CN117930258B - 一种区域地理激光测距设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种区域地理激光测距设备，涉及激光测距技术领域，激光测距设备本体包括测距箱、角度调控组件、校准机构和激光测距模块，测距箱的后端设置有后挡板，所述后挡板的内部安装有第一电机，测距箱的前端设置有测距窗口，所述测距窗口的底端安装有前挡板，所述前挡板的内侧连接有丝杆，所述丝杆的另一端与第一电机的输出端固定连接，所述激光测距模块安装在丝杆的表面。该激光测距设备通过丝杆和第一电机能够控制激光测距模块水平移动，将旋转提供的角度调控转换为水平直线运动，因此延长了角度调控的读取距离，针对远距离且相隔较短的两个目标点夹角的测量更加精准可靠，同时提供了高效的校准和防尘防水功能。

Description

一种区域地理激光测距设备

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，具体为一种区域地理激光测距设备。

背景技术

激光测距设备在工作时会向目标发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信号到接收的时间，时间乘以光速再除以二，就计算出从观测者到目标的距离了，激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距度，显著减少重量和功耗。

现有技术中的应用于区域地理的激光测距设备借助激光探头产生的激光束实现测距目的，并提供了角度调控等基本功能，当需要测定两个目标点相较于测量点之间的夹角时，除了需要将激光束依次照射到两个目标点位，还需要借助角度调控组件对激光探头进行转动，但是针对远距离且相隔较短的两个目标点来说，激光探头部分转动范围极小，因此测量的夹角误差就会增加，另一方面，激光测距设备需要定期进行校准处理，常规的校准方案需要借助额外的测距工件对该激光测距设备的探测数据进行校验，因此操作步骤繁琐，需要借助额外的工具设备。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种区域地理激光测距设备，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明通过丝杆和第一电机能够控制激光测距模块水平移动，将旋转提供的角度调控转换为水平直线运动，因此延长了角度调控的读取距离，针对远距离且相隔较短的两个目标点夹角的测量更加精准可靠，同时提供了高效的校准和防尘防水功能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种区域地理激光测距设备，包括激光测距设备本体，所述激光测距设备本体包括测距箱、角度调控组件、校准机构和激光测距模块，所述测距箱的后端设置有后挡板，所述后挡板的内部安装有第一电机，所述测距箱的前端设置有测距窗口，所述测距窗口的底端安装有前挡板，所述前挡板的内侧连接有丝杆，所述丝杆的另一端与第一电机的输出端固定连接，所述激光测距模块安装在丝杆的表面，所述角度调控组件设置在激光测距模块的顶端，且激光测距模块的中部安装有激光探头，所述测距箱的顶部开设有滑槽，所述滑槽的内部穿插有锁定组件，所述角度调控组件从滑槽的内部穿过，所述测距箱的顶部一端安装有校准机构。

进一步的，所述测距箱的侧边开设有条形孔，所述条形孔底部的测距箱表面印刻有刻度线，所述滑槽的两侧开设有限位槽，所述测距箱的顶部一端开设有导向孔，所述测距窗口的内侧安装有侧挡条，所述侧挡条的中间设置有感光模块。

进一步的，所述丝杆的末端通过轴承嵌入到前挡板的表面，所述侧挡条和感光模块均以对称的形式安装在丝杆的两侧，所述激光探头发射的激光束与感光模块相齐平。

进一步的，所述激光测距模块包括激光探头和平移板，所述平移板的顶部安装有角度调节轴，所述安装在角度调节轴的顶部，所述激光探头的顶部安装有驱动轴，所述平移板的底部安装有螺纹套筒，且螺纹套筒套设在丝杆的表面。

进一步的，所述平移板的一侧连接有延伸板，所述延伸板的末端安装有下挂板，所述下挂板的末端安装有标示板。

进一步的，所述下挂板嵌入到条形孔的内部，所述标示板从条形孔的内部向外穿出，所述刻度线印刻的数字为激光探头所处的位置朝向测距窗口边缘处照射的激光束与丝杆之间的水平夹角数据。

进一步的，所述角度调控组件包括第二电机和驱动轴，所述驱动轴的顶部连接在第二电机的输出端，所述第二电机的壳体底部设置有第一滑板，所述锁定组件包括第二滑板和锁定螺栓，所述第一滑板和第二滑板的底部均设置有滑块。

进一步的，每个所述滑块均嵌入到限位槽的内部，且限位槽和滑块的截面均呈“T”型结构，所述锁定螺栓从第二滑板的中间位置向下穿出，所述驱动轴的表面连接有对接杆，所述对接杆的末端开设有对接孔，所述锁定螺栓的末端嵌入到对接孔的内部。

