本實(shí)用新型涉及一種基于全站儀的錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
海洋蘊(yùn)藏了多種多樣的資源，如今人們?cè)絹碓綄⒛抗饧杏诤Ｑ笾希速Y源以外，一些實(shí)驗(yàn)也需要在海上進(jìn)行，而由于條件的限制，在海洋上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)十分困難，于是就有了深水模擬實(shí)驗(yàn)室。在深海實(shí)驗(yàn)中，深海作業(yè)綜合研究平臺(tái)在總體設(shè)計(jì)、水下液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓工具接口擴(kuò)展、液壓系統(tǒng)耐壓與密封技術(shù)、水下作業(yè)工具等多個(gè)方面，提供最直接的實(shí)驗(yàn)條件。在平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最難的一點(diǎn)就是錨點(diǎn)的標(biāo)定，因?yàn)楹芏嘌b置都需要用錨進(jìn)行固定，錨點(diǎn)的選定就顯得尤為重要。
目前，國(guó)內(nèi)深水實(shí)驗(yàn)室對(duì)錨點(diǎn)的標(biāo)識(shí)技術(shù)還停留在較為初步的階段，即人工標(biāo)定法：通過設(shè)計(jì)繪圖在紙上確定錨點(diǎn)位置，然后研究員利用皮尺進(jìn)行實(shí)地測(cè)量標(biāo)點(diǎn)，最后讓工人拖動(dòng)水泥制成的錨置于標(biāo)識(shí)處。這種方法之所以被認(rèn)為是初步的，原因主要有：運(yùn)用皮尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)會(huì)由于測(cè)量誤差以及皮尺的自身誤差而使錨點(diǎn)位置偏離預(yù)設(shè)位置；標(biāo)識(shí)過程中各錨點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，操作難度較大，工作量較大；由于工作平臺(tái)表面濕滑，普通方法很難標(biāo)記，只能使用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記，而標(biāo)記后卻很難除去，為以后的標(biāo)記加深難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于全站儀的錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，能夠改善現(xiàn)有方法效率低，準(zhǔn)確度低，勞動(dòng)力大的缺陷。
為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種基于全站儀的錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，包括：飛行器、棱鏡、點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置、PC端、全站儀，其中，
所述棱鏡安裝于所述飛行器1的上部，所述棱鏡2搭配所述全站儀5使用，所述棱鏡反射所述全站儀射出的激光，從而標(biāo)定初始坐標(biāo)，所述棱鏡具有三百六十度接收所述激光的能力；
所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置安裝于所述飛行器的中心的下部；
所述PC端和全站儀通過所述飛行器上的單片機(jī)和所述棱鏡對(duì)錨點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行標(biāo)定；
所述控制點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置根據(jù)所述標(biāo)定后的坐標(biāo)位置在預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)處投放點(diǎn)標(biāo)。
進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述飛行器為六旋翼飛行器。
進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述點(diǎn)標(biāo)為磁鐵。
進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述飛行器的四周還設(shè)置有紅外傳感器。
進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置內(nèi)部有彈射結(jié)構(gòu)和大小適宜的磁鐵塊，在所述飛行器到達(dá)預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)處時(shí)，通過所述PC端發(fā)出指令控制開啟所述彈射結(jié)構(gòu)開始工作，將磁鐵放置于預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)處作為標(biāo)記。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：
采用全站儀配合棱鏡的方法確定坐標(biāo)，結(jié)合實(shí)際情況，可減小人工設(shè)計(jì)計(jì)算的誤差，同時(shí)操作難度小，避免了繁雜的計(jì)算；
