一种双旋轴挂载式激光扫描仪制造技术

本发明专利技术涉及一种双旋轴挂载式激光扫描仪。所述双旋轴挂载式激光扫描仪包括雷达主体部分、飞行器装置，所述雷达主体部分包括：激光雷达1、第一电镀金属塞2、第一螺钉3、机械臂4、导电滑环5、第一电机6、第二电镀金属塞7，所述飞行器装置包括：螺旋桨8、机翼电机9、充电接头盖板10、充电接头11、飞行器主体12、箱体13、雷达组件固定底座14、螺旋桨支架15。本发明专利技术解决了大型场景测绘时地面扫描的不便与困难，使得一次性扫描更大场景范围以及扫描超高物体场景变得更加简便易实现。变得更加简便易实现。变得更加简便易实现。

【技术实现步骤摘要】
一种双旋轴挂载式激光扫描仪


[0001]本专利技术涉及激光扫描仪
，尤其涉及一种双旋轴挂载式激光扫描仪。

技术介绍

[0002]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。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
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摄影处理
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地面测量(空中三角测量)
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立体测量
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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。
[0003]随着我国经济发展进入新时代,以及信息化进程的不断加快，现有的基础测绘成果是按照多年不变的标准生产的，虽然形式上演变成了数字的，但执行的标准还是纸质地形图的标准，成果品种单一、社会经济和人文信息不全，基础测绘成果标准化、制式化的产品形式，并不能适应信息化社会和地理信息产业发展多样化、精细化、个性化的需求。同时，由于投入不足和统筹协调不够等原因，基础测绘成果更新速度难以满足实际需要，国、省、市县数据难以共享，做不到协同更新和服务。由提供传统的大地测量控制点成果，转变为可提供高精度的实时测绘基准定位、高精度大地水准面等；由原来提供不同比例尺地形图或“4D”数据产品，转变为可提供按需定制地形图、专题图、内容丰富的高精度基础地理信息数据；由原来只能提供国内陆地范围基础地理信息，转变为可提供海洋和全球范围的数据；由原来只能提供版本式基础地理数据，转变为可提供多时态的增量数据。
[0004]三维激光扫描仪按照扫描成像方式的不同，激光扫描仪可分为一维(单点)扫描仪、二维(线列)扫描仪和三维(面列)扫描仪。而按照不同工作原理来分类，可分为脉冲测距法(亦称时间差测量法)和三角测量法。脉冲测距法：激光扫描仪由激光发射体向物体在时间t1发送一束激光，由于物体表面可以反射激光，所以扫描仪的接收器会在时间t2接收到反射激光。由光速c，时间t1，t2算出扫描仪与物体之间的距离d＝(t2
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t1)c/2。脉冲测距式3D激光扫描仪，其测量精度受到扫描仪系统准确地量测时间的限制。当用该方式测量近距离物体的时候，由于时间太短，就会产生很大误差。所以该方法比较适合测量远距离物体，如地形扫描，但是不适合于近景扫描。三角测距法：用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或反射光线的角度也不同，用CCD(图像传感器)光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度θ。然后结合已知激光光源与CCD之间的基线长度d，经由三角形几何关系推求扫描仪与物体之间的距L≈dtanθ。三角测量法的特点：结构简单、测量距离大、抗干扰、测量点小(几十微米)、测量准确度高。但是会受到学元件本身的精度、环
境温度、激光束的光强和直径大小以及被测物体的表面特征等因素的影响。三维激光扫描仪的优势特点简单的可以概括为如下几点：1、非接触测量，主动扫描光源；2、数据采样率高；3、高分辨率、高精度；4、数字化采集、兼容性好；5、可与无人机倾斜摄影系统、GPS系统配合使用，极大地扩展了三维激光扫描技术的使用范围。目前，激光雷达有机械式、转镜(半固态式)、MEMS(半固态式)、固态式(OPA)、半固态式(Flash)。其中机械式能够做到一个超大范围的扫描范围，但是由于激光雷达无法穿透物体而且经过数次折射后的光就会出现点云稀疏和大面积的误差。在大范围，复杂场景下的扫描并不能做到100％的扫描完成程度，并且固定到一个点以后激光雷达模组受限于放置地形的影响，没法发挥出激光雷达全部的能力。
[0005]现有技术CN210882664U公开了一种无人机激光扫描仪挂载装置，包括无人机，所述无人机的底部栓接有挂板，解决了现有挂载装置都是采用固定栓接的方式进行挂载，且这种方式不能根据使用者需求进行调节的问题，使用该挂载装置能够方便使用者根据激光扫描仪的型号大小，对该挂载装置进行调节，从而实现对其进行挂载。但是，现有技术方案主要存在的问题是体积大，重量大，不易搬运，尤其像无人飞行器挂载的方式，对激光雷达扫描仪的体积与重量要求更高。且扫描方式固定，扫描范围小，扫描视界窄。扫描的过程中只能放在三脚架或者固定箱体之上，扫描位置和扫描范围相对固定，不够灵活，并且扫描位置间隔20米，扫描区域无法超过1m3，在例如隧道内的场景当中，无法做到整体移动，扫描的视界也普遍小于90度，在使用过程中直接导致了工作效率的低下，以及扫描精度低，误差大，不适合于近景的扫描，对环境的要求比较高等一系列的问题。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