进一步的，所述校准机构包括顶板和升降套筒，所述升降套筒安装在顶板的底部，且升降套筒的底部嵌入到导向孔的内部，所述升降套筒的一侧开设有凹槽，所述凹槽的内部嵌装有反光板。

进一步的，所述顶板的两端穿插有切换杆，所述切换杆的末端***到测距箱顶部开设的螺纹孔中，所述激光探头沿着丝杆移动后嵌入到凹槽的内部，所述凹槽的内壁上贴装有密封垫。

本发明的有益效果：

1、该区域地理激光测距设备通过丝杆和第一电机能够控制激光测距模块水平移动，从而改变激光探头产生的激光束从测距窗口边缘处照射时与激光束沿着中间传播时的夹角状态，进而能够将常规方案中依靠旋转才能提供的角度调控转换为水平直线运动来实现，因此延长了角度调控的读取距离，针对远距离且相隔较短的两个目标点夹角的测量更加精准可靠。

2、该区域地理激光测距设备基于上述能够控制激光测距模块进行水平移动的效果，在测距箱的开口位置安装校准机构，因此直接将激光测距模块移动到后端时，直接对校准机构进行距离测量，读取此时获取的实际测量数据，与标准距离数据比对后即可判断此时激光设备的测量误差情况。

3、该区域地理激光测距设备将顶部的校准机构下移后，直接将激光测距模块移动到与校准机构完成对接，此时即可将激光探头部分嵌入到凹槽的内部，借助凹槽对激光探头进行封闭处理，从而避免外部灰尘飘散到激光探头中，提高了防尘和防水的性能。

附图说明

图1为本发明一种区域地理激光测距设备的外形的结构示意图；

图2为本发明激光测距设备的内部结构图；

图3为本发明激光测距模块部分的结构示意图；

图4为本发明角度调控组件部分的结构示意图；

图5为图1中A区域的放大图；

图6为本发明校准机构部分的结构示意图；

图中：1、测距箱；2、后挡板；3、第一电机；4、滑槽；5、限位槽；6、测距窗口；7、条形孔；8、刻度线；9、角度调控组件；10、锁定组件；11、校准机构；12、激光测距模块；13、丝杆；14、平移板；15、螺纹套筒；16、角度调节轴；17、激光探头；18、延伸板；19、下挂板；20、标示板；21、驱动轴；22、第一滑板；23、第二电机；24、对接杆；25、对接孔；26、第二滑板；27、锁定螺栓；28、滑块；29、侧挡条；30、感光模块；31、前挡板；32、顶板；33、升降套筒；34、导向孔；35、切换杆；36、凹槽；37、反光板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图6，本发明提供以下技术方案：一种区域地理激光测距设备，包括激光测距设备本体，所述激光测距设备本体包括测距箱1、角度调控组件9、校准机构11和激光测距模块12，所述测距箱1的后端设置有后挡板2，所述后挡板2的内部安装有第一电机3，所述测距箱1的前端设置有测距窗口6，所述测距窗口6的底端安装有前挡板31，所述前挡板31的内侧连接有丝杆13，所述丝杆13的另一端与第一电机3的输出端固定连接，所述激光测距模块12安装在丝杆13的表面，所述角度调控组件9设置在激光测距模块12的顶端，且激光测距模块12的中部安装有激光探头17，所述测距箱1的顶部开设有滑槽4，所述滑槽4的内部穿插有锁定组件10，所述角度调控组件9从滑槽4的内部穿过，所述测距箱1的顶部一端安装有校准机构11。该区域地理激光测距设备通过内部的激光探头17对目标区域进行距离测量，本实施例提供除了常规的激光测距流程以外，还提供了以下三种使用功能及相关具体流程：1.借助激光测距模块12对两个目标点位相较于测量点位之间的夹角进行测量；2.对激光测距模块12部分的测量数据进行校验；3.不使用时将激光测距模块12部分进行收纳存储。

本实施例，所述测距箱1的侧边开设有条形孔7，所述条形孔7底部的测距箱1表面印刻有刻度线8，所述滑槽4的两侧开设有限位槽5，所述测距箱1的顶部一端开设有导向孔34，所述测距窗口6的内侧安装有侧挡条29，所述侧挡条29的中间设置有感光模块30，所述丝杆13的末端通过轴承嵌入到前挡板31的表面，所述侧挡条29和感光模块30均以对称的形式安装在丝杆13的两侧，所述激光探头17发射的激光束与感光模块30相齐平。

具体的，进行测量时，由于测距箱1整体呈较长的通道结构，并将激光测距模块12设置在测距箱1的内部，因此后续使用测距过程中，启动激光测距模块12后会将激光探头17发射的激光束朝向测距窗口6的位置射出，并照射到目标点位，直接获取照射点位的距离数据，即可完成距离测量过程。