投射磁鐵作為標(biāo)記，相比傳統(tǒng)的記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記更為精準(zhǔn)，且對(duì)平臺(tái)沒有影響，實(shí)驗(yàn)之后易于處理，實(shí)用性更高，且可以循環(huán)使用，使錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)更加高效準(zhǔn)確。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的基于全站儀的錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例一
如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種基于全站儀的錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，包括：飛行器1、棱鏡2、點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3、PC端4、全站儀5，其中，
所述棱鏡2安裝于所述飛行器1的上部，所述棱鏡2搭配所述全站儀5使用，所述棱鏡2反射所述全站儀5射出的激光，從而標(biāo)定初始坐標(biāo)，所述棱鏡2具有三百六十度接收所述激光的能力，在所述飛行器1上可以很容易地接收到全站儀5的激光，方便所述飛行器1修改自身飛行路線；
所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3安裝于飛行器1中心的下部；
所述PC端4和全站儀5通過所述飛行器1上的單片機(jī)和所述棱鏡2對(duì)錨點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行標(biāo)定；在此，將全站儀5與PC端4及飛行器1通過程序設(shè)計(jì)相聯(lián)系構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)化設(shè)備；
所述控制點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3根據(jù)所述標(biāo)定后的坐標(biāo)位置在預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)處投放點(diǎn)標(biāo)，本實(shí)用新型具有高效、精準(zhǔn)、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型還可用于土木工程目標(biāo)點(diǎn)和大型演出彩排位置的快速鎖定。
優(yōu)選的，所述飛行器1為六旋翼飛行器，在此，采用能夠水平飛行的六旋翼飛行器1作為運(yùn)動(dòng)裝置來避免因地面不平而導(dǎo)致的Z坐標(biāo)誤差。
優(yōu)選的，所述點(diǎn)標(biāo)為磁鐵，在些使用飛行器搭載的點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3放置磁鐵來標(biāo)定錨點(diǎn)。
優(yōu)選的，所述飛行器1的四周還設(shè)置有紅外傳感器，以實(shí)現(xiàn)特殊情況下的避障要求。
優(yōu)選的，所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3內(nèi)部有彈射結(jié)構(gòu)和大小適宜的磁鐵塊，在所述飛行器1到達(dá)預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)處時(shí)，通過所述PC端4發(fā)出指令控制開啟所述彈射結(jié)構(gòu)開始工作，將磁鐵放置于預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)處作為標(biāo)記，由于深海實(shí)驗(yàn)研究綜合平臺(tái)是由鐵板鋪成，因此磁鐵可以很好地貼合地面，可以在磁鐵外表進(jìn)行涂色，使其更加顯眼，方便辨識(shí)。飛行器上激光點(diǎn)照射到的光點(diǎn)為錨點(diǎn)位置，可用帶坐標(biāo)信息的小吸鐵石吸附在目標(biāo)點(diǎn)位置。再繼續(xù)尋找下一目標(biāo)點(diǎn)。
本實(shí)用新型通過飛行器、棱鏡、點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置、PC端、全站儀，所述棱鏡位于飛行器的上部，所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置位于飛行器的中心下部，PC端與六飛行器的單片機(jī)并行控制，使飛行器抵達(dá)指定坐標(biāo)位置并標(biāo)定，相比傳統(tǒng)方法，采用全站儀配合飛行器搭載棱鏡確定坐標(biāo)的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工計(jì)算，可減小因?qū)嵉厍闆r帶來的誤差，同時(shí)使用六旋翼飛行器進(jìn)行錨點(diǎn)的標(biāo)識(shí)，避免了人工測(cè)量的繁瑣。
如圖1所示采用上述基于全站儀的錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)方法，包括：
步驟一，將預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)輸入PC端4，開啟全站儀5為自動(dòng)測(cè)量模式，并啟動(dòng)飛行器1飛至預(yù)設(shè)高度，在飛行器1工作平臺(tái)上低空貼地飛行；采用飛行器貼地飛行，避開了平臺(tái)上的坑洼濕滑路段，減少考慮Z坐標(biāo)的誤差，可以高效準(zhǔn)確地到達(dá)指定地點(diǎn)，以往人工用皮尺進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴黄秸穆窙r而產(chǎn)生誤差；
