CN217770222U - 一种环境信息采集设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种环境信息采集设备，包括：上位机；点云采集模块，与所述上位机连接，以将采集的点云数据上传至所述上位机；图像采集模块，与所述上位机连接，以将采集的图像上传至所述上位机；转动机构，所述点云采集模块安装在所述转动机构上，通过所述转动机构带动所述点云采集模块转动以调节采集角度；所述图像采集模块安装于所述转动机构一侧，以与所述点云采集模块配合采集预设区域内同一目标对象的信息；控制模块，分别与所述上位机和所述转动机构连接；本申请可一体化安装部署，无需多传感器现场集成和多设备兼容性调试。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能化生产应用领域，尤其涉及一种环境信息采集设备。
背景技术
随着国家智能制造战略推动和新一代人工智能技术崛起，智能无人化应用日益广泛，在采矿、制造、电力、交通运输等行业领域，形成了由人工作业向智能化、无人化作业的发展趋势。
一个智能无人化***需要自主获取环境信息、进行环境感知，根据感知结果定位感知对象、做出决策，然后驱动执行结构完成预先规定动作。环境感知是实现智能无人化作业必要且关键的环节，智能无人化***存在对环境感知的共性技术需求。
进行环境感知需要相关的传感设备，如激光扫描仪、相机等，目前这些设备使用时都是独立安装调试，存在设备集成、兼容性等问题，获取环境信息多有不便。针对环境感知这一技术需求，还没有一体化的专用环境信息采集设备。
实用新型内容
鉴于以上现有技术存在的问题，本实用新型提出一种环境信息采集设备，主要解决现有采集设备调试不便且兼容性差的问题。
为了实现上述目的及其他目的，本实用新型采用的技术方案如下。
本申请提供一种环境信息采集设备，包括：
上位机；
点云采集模块，与所述上位机连接，以将采集的点云数据上传至所述上位机；
图像采集模块，与所述上位机连接，以将采集的图像上传至所述上位机；
转动机构，所述点云采集模块安装在所述转动机构上，通过所述转动机构带动所述点云采集模块转动以调节采集角度；所述图像采集模块安装于所述转动机构一侧，以与所述点云采集模块配合采集预设区域内同一目标对象的信息；
控制模块，分别与所述上位机和所述转动机构连接。
在本申请一实施例中，所述转动机构包括：
转动云台，用于承载所述点云采集模块；
角度检测单元，其输入端与所述转动云台的转轴连接，以测量所述转动云台的转动角度，所述角度检测单元的输出端与所述控制模块连接。
在本申请一实施例中，所述角度检测单元包括角度编码器。
在本申请一实施例中，所述点云采集模块包括2D激光扫描仪。
在本申请一实施例中，所述控制模块包括：
控制电路板，所述控制电路板上设置有微控制器，通过所述微控制器与所述转动机构连接，以控制所述转动机构的转动角度和转速。
在本申请一实施例中，所述转动机构还包括：
伺服电机，通过传动组件与所述转动云台连接；
伺服控制器，其一端与所述伺服电机连接，所述伺服控制器的另一端与所述控制模块连接，以接收所述控制模块的控制指令，驱动所述伺服电机带动所述转动云台转动。
在本申请一实施例中，所述控制模块还包括：
开关单元，与所述点云采集模块和所述图像采集模块连接，以控制所述点云采集模块和所述图像采集模块的开启或关闭状态。
如上所述，本实用新型一种环境信息采集设备，具有以下有益效果。
本申请通过转动机构带动点云采集模块转动并结合图像采集模块采集指定区域目标对象的不同角度信息，将采集信息输出至上位机，可兼容点云和图像采集模块，得到一体化的专用环境采集设备，设备操作便捷，可采集更为丰富的环境信息。
附图说明
图1为本申请一实施例中环境信息采集设备的结构示意图。
图2为本申请另一实施例中环境信息采集设备的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本实用新型提供一种环境信息采集设备，该设备包括：
上位机01；
点云采集模块05，与所述上位机01连接，以将采集的点云数据上传至所述上位机01；
图像采集模块02，与所述上位机01连接，以将采集的图像上传至所述上位机01；
转动机构04，所述点云采集模块05安装在所述转动机构04上，通过所述转动机构04带动所述点云采集模块05转动以调节采集角度；所述图像采集模块02安装于所述转动机构04一侧，以与所述点云采集模块05配合采集预设区域内同一目标对象的信息；
控制模块03，分别与所述上位机01和所述转动机构04连接。
在一实施例中，转动机构04包括：
转动云台，用于承载所述点云采集模块05；
角度检测单元，其输入端与所述转动云台的转轴连接，以测量所述转动云台的转动角度，所述角度检测单元的输出端与所述控制模块03连接；
伺服电机，通过传动组件与所述转动云台连接；
伺服控制器，其一端与所述伺服电机连接，所述伺服控制器的另一端与所述控制模块03连接，以接收所述控制模块03的控制指令，驱动所述伺服电机带动所述转动云台转动。
在一实施例中，角度检测单元包括角度编码器。
在一实施例中，点云采集模块包括2D激光扫描仪。
在一实施例中，控制模块03包括：
控制电路板，所述控制电路板上设置有微控制器，通过所述微控制器与所述转动机构连接，以控制所述转动机构的转动角度和转速；
开关单元，与所述点云采集模块05和所述图像采集模块02连接，以控制所述点云采集模块05和所述图像采集模块02的开启或关闭状态。
请参阅图2，图2为本申请另一实施例中环境信息采集设备的结构示意图。该设备包括2D激光扫描仪1、相机2、高精度旋转云台3和控制电路板5，4为云台内置的角度编码器，以及其他必要的部件，如设备壳体、交换机、电源模块等。
