3）组成一个整体在电机（6）驱动同轴齿套（8）的带动下实现水平方向上的自旋。5.根据权利要求4所述的一种偏心双旋轴激光扫描仪，其特征在于，螺钉将激光雷达（4）固定到雷达组件上壳体（3）上形成偏心旋转结构，激光雷达（4）自身形成自旋完成偏心双旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志举，魏博琨，
申请(专利权)人：北京格镭信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：