[實(shí)用新型]一種三維激光掃描儀用掃描控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320755277.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203588076U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛金棟;賴(lài)智華;黃洪健;潘勇;曾悠兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 九江精密測(cè)試技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05D3/00
• 分類(lèi)號(hào): G05D3/00
• 代理公司: 南昌新天下專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 李炳生

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型屬于精密測(cè)量裝置三維激光掃描儀的子系統(tǒng)，具體涉及一種掃描控制系統(tǒng)，尤其是通過(guò)基于ARM的PDA和藍(lán)牙模塊，增加了儀器操控便捷性，避免了絞線現(xiàn)象。?

背景技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新興技術(shù)，可以全天候、快速、直接、高精度地采集大范圍區(qū)域的三維信息，并建立三維數(shù)字化的測(cè)量物體模型，在逆向工程、文物保護(hù)、船舶測(cè)量、機(jī)械制造加工等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。該技術(shù)是一項(xiàng)涉及光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械、控制、圖像處理以及點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理程序的綜合性技術(shù)，是對(duì)多種測(cè)量技術(shù)的綜合體現(xiàn)。?

國(guó)內(nèi)三維激光掃描儀的掃描控制系統(tǒng)基本采用有線方式，電機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生絞線現(xiàn)象，對(duì)儀器造成損害。目前儀器現(xiàn)場(chǎng)操控中，多采用筆記本電腦操控儀器采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這給野外測(cè)量帶了很多不便。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種全天候、大范圍、高精度和快速的三維激光掃描儀用掃描控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過(guò)PDA上的觸摸屏控制儀器旋轉(zhuǎn)，對(duì)野外測(cè)量帶了便利。?

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：?

本實(shí)用新型涉及一種三維激光掃描儀用掃描控制系統(tǒng)，其包括電源板、FPGA控制板、基于ARM的PDA、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和電機(jī)。系統(tǒng)由30V鋰電池供電，電源板集成DC-DC轉(zhuǎn)換模塊，并向FPGA控制板配置+5V電壓、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板配置+12V電壓和電機(jī)配置+12V（俯仰軸電機(jī)）和+24V（方位軸電機(jī)）電壓；基于ARM的PDA集成SCAN模塊和QT模塊，SCAN模塊包含4種控制方式，QT模塊主要針對(duì)觸摸屏LCD編程；FPGA控制板通過(guò)藍(lán)牙模塊接收來(lái)自PDA的控制指令，并且FPGA控制板集成了伺服控制模塊，其用VHDL語(yǔ)言描述4種控制方式，把PDA的控制指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)器能夠兼容的命令；電機(jī)驅(qū)動(dòng)板接收FPGA控制板信號(hào)，解調(diào)控制信號(hào)，并向電機(jī)發(fā)送控制脈沖信號(hào)；電機(jī)選擇直流有刷力矩電機(jī)，包括俯仰軸電機(jī)和方位軸電機(jī)，負(fù)責(zé)響應(yīng)驅(qū)動(dòng)器脈沖信號(hào)，并做出相應(yīng)動(dòng)作。?

本實(shí)用新型還可以包括這樣一些特征：

1、基于ARM的PDA與儀器本體通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線傳輸方式完成通信。

2、PDA上集成LCD觸摸屏，用戶(hù)通過(guò)觸摸屏操控儀器采集數(shù)據(jù)，完成測(cè)量工作。??

3、儀器整體采用鋰電池供電，便于野外測(cè)量。?

4、電機(jī)選用直流有刷力矩電機(jī)，這種類(lèi)型電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小，方向易控，符合儀器本體對(duì)于電機(jī)要求。

5、藍(lán)牙模塊型號(hào)選用CSR公司的BC417。????

本實(shí)用新型的通信系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、本掃描控制系統(tǒng)采用藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)，使三維激光掃描儀的操控模塊和儀器本體無(wú)線互連，有效避免絞線現(xiàn)象。

2、儀器操控模塊采用基于ARM的PDA，增加了儀器的操控便捷度，特別是野外測(cè)量時(shí)，掌上PDA帶來(lái)極大便利。

3、儀器本體轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小，因此電機(jī)選用直流有刷力矩電機(jī)，這類(lèi)電機(jī)便于控制，符合三維激光掃描儀對(duì)于電機(jī)的要求。

由于本實(shí)用新型的這樣幾個(gè)特點(diǎn)，使三維激光掃描儀的測(cè)量安全性、操控便捷度都有了很大提高，從而使本實(shí)用新型具有很強(qiáng)實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是儀器的掃描控制系統(tǒng)示意圖。

圖2是PDA組成框圖。

圖3是儀器本體掃描控制設(shè)備圖。

圖4是DC-DC電源板功能圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1，儀器的掃描控制系統(tǒng)由FPGA控制板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、基于ARM的PDA、電機(jī)組成。電源板集成DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊，向FPGA控制板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和電機(jī)供電；FPGA控制板集成伺服控制模塊，并通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線通信模塊與PDA通信；基于ARM的PDA集成SCAN模塊和QT模塊，其中SCAN模塊編寫(xiě)控制模式指令，QT模塊針對(duì)LCD觸摸屏編程；電機(jī)驅(qū)動(dòng)板接收FPGA控制板信號(hào)，解調(diào)控制指令，并向電機(jī)發(fā)送控制脈沖信號(hào)；電機(jī)包括俯仰軸電機(jī)和方位軸電機(jī)，負(fù)責(zé)響應(yīng)驅(qū)動(dòng)器脈沖信號(hào)，并做出相應(yīng)動(dòng)作。