本实施例，所述激光测距模块12包括激光探头17和平移板14，所述平移板14的顶部安装有角度调节轴16，所述角度调节轴16的顶部安装有激光探头17，所述激光探头17的顶部安装有驱动轴21，所述平移板14的底部安装有螺纹套筒15，且螺纹套筒15套设在丝杆13的表面，所述平移板14的一侧连接有延伸板18，所述延伸板18的末端安装有下挂板19，所述下挂板19的末端安装有标示板20，所述下挂板19嵌入到条形孔7的内部，所述标示板20从条形孔7的内部向外穿出，所述刻度线8印刻的数字为激光探头17所处的位置朝向测距窗口6边缘处照射的激光束与丝杆13之间的水平夹角数据。将顶部的校准机构11下移后，直接将激光测距模块12移动到与校准机构11完成对接，此时即可将激光探头17部分嵌入到凹槽36的内部，借助凹槽36对激光探头17进行封闭处理，从而避免外部灰尘飘散到激光探头17中，提高了防尘和防水的性能。

具体的，当该测距设备不使用时，先通过控制顶部的校准激光下移，嵌入到测距箱1的内部，然后通过后端的第一电机3带动丝杆13转动，直至将激光测距模块12朝向丝杆13的末端移动，直至将激光测距模块12上的激光探头17末端嵌入到凹槽36的内部，即可借助凹槽36以及其内壁上贴装的密封垫，将激光探头17的内壁进行密封处理，以确保后续长时间的存储过程中外部的灰尘和液体不会渗透到激光探头17的内部从而对镜片产生损坏。

本实施例，所述角度调控组件9包括第二电机23和驱动轴21，所述驱动轴21的顶部连接在第二电机23的输出端，所述第二电机23的壳体底部设置有第一滑板22，所述锁定组件10包括第二滑板26和锁定螺栓27，所述第一滑板22和第二滑板26的底部均设置有滑块28，每个所述滑块28均嵌入到限位槽5的内部，且限位槽5和滑块28的截面均呈“T”型结构，所述锁定螺栓27从第二滑板26的中间位置向下穿出，所述驱动轴21的表面连接有对接杆24，所述对接杆24的末端开设有对接孔25，所述锁定螺栓27的末端嵌入到对接孔25的内部。通过丝杆13和第一电机3能够控制激光测距模块12水平移动，从而改变激光探头17产生的激光束从测距窗口6边缘处照射时与激光束沿着中间传播时的夹角状态，进而能够将常规方案中依靠旋转才能提供的角度调控转换为水平直线运动来实现，因此延长了角度调控的读取距离，针对远距离且相隔较短的两个目标点夹角的测量更加精准可靠。

具体的，针对两个目标点位相较于测量点位之间的夹角进行测量时，先通过锁定组件10将激光测距模块12进行锁定，锁定后，即可确保激光探头17发射的激光束与丝杆13保持平行，此时控制激光测距模块12移动到丝杆13的末端，并直接对其中一个点位进行对齐照射，然后将整个测距箱1进行固定，并解除锁定组件10，此时同时启动第一电机3和第二电机23，借助第一电机3将激光测距模块12沿着丝杆13向后拉动，而第一电机3控制激光探头17旋转，并始终照射到第二目标点位上，由于丝杆13带动激光探头17越向后拉动，激光束与丝杆13之间的夹角会越小，该过程中激光束也会从近似垂直与丝杆13的位置朝向第一目标点位逐渐扫过，直至激光束照射到第二目标点位后，即可停止第一丝杆13转动，此时激光测距模块12会固定在丝杆13的固定位置处，且该位置借助侧边延伸板18和标示板20会指向外部的刻度线8位置上，该刻度线8显示的角度数据，即激光测距模块12处于丝杆13该位置上后激光探头17发射的激光束与丝杆13之间的水平夹角数据，即第二目标点位与第一目标点位相较于测量点位之间的水平夹角数据。该过程中通过手动调控第二电机23，驱动激光探头17转动，确保其始终照射到第二目标点位上，直至激光束随着激光探头17后移，最终被感光模块30遮挡后，即可发送电信号，停止第一电机3运行，即可读取此时的激光束角度数据。

