移動式三維激光建模采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種移動式三維激光建模采集裝置，包括具有平面360度掃描范圍的激光測距裝置、定位裝置、移動裝置，激光測距裝置和定位裝置安裝在移動裝置上，通過在移動過程中進行平面內(nèi)的掃描測量，從而實現(xiàn)對整個空間區(qū)域的建模數(shù)據(jù)采集。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，采集時間可控、成本較低等優(yōu)點。
【專利說明】移動式三維激光建模采集裝置

【技術(shù)領域】
[0001 ] 本實用新型涉及三維建模領域，尤其涉及一種用于室內(nèi)的移動式三維激光建模采集裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]地圖作為地理或位置信息的一種圖形語言形式，給人們的生活出行提供了便利，隨著信息化技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)的二維地圖在某些方面已無法滿足人們更高的要求，三維地圖正成為一個重要的發(fā)展方向。得益于激光測距技術(shù)的發(fā)展，對于三維地圖的模型創(chuàng)建也隨之快速發(fā)展起來。通過對空間內(nèi)某點的三維測距，即可獲知相應的空間范圍，從而建立相應的三維模型。
[0003]目前的室內(nèi)三維建模的采集方式主要是在室內(nèi)某一固定位置放置測距系統(tǒng)，來對空間360度范圍內(nèi)進行掃描測量，從而構(gòu)建在此固定位置處，對于整個掃描區(qū)域內(nèi)的三維模型。但是當室內(nèi)結(jié)構(gòu)較為復雜時(如出現(xiàn)拐角、折回等空間設置或是部分區(qū)域受到墻體遮擋)，那么在一個固定位置的測距系統(tǒng)無法對整個室內(nèi)區(qū)域進行完全掃描，這種情況下就需要另外選擇一個或多個位置進行重復測量，直至對室內(nèi)所有區(qū)域都完成了掃描測量，再通過采集的數(shù)據(jù)進行模型創(chuàng)建。
[0004]以上測量方式的不足在于:(I)由于在每個固定位置，測量系統(tǒng)都需要進行空間360度范圍掃描測量，從而使測量時間較長；(2)當室內(nèi)空間設置較復雜時，可能需要在多個位置進行重復測量，進一步延長了測量時間；(3)可執(zhí)行空間360度范圍掃描測量的測距系統(tǒng)價格昂貴。
[0005]因此，本領域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種簡單、高效、成本較低的三維建模采集裝置。
實用新型內(nèi)容
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種移動式三維激光建模采集裝置，包括具有平面360度掃描范圍的激光測距裝置、定位裝置、移動裝置，所述激光測距裝置和所述定位裝置安裝在所述移動裝置上。
[0007]進一步地，所述激光測距裝置的安裝位置或方向滿足:當所述移動裝置放置在平面上時，所述激光測距裝置的掃描平面垂直于所述平面。
[0008]進一步地，所述激光測距裝置的安裝位置或方向滿足:所述移動裝置的行進方向始終垂直于所述激光測距裝置的掃描平面。
[0009]進一步地，所述移動裝置是輪式或軌道式結(jié)構(gòu)。
[0010]進一步地，所述移動裝置包括手動牽弓I部件或/和電機。
[0011]進一步地，所述激光測距裝置由2個具有平面180度掃描范圍的子激光測距裝置組成。
[0012]進一步地，所述激光測距裝置采用SICK公司的NAV350室內(nèi)型激光掃描測量系統(tǒng)。
[0013]進一步地，所述定位裝置采用SICK公司的NAV350室內(nèi)型激光掃描測量系統(tǒng)，通過設置反光膠貼進行定位。
[0014]進一步地，還包括伸縮裝置，所述伸縮裝置的一端固定安裝在所述移動裝置上，另一端安裝所述激光測距裝置和/或所述定位裝置。
[0015]本實用新型的移動式三維激光建模采集裝置具有以下有益技術(shù)效果:
[0016](I)結(jié)構(gòu)簡單，易于實施。
[0017](2)采用移動式測量，且激光測距裝置的掃描范圍是平面360度，加快了采集時間。
[0018](3)當室內(nèi)空間設置較復雜時，只需相應調(diào)整移動的行進路徑，不會大幅增加采集時間。
[0019](4)使用的激光測距裝置僅具有平面掃描范圍，價格相對便宜，得以有效地降低了整體裝置的成本。
[0020]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的一個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]本實用新型提供的移動式三維激光建模采集裝置，主要是在移動裝置上安裝掃描范圍僅限于平面的測距裝置，通過邊移動邊掃描的方式來對整個室內(nèi)空間進行掃描測距。其主要結(jié)構(gòu)包括具有平面360度掃描范圍的激光測距裝置、定位裝置、移動裝置，激光測距裝置和定位裝置安裝在移動裝置上，安裝需滿足(以移動裝置放置在水平地面上為例):
(I)激光測距裝置的掃描平面垂直于水平平面；(2)移動裝置的行進方向始終垂直于激光測距裝置的掃描平面。
