一种用于对环境进行光学扫描和测量的装置，该装置具有激光扫描器（10）和可手动移动的台车（40），所述激光扫描器（10）具有基座（14）和相对于基座（14）可旋转的测量头，所述测量头具有：光发射器，该光发射器射出发射光束；光接收器，该光接收器接收被激光扫描器（10）的环境中的物体（O）反射或否则散射的接收光束；以及控制和评估单元，该控制和评估单元针对多个测量点（X）至少确定到物体的距离；所述激光扫描器（10）借助于其基座（14）安装在台车（40）上，并且台车（40）可以从静止状态变到移动状态，其中台车（40）具有用于测量其路径的路径测量装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对环境进行光学扫描和测量的装置本专利技术涉及一种具有权利要求1的通用术语的特征的装置。US7, 193，690B2描述了如下类型的装置:其中，激光扫描器被安装在三脚架上。为了借助于若干次扫描来配准(register)场景,在扫描后,激光扫描器与三脚架一起被移动到新的位置。本专利技术基于对引言中所提及类型的装置进行改进的目的。这个目的是根据本专利技术借助于包括权利要求1的特征的装置来实现。从属权利要求涉及有利的配置。与三脚架的运输相比，可手动移动的台车的使用有助于改变激光扫描器的位置。此外，可手动移动的台车与自动的台车相比成本更低。激光扫描器可以在扫描期间保持安装在台车上，使得不需要另外的站立点(stand)。在静止状态期间激光扫描器定位在台车的位置的竖直上方提供了安全的站立点和规定的方位。当使用关于激光扫描器和台车的几何结构的概念“水平线”和“竖直线”时，假定重力的方向对应于竖直线，即台车位于水平面上。然而，台车还可以朝向水平线和/或竖直线略微倾斜例如最高达15° (即，测量头和镜的旋转轴线具有相应的倾斜角)，而不在扫描或其评估的实现期间出现问题。基本上，激光扫描器存在有两种可能的操作模式，在这两种可能的操作模式期间台车是有帮助的。对于第一操作模式，可以使用从不同的位置进行的若干次扫描来配准完整的场景，其中激光扫描器借助于旋转测量头和旋转镜在每个位置处执行扫描。台车则仅用于改变位置。对于第二操作模式(“螺旋扫描”)，在台车的移动期间，测量头可以保持空闲，而仅镜进行旋转以执行扫描。在测量期间台车则沿着所选择的路径移动并且例如借助于轮中的编码器来记录位置的变化。这提供了一种用于沿着指定路径快速地生成概要数据的方法。通过较多数量的轮和从而台车的更稳定并更均匀的移动可以提高移动的精确度。与电机驱动的台车相比，可手动移动的台车显著地降低成本。下面，以附图中所示出的示例性实施例为基础更详细地阐述本专利技术，在附图中:附图说明图1示出了具有安装的激光扫描器的台车的侧视图；图2示出了从相对于图1偏移90°的方向观察的台车的另一个侧视图；图3示出了安装装置的截面图；图4示出了安装装置的平面图；以及图5示出了激光扫描器在操作期间的示意性的局部截面图。提供了一种激光扫描器10,作为用于对激光扫描器10的环境进行光学扫描和测量的装置部分。激光扫描器10具有测量头12和基座14。测量头12安装在基座14上，作为可以关于竖直轴线旋转的单元。测量头12具有可以关于水平轴线旋转的旋转镜16。两条旋转轴线的交点被指定为激光扫描器10的中心Cltl。测量头12还设置有用于射出发射光束18的光发射器17。发射光束18优选地是在大约300nm到1600nm的波长范围内例如790nm、905nm或小于400nm的激光束,然而原则上也可以使用具有例如更长波长的其它电磁波。发射光束18采用调制信号进行幅度调制。发射光束18由光发射器17发射到旋转镜16上，在旋转镜16上发射光束18被偏转并发射到环境中。在环境中被物体O反射或否则被散射的接收光束20再次被旋转镜16捕获、偏转和导向到光接收器21上。发射光束18和接收光束20的方向由旋转镜16和测量头12的角位置产生，旋转镜16和测量头12的角位置取决于它们相应的旋转驱动装置的位置，每个相应的旋转驱动装置的位置又由一个编码器测量。控制和评估单元22具有到测量头12中的光接收器21及光发射器17的数据连接，由此，部分控制和评估单元22 (例如连接到基座14的计算机)也可以布置在测量头12的外部。控制和评估单元22被配置成根据发射光束18和接收光束20的传播时间来针对多个测量点X确定激光扫描器10与物体O (处的照射点)之间的距离d。为此目的，可以确定和评估两个光束18和20之间的相移。借助于旋转镜16的(快速)旋转，沿着圆周进行扫描。依靠测量头12相对于基座14的(缓慢)旋转，借助于圆周来逐步地扫描整个空间。这种测量的测量点X的实体被称为扫描。对于这样的扫描，激光扫描器10的中心Cltl限定局部静止参考系的原点。基座14静止在该局部静止参考系中。除了到激光扫描器10的中心Cltl的距离d之外，每个测量点X还包括同样由控制和评估单元22确定的亮度信息。