一种基于激光测距仪的洞穴探测方法技术

本发明专利技术涉及到传感器技术、无线传感网技术等技术领域，将传感器技术和无线传感网技术应用于地洞探测中，设计了一种基于激光测距仪的洞穴探测方法。该方法使用了激光测距仪和陀螺仪采样洞穴内的空间形状信息，并使用zigbee无线传输技术将数据传回洞口工作人员的电脑上进行绘图。该方法的优点在于：1.节省人工成本，不需要人员亲自去绘制洞穴形状，保护了人身安全。2.准确的绘制出洞穴内的地貌和空间情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到传感器技术、无线传感网技术等
，将传感器技术和无线传感网技术应用于地洞探测中，设计了。
技术介绍
激光测距仪(Laser Rangefinder)是利用激光对目标的距离进行准确测定(又称激光测距)的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。Zigbee是基于IEEE802. 15. 4标准的低功耗局域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
技术实现思路
根据上述情况，本专利技术提供了一种将Zigbee技术和激光测距技术相结合的洞穴探测方法。其具体的技术方案是这样的(I)采用履带式机器人小车，并且装有超声波传感器、水平陀螺仪、伺服电机和激光测距仪、zigbee无线节点。(2)超声波传感器用于检测小车前方是否存在障碍，进而采取绕过或者转弯的策略。(3)水平陀螺仪用于测量洞穴的地势起伏情况。(4)激光测距仪位于小车上方，它的测量方向始终位于小车的前进方向的垂直平面内，并在伺服电机的控制下，从小车一侧到另一侧进行各角度的测距。小车每前进一段距离进行一次各角度测量。(5)zigbee无线节点将水平陀螺仪和激光测距仪的数据不断发回洞口处的zigbee协调器，再由zigbee协调器传给电脑，电脑绘制出能表示洞穴内地貌特征和空间情况的3维图像。该方法的优点在于1.节省人工成本，保护了人身安全。2.准确的绘制出洞穴内的地貌和空间情况。附图说明图1为小车示意图。图中序号说明I为超声波传感器2为激光测距仪3为陀螺仪4 为 zigbee 节点5为伺服电机6为履带式小车具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明(I)将履带式机器人小车放入洞穴中。小车每一次向里面行驶一段距离后停下来。(2)此时安装于小车顶部的激光测距仪开始测量小车和洞壁间的距离，伺服电机会控制激光测距仪的角度。激光测距仪位于小车上方，它的测量方向始终位于小车的前进方向的垂直平面内。在伺服电机的控制下，从小车一侧到另一侧进行各角度的测距。记下多组数据和当时陀螺仪的数据。(3) zigbee无线节点将数据不断发回洞口处的zigbee协调器。(4)再由zigbee协调器传给电脑，电脑绘制出能表示洞穴内地貌特征和空间情况的3维图像。(5)结束以上步骤后，小车继续向前一个单位距离，再次进行步骤2到4。(6)如果超声波传感器检测到小车前方存在障碍，进而采取绕过或者转弯的策略，保证小车能持续的完成工作。权利要求1.基于激光测距仪的洞穴探测方法，其特征在于(1)采用履带式机器人小车，并且装有超声波传感器、水平陀螺仪、伺服电机和激光测距仪、Zigbee无线节点。(2)超声波传感器用于检测小车前方是否存在障碍，进而采取绕过或者转弯的策略。(3)水平陀螺仪用于测量洞穴的地势起伏情况。(4)激光测距仪的测量方向始终位于小车的前进方向的垂直平面内，并在伺服电机的控制下，从小车一侧到另一侧进行各角度的测距。小车每前进一段距离进行一次各角度测量。(5)zigbee无线节点将水平陀螺仪和激光测距仪的数据不断发回洞口处的zigbee协调器，再由zigbee协调器传给电脑，电脑绘制出能表示洞穴内地貌特征的3维图像。全文摘要本专利技术涉及到传感器技术、无线传感网技术等
，将传感器技术和无线传感网技术应用于地洞探测中，设计了。该方法使用了激光测距仪和陀螺仪采样洞穴内的空间形状信息，并使用zigbee无线传输技术将数据传回洞口工作人员的电脑上进行绘图。该方法的优点在于1.节省人工成本，不需要人员亲自去绘制洞穴形状，保护了人身安全。2.准确的绘制出洞穴内的地貌和空间情况。文档编号G01C7/06GK102997893SQ20121055516公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日专利技术者彭力, 张佳宇 申请人:江南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于激光测距仪的洞穴探测方法，其特征在于：(1)采用履带式机器人小车，并且装有超声波传感器、水平陀螺仪、伺服电机和激光测距仪、zigbee无线节点。(2)超声波传感器用于检测小车前方是否存在障碍，进而采取绕过或者转弯的策略。(3)水平陀螺仪用于测量洞穴的地势起伏情况。(4)激光测距仪的测量方向始终位于小车的前进方向的垂直平面内，并在伺服电机的控制下，从小车一侧到另一侧进行各角度的测距。小车每前进一段距离进行一次各角度测量。(5)zigbee无线节点将水平陀螺仪和激光测距仪的数据不断发回洞口处的zigbee协调器，再由zigbee协调器传给电脑，电脑绘制出能表示洞穴内地貌特征的3维图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭力，张佳宇，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：