本实施例，所述校准机构11包括顶板32和升降套筒33，所述升降套筒33安装在顶板32的底部，且升降套筒33的底部嵌入到导向孔34的内部，所述升降套筒33的一侧开设有凹槽36，所述凹槽36的内部嵌装有反光板37，所述顶板32的两端穿插有切换杆35，所述切换杆35的末端***到测距箱1顶部开设的螺纹孔中，所述激光探头17沿着丝杆13移动后嵌入到凹槽36的内部，所述凹槽36的内壁上贴装有密封垫。基于上述能够控制激光测距模块12进行水平移动的效果，在测距箱1的开口位置安装校准机构11，因此直接将激光测距模块12移动到后端时，直接对校准机构11进行距离测量，读取此时获取的实际测量数据，与标准距离数据比对后即可判断此时激光设备的测量误差情况。具体的，先通过第一电机3控制激光测距模块12移动到测距箱1的最内部，转动切换杆35将升降套筒33下移到最底部，即可将凹槽36处于激光探头17的等高线上，转动再次借助锁定组件10将激光测距模块12锁定，确保激光束能够直接照射到凹槽36内部的反光板37上，即可获取此时激光探头17采集的距离数据，将该数据与该设备制造时反光板37距离激光探头17处于最后端之间的固定数据比对，即可获取误差值。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种区域地理激光测距设备，包括激光测距设备本体，其特征在于：所述激光测距设备本体包括测距箱（1）、角度调控组件（9）、校准机构（11）和激光测距模块（12），所述测距箱（1）的后端设置有后挡板（2），所述后挡板（2）的内部安装有第一电机（3），所述测距箱（1）的前端设置有测距窗口（6），所述测距窗口（6）的底端安装有前挡板（31），所述前挡板（31）的内侧连接有丝杆（13），所述丝杆（13）的另一端与第一电机（3）的输出端固定连接，所述激光测距模块（12）安装在丝杆（13）的表面，所述角度调控组件（9）设置在激光测距模块（12）的顶端，且激光测距模块（12）的中部安装有激光探头（17），所述测距箱（1）的顶部开设有滑槽（4），所述滑槽（4）的内部穿插有锁定组件（10），所述角度调控组件（9）从滑槽（4）的内部穿过，所述测距箱（1）的顶部一端安装有校准机构（11）。

2.根据权利要求1所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述测距箱（1）的侧边开设有条形孔（7），所述条形孔（7）底部的测距箱（1）表面印刻有刻度线（8），所述滑槽（4）的两侧开设有限位槽（5），所述测距箱（1）的顶部一端开设有导向孔（34），所述测距窗口（6）的内侧安装有侧挡条（29），所述侧挡条（29）的中间设置有感光模块（30）。

3.根据权利要求2所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述丝杆（13）的末端通过轴承嵌入到前挡板（31）的表面，所述侧挡条（29）和感光模块（30）均以对称的形式安装在丝杆（13）的两侧，所述激光探头（17）发射的激光束与感光模块（30）相齐平。

4.根据权利要求2所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述激光测距模块（12）包括激光探头（17）和平移板（14），所述平移板（14）的顶部安装有角度调节轴（16），所述激光探头（17）安装在角度调节轴（16）的顶部，所述激光探头（17）的顶部安装有驱动轴（21），所述平移板（14）的底部安装有螺纹套筒（15），且螺纹套筒（15）套设在丝杆（13）的表面。

5.根据权利要求4所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述平移板（14）的一侧连接有延伸板（18），所述延伸板（18）的末端安装有下挂板（19），所述下挂板（19）的末端安装有标示板（20）。

6.根据权利要求5所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述下挂板（19）嵌入到条形孔（7）的内部，所述标示板（20）从条形孔（7）的内部向外穿出，所述刻度线（8）印刻的数字为激光探头（17）所处的位置朝向测距窗口（6）边缘处照射的激光束与丝杆（13）之间的水平夹角数据。

7.根据权利要求4所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述角度调控组件（9）包括第二电机（23）和驱动轴（21），所述驱动轴（21）的顶部连接在第二电机（23）的输出端，所述第二电机（23）的壳体底部设置有第一滑板（22），所述锁定组件（10）包括第二滑板（26）和锁定螺栓（27），所述第一滑板（22）和第二滑板（26）的底部均设置有滑块（28）。

8.根据权利要求7所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：每个所述滑块（28）均嵌入到限位槽（5）的内部，且限位槽（5）和滑块（28）的截面均呈“T”型结构，所述锁定螺栓（27）从第二滑板（26）的中间位置向下穿出，所述驱动轴（21）的表面连接有对接杆（24），所述对接杆（24）的末端开设有对接孔（25），所述锁定螺栓（27）的末端嵌入到对接孔（25）的内部。

9.根据权利要求1所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述校准机构（11）包括顶板（32）和升降套筒（33），所述升降套筒（33）安装在顶板（32）的底部，且升降套筒（33）的底部嵌入到导向孔（34）的内部，所述升降套筒（33）的一侧开设有凹槽（36），所述凹槽（36）的内部嵌装有反光板（37）。

10.根据权利要求9所述的一种区域地理激光测距设备，其特征在于：所述顶板（32）的两端穿插有切换杆（35），所述切换杆（35）的末端***到测距箱（1）顶部开设的螺纹孔中，所述激光探头（17）沿着丝杆（13）移动后嵌入到凹槽（36）的内部，所述凹槽（36）的内壁上贴装有密封垫。