亮度值是例如由光接收器21的经带通滤波和放大的信号在归属于测量点X的测量时段上的积分而确定的灰阶(gray-tone)值。可以借助于彩色相机来可选地生成图片，借助于彩色相机，颜色(R、G、B)可以被分配给测量点作为值。为了从不同方向配准场景，从不同的位置生成若干次扫描并且然后关于场景的关节坐标系对若干次扫描进行配准。为此目的，激光扫描器10必须改变其位置，从而每次在关节坐标系内移动激光扫描器10的中心C1(l。为了容易改变位置，用于对激光扫描器10的环境进行光学扫描和测量的装置(除了上述的激光扫描器10本身之外)还包括台车40，激光扫描器10 (持续地)安装在台车40上。可手动移动的台车40具有支架42和支撑脚46，支架42具有至少两个轮44，两个轮44关于(虚构的或物理的)公共轴线A彼此独立地旋转，并且每个轮44设置有编码器45，当台车40不移动时，支撑脚46以三个点限定支座。所用方向指的是该支座的(理想水平的)平面，其中为了移动台车40，台车40相对于其静止状态是倾斜的。支撑脚46在地面上支撑台车40的点应当被命名为站立点P。代替支撑脚46，还可以设置相对于其他两个轮44的轴线A移位的第三轮，并且第三轮优选地是可操纵的。在本专利技术中，所述支架具有横梁42a，从横梁42a的相对的两端的每个端处，支承件42b竖直地(向下)伸出，支承件42b支承两个轮44之一(或两个轮的轴线A)，并且在横梁42a的第三端处，支撑脚46倾斜地(向下)伸出。此外，在本专利技术中，臂48从支架42处(向上)伸出彼此连接并被固定到横梁42a的两个平行的正方形型材48a。在臂48的两侧，伸出有例如平行于轮44的轴线A的柄49，其中从两个正方形型材48a中的每一个型材伸出一个柄49。在臂48的上端，固定有安装板50，在本专利技术中，安装板50具有三角形状，其中两个正方形型材48a (用螺钉固定)在安装板的三个角中的两个角中。安装板50支承安装装置52，在本专利技术中，安装装置52是具有可旋转的安装螺钉52a的圆柱形或正方形块，所述安装装置52螺接至安装板50(的第三角的区域内)。安装板50具有钮结(kink)，使得安装装置52倾斜地倾向支座48。对臂48的尺寸、横梁42的尺寸以及一方面支撑脚46与横梁42a之间的倾斜角和另一方面安装装置52与臂48之间的倾斜角进行选择，使得:安装装置52被精确地布置在支撑脚46的延伸方向上，其中，在台车40的静止状态中，安装装置52被精确地对齐在站立点P的竖直上方，并且安装装置50的上侧被水平地对齐。具有基座14的激光扫描器10被布置在台车40的安装装置52的上侧并被固定至安装装置52，在本专利技术中，借助于安装螺钉52a来螺定激光扫描器10，使得臂48支承激光扫描器10。在扫描期间，台车40处于静止状态，S卩，激光扫描器10 (理想地)被水平地对齐。在对于场景的两次扫描之间，可以手动地移动具有激光扫描器10的台车40，借助于柄49，台车40围绕轮44的轴线A倾斜，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.29 DE 102010033561.4;2010.09.20 US 61/384,1.一种用于对环境进行光学扫描和测量的装置，所述装置具有激光扫描器(10)，所述激光扫描器(10)具有基座(14)和相对于所述基座(14)可旋转的测量头(12)，所述测量头(12 )具有:光发射器(17)，所述光发射器(17 )射出发射光束(18 );光接收器(21)，所述光接收器(21)接收被所述激光扫描器(10)的环境中的物体(O)反射或否则被散射的接收光束(20);以及控制和评估单元(22)，所述控制和评估单元(22)针对多个测量点(X)至少确定到所述物体(O)的距离，其特征在于，所述装置具有可手动移动的台车(40)，所述激光扫描器(10 )借助于其基座(14 )被安装在所述台车(40 )上，并且所述台车(40 )能够从静止状态变到移动状态，其中所述台车(40)具有用于测量其路径的路径测量装置(45、45)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述台车(40)具有设置有至少两个轮(44)的支架(42)，所述至少两个轮(44)是彼此独立地可旋转的，尤其是关于公共轴线(A)彼此独立地可旋转的。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述路径测量装置(45、45)具有至少两个编码器(45)，所述至少两个编码器(45)中的每个编码器被分配给所述至少两个轮(44)之O4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·迪特，马丁·奥西格，
申请(专利权)人：法罗技术股份有限公司，
类型：
国别省市：
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