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种双旋轴挂载式激光扫描仪，具体的，是一种用于无人飞行器三维激光扫描获取高精度高分辨率数字模型的双旋轴挂载式激光扫描仪。本专利技术具体采用如下技术方案。
[0007]一种双旋轴挂载式激光扫描仪，包括雷达主体部分、飞行器装置；
[0008]所述雷达主体部分包括：激光雷达、第一电镀金属塞、第一螺钉、机械臂、导电滑环、第一电机、第二电镀金属塞；
[0009]所述飞行器装置包括：螺旋桨、机翼电机、充电接头盖板、充电接头、飞行器主体、箱体、雷达组件固定底座、螺旋桨支架。
[0010]进一步，激光雷达固定于机械臂上方的凹槽内，通过螺钉与机械臂相固定，并用第二电镀金属塞遮盖。
[0011]进一步，机械臂通过三个第一螺钉与第一电机固定，导电滑环穿过机械臂的中心孔，与第一电机通过螺钉固定，通过第一电镀金属塞将机械臂的中心孔遮盖住。
[0012]进一步，第一电机与雷达组件固定底座通过螺钉相互固定，雷达组件固定底座通过螺钉与箱体固定。
[0013]进一步，箱体通过螺口旋转的方式与飞行器主体拧紧固定。
[0014]进一步，飞行器主体四角分别设置有锁扣，用于与4个螺旋桨支架之间进行快速扣紧固定。
[0015]进一步，螺旋桨支架的另一端通过锁扣扣紧的方式与4个机翼电机实现固定。
[0016]进一步，机翼电机顶部的电机输出轴与螺旋桨轴向固定。
[0017]进一步，飞行器主体的上方设置圆孔，圆孔内插入充电接头并通过螺口旋拧的方式将充电接头盖板与飞行器主体固定连接。
[0018]10.一种双旋轴挂载式激光扫描仪的扫描方法，所述方法采用如权利要求1
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9任意一项所述的双旋轴挂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双旋轴挂载式激光扫描仪，其特征在于，所述双旋轴挂载式激光扫描仪包括雷达主体部分、飞行器装置；所述雷达主体部分包括：激光雷达(1)、第一电镀金属塞(2)、第一螺钉(3)、机械臂(4)、导电滑环(5)、第一电机(6)、第二电镀金属塞(7)；所述飞行器装置包括：螺旋桨(8)、机翼电机(9)、充电接头盖板(10)、充电接头(11)、飞行器主体(12)、箱体(13)、雷达组件固定底座(14)、螺旋桨支架(15)。2.根据权利要求1所述的一种双旋轴挂载式激光扫描仪，其特征在于，激光雷达(1)固定于机械臂(4)上方的凹槽内，通过螺钉与机械臂(4)相固定，并用第二电镀金属塞(7)遮盖。3.根据权利要求2所述的一种双旋轴挂载式激光扫描仪，其特征在于，机械臂(4)通过三个第一螺钉(3)与第一电机(6)固定，导电滑环(5)穿过机械臂(4)的中心孔，与第一电机(6)通过螺钉固定，通过第一电镀金属塞(2)将机械臂(4)的中心孔遮盖住。4.根据权利要求3所述的一种双旋轴挂载式激光扫描仪，其特征在于，第一电机(6)与雷达组件固定底座(8)通过螺钉相互固定，雷达组件固定底座(8)通过螺钉与箱体(13)固定。5.根据权利要求4所述的一种双旋轴挂载式激光扫描仪，其...

【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：