步驟二，所述全站儀5自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)量所述飛行器1的坐標(biāo)，所述PC端4實(shí)時(shí)讀取飛行器1的坐標(biāo)并計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果與所述飛行器的單片機(jī)進(jìn)行無(wú)線通訊，以控制所述飛行器1的飛行姿態(tài)與方向，直至所述飛行器1飛至預(yù)定的錨點(diǎn)坐標(biāo)的正上方，再控制所述飛行器1豎直降落至地面；
步驟三，所述飛行器1降落至地面后，所述單片機(jī)控制所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3放置點(diǎn)標(biāo)標(biāo)定錨點(diǎn)完成任務(wù)。另外，若需要同時(shí)完成多個(gè)錨點(diǎn)的標(biāo)定任務(wù)，可在步驟一中將多個(gè)預(yù)定坐標(biāo)依次輸入PC端4，使所述點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3在完成一個(gè)錨點(diǎn)的標(biāo)定任務(wù)后繼續(xù)下一個(gè)錨點(diǎn)的標(biāo)定，直至完成所有的標(biāo)定任務(wù)。整個(gè)運(yùn)行過程中通過實(shí)時(shí)信息采集，利用端口查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和處理。
優(yōu)選的，所述飛行器1為六旋翼飛行器，在此，采用能夠水平飛行的六旋翼飛行器1作為運(yùn)動(dòng)裝置來避免因地面不平而導(dǎo)致的Z坐標(biāo)誤差。
優(yōu)選的，所述點(diǎn)標(biāo)為磁鐵，在些使用飛行器搭載的點(diǎn)標(biāo)鎖定裝置3放置磁鐵來標(biāo)定錨點(diǎn)。
優(yōu)選的，步驟二中采用PC端4與所述飛行器1的單片機(jī)并行運(yùn)算與控制所述飛行器的飛行姿態(tài)。
優(yōu)選的，采用PC端4與所述飛行器1的單片機(jī)并行運(yùn)算與控制所述飛行器的飛行姿態(tài)，包括：
所述單片機(jī)在根據(jù)上一個(gè)坐標(biāo)運(yùn)算結(jié)果來調(diào)整所述飛行器1的飛行姿態(tài)的同時(shí)，所述PC端4讀取當(dāng)前的坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算。
優(yōu)選的，所述PC端4讀取當(dāng)前的坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算中，
所述PC端4讀取當(dāng)前的坐標(biāo)的時(shí)間間隔由所述飛行器1的飛行速度反饋來決定。
優(yōu)選的，所述飛行器1的四周還設(shè)置有紅外傳感器，以實(shí)現(xiàn)特殊情況下的避障要求。
優(yōu)選的，啟動(dòng)飛行器1飛至預(yù)設(shè)高度的步驟之后，還包括：
若PC端4的程序出錯(cuò)或所述飛行器1飛出無(wú)線通訊的有效范圍時(shí)，所述飛行器進(jìn)入保護(hù)程序自動(dòng)返航至出發(fā)位置。
本實(shí)用新型的工作原理如下：
所述飛行器1上的單片機(jī)用于接收所述PC端4發(fā)出的信號(hào)，錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的主程序編寫在所述PC端4上，通過在所述PC端4上輸入預(yù)設(shè)的錨點(diǎn)坐標(biāo)，啟動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)飛行器低空飛行至預(yù)設(shè)的錨點(diǎn)坐標(biāo)。在飛行期間，飛行器(1)的坐標(biāo)不斷改變，全站儀5和棱鏡2測(cè)量出其坐標(biāo)位置，再由PC端4及單片機(jī)并行幫助六旋翼飛行器1不斷修正路線，找到最為快捷的路線到達(dá)指定地點(diǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：
采用全站儀配合棱鏡的方法確定坐標(biāo)，結(jié)合實(shí)際情況，可減小人工設(shè)計(jì)計(jì)算的誤差，同時(shí)操作難度小，避免了繁雜的計(jì)算；
采用飛行器貼地飛行，避開了平臺(tái)上的坑洼濕滑路段，減少考慮Z坐標(biāo)的誤差，可以高效準(zhǔn)確地到達(dá)指定地點(diǎn)，以往人工用皮尺進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴黄秸穆窙r而產(chǎn)生誤差；
投射磁鐵作為標(biāo)記，相比傳統(tǒng)的記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記更為精準(zhǔn)，且對(duì)平臺(tái)沒有影響，實(shí)驗(yàn)之后易于處理，實(shí)用性更高，且可以循環(huán)使用，使錨點(diǎn)標(biāo)識(shí)更加高效準(zhǔn)確。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。