2D激光扫描仪1、相机2、控制电路板5和上位机使用交换机连接在一起，彼此之间通过网络通讯收发指令和数据。
环境信息采集设备外接220V交流电源，通过电源模块给内部各个模块供电，控制电路板5通过MOS管控制2D激光扫描仪1、相机2和高精度旋转云台3的电源通断，默认设备上电内部所有模块电源都接通。
高精度旋转云台3由转台、伺服电机、伺服驱动器和角度编码器4组成。转台和伺服电机采用蜗轮蜗杆传动；伺服电机连接并受控于伺服驱动器；伺服驱动器还通过RS-485接口连接控制电路板5，作为高精度旋转云台3收发云台控制指令的对外接口。角度编码器4为绝对值角度编码器，安装在高精度旋转云台3的转轴上，通过RS-422接口连接控制电路板5，输出高精度旋转云台3的旋转角度值到控制电路板5。
控制电路板5上微控制器为STM32F407，配备有网口、RS-422和RS-485接口，微控制器STM32F407上安装μC/OS-Ⅱ操作***。控制电路板5通过网口与上位机进行数据通讯。
2D激光扫描仪1为LASE 2000D-224，通过网口直接与上位机进行数据通讯。
相机2为AXIS P1378 Network Camera，通过网口直接与上位机进行数据通讯。
环境信息采集设备开始工作时，上位机给2D激光扫描仪1、相机2、控制电路板5发送指令。控制电路板5给高精度旋转云台3发送云台控制指令，高精度旋转云台3和2D激光扫描仪1开始一起转动，同时控制电路板5开始接收云台内置的角度编码器4输出的高精度旋转云台3的旋转角度值。上位机接收相机2发送来的感知对象的图像数据、2D激光扫描仪1发送来的感知对象的扫描点数据和控制电路板5发送来的高精度旋转云台3的旋转角度值数据，经过数据融合，最终得到感知对象的图像和三维点云数据。当控制电路板5接收云台静止命令时，得到的是感知对象的图像和二维点云数据。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种环境信息采集设备，其特征在于，包括：
上位机；
点云采集模块，与所述上位机连接，以将采集的点云数据上传至所述上位机；
图像采集模块，与所述上位机连接，以将采集的图像上传至所述上位机；
转动机构，所述点云采集模块安装在所述转动机构上，通过所述转动机构带动所述点云采集模块转动以调节采集角度；所述图像采集模块安装于所述转动机构一侧，以与所述点云采集模块配合采集预设区域内同一目标对象的信息；
控制模块，分别与所述上位机和所述转动机构连接。
2.根据权利要求1所述的环境信息采集设备，其特征在于，所述转动机构包括：
转动云台，用于承载所述点云采集模块；
角度检测单元，其输入端与所述转动云台的转轴连接，以测量所述转动云台的转动角度，所述角度检测单元的输出端与所述控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的环境信息采集设备，其特征在于，所述角度检测单元包括角度编码器。
4.根据权利要求1所述的环境信息采集设备，其特征在于，所述点云采集模块包括2D激光扫描仪。
5.根据权利要求1所述的环境信息采集设备，其特征在于，所述控制模块包括：
控制电路板，所述控制电路板上设置有微控制器，通过所述微控制器与所述转动机构连接，以控制所述转动机构的转动角度和转速。
6.根据权利要求2所述的环境信息采集设备，其特征在于，所述转动机构还包括：
伺服电机，通过传动组件与所述转动云台连接；
伺服控制器，其一端与所述伺服电机连接，所述伺服控制器的另一端与所述控制模块连接，以接收所述控制模块的控制指令，驱动所述伺服电机带动所述转动云台转动。
7.根据权利要求1所述的环境信息采集设备，其特征在于，所述控制模块还包括：
开关单元，与所述点云采集模块和所述图像采集模块连接，以控制所述点云采集模块和所述图像采集模块的开启或关闭状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222010785.3U CN217770222U (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种环境信息采集设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222010785.3U CN217770222U (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种环境信息采集设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217770222U true CN217770222U (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=83878268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222010785.3U Active CN217770222U (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种环境信息采集设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217770222U (zh) |
-
2022
- 2022-07-29 CN CN202222010785.3U patent/CN217770222U/zh active Active
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