[0023]采集裝置工作時，其在室內(nèi)按照預先設定或隨機選定的路線行進，在移動過程中激光測距裝置在其掃描范圍內(nèi)進行掃描測量，定位裝置可對路線上的各點進行坐標定位。采集裝置的行進路線使得激光測距裝置可以掃描到室內(nèi)空間的所有區(qū)域，最終通過測量采集到的數(shù)據(jù)配合行進路線上的定位坐標進行三維建模。
[0024]如圖1所示，是一種基于本實用新型的移動式三維激光建模采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括作為移動車體1、固定桿2、定位裝置3、激光測距裝置4，固定桿2固定安裝在移動車體I的上部，定位裝置3和激光測距裝置4分別安裝在固定桿2遠離移動車體I的另一端上。
[0025]移動車體I采用輪式結(jié)構(gòu)，車輪部可變向，從而實現(xiàn)直行和轉(zhuǎn)向。移動車體I可通過手動牽引行進，也可以安裝電機，采用電動行進。其行走路線，可通過人為手動調(diào)整，如手動牽引時人為調(diào)整，或采用遙控方式控制電機進行調(diào)整，或在室內(nèi)鋪設軌道進行引導，此時移動車體I不限于采用輪式結(jié)構(gòu)，也可以采用與軌道相配合的滑槽等結(jié)構(gòu)；也可自動設置進行路線或設定程序由移動車體I自行選擇行進路線，如采用AGV。需要指出的是，行進路線必須滿足能使激光測距裝置4在整個行進過程中可掃描到室內(nèi)空間的所有位置。
[0026]本實施例中的激光測距裝置4采用SICK公司的NAV350室內(nèi)型激光掃描測量系統(tǒng)(具體參數(shù)可參考該產(chǎn)品的選型手冊)，其可實現(xiàn)平面360度掃描。該測量系統(tǒng)安裝在固定桿2上時，需滿足其掃描平面401垂直于水平面(當移動車體I放置在水平面時)，并且移動車體I的行進方向始終垂直于該掃描平面401，即當移動車體I沿圖1中所示的箭頭線A方向行進時，無論箭頭線A如何轉(zhuǎn)向，其始終垂直于掃描平面401。激光測距裝置4也可由2個具有平面180度掃描范圍的子激光測距裝置組成。
[0027]本實施例中的激光測距裝置4采用SICK公司的NAV350室內(nèi)型激光掃描測量系統(tǒng)(具體參數(shù)可參考該產(chǎn)品的選型手冊)，其可實現(xiàn)平面360度掃描。該測量系統(tǒng)安裝在固定桿2上時，需滿足其掃描平面301平行于水平面。該產(chǎn)品系統(tǒng)可通過在室內(nèi)的相應位置設置反光膠貼來對NAV350進行定位。
[0028]固定桿2可采用固定長度，也可以使用具有伸縮結(jié)構(gòu)的桿件以適應不同情況的室內(nèi)結(jié)構(gòu)。
[0029]本實施例中的移動式三維激光建模采集裝置工作時(以在水平地面行進為例)，其在室內(nèi)按照預先設定或隨機選定的路線行進，在移動過程中激光測距裝置4在垂直平面內(nèi)進行掃描測量，定位裝置3對路線上的各點進行坐標定位。當完成整個移動采集后，激光測距裝置已掃描到室內(nèi)空間的所有區(qū)域，最終通過測量采集到的數(shù)據(jù)配合定位裝置3確定的路線軌跡坐標進行室內(nèi)三維模型創(chuàng)建。
[0030]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領域】中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種移動式三維激光建模采集裝置，其特征在于，包括具有平面360度掃描范圍的激光測距裝置、定位裝置、移動裝置，所述激光測距裝置和所述定位裝置安裝在所述移動裝置上。
2.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述激光測距裝置的安裝位置或方向滿足:當所述移動裝置放置在平面上時，所述激光測距裝置的掃描平面垂直于所述平面。
3.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述激光測距裝置的安裝位置或方向滿足:所述移動裝置的行進方向始終垂直于所述激光測距裝置的掃描平面。
4.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述移動裝置是輪式或軌道式結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述移動裝置包括手動牽引部件或/和電機。
6.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述激光測距裝置由2個具有平面180度掃描范圍的子激光測距裝置組成。
7.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述激光測距裝置采用SICK公司的NAV350室內(nèi)型激光掃描測量系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述定位裝置采用SICK公司的NAV350室內(nèi)型激光掃描測量系統(tǒng)，通過設置反光膠貼進行定位。
9.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于，還包括伸縮裝置，所述伸縮裝置的一端固定安裝在所述移動裝置上，另一端安裝所述激光測距裝置和/或所述定位裝置。
【文檔編號】G01C3/00GK204142240SQ201420660358
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】謝建平, 王晨, 白檸, 王震東, 雷桂林 申請人:知圖（上海）信息技術(shù)有限公司