[實用新型]基于激光測距的空間定位裝置

有效

• 申請號: 201820784152.9
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN208547716U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 馮消冰;潘百蛙;韓濤;黃遠征;易偉強;陳尚成
• 申請（專利權）人: 北京博清科技有限公司;北京諾士誠國際工程項目管理有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松

本實用新型提供了一種基于激光測距的空間定位裝置，包括：底座；微控制單元，其設置于底座內；步進驅動器，其設置于底座內；第一步進電機，第一步進電機驅動第一傳動齒輪；豎軸，其與第一傳動齒輪通過第一內齒傳動帶相連；第二傳動齒輪，其與豎軸固定連接；支架，其由第二傳動齒輪帶動轉動；第二步進電機，其設置于支架內；旋轉支架，其設在支架上；第三傳動齒輪，其由第二步進電機帶動轉動；第四傳動齒輪，其與第三傳動齒輪通過第二內齒傳動帶相連，并且第四傳動齒輪帶動旋轉支架旋轉；以及陀螺儀，其設置在旋轉支架上，陀螺儀用于記錄當前的角度值，并將當前的角度值發送給微控制單元。本實用新型能夠實現激光裝置的快速定位，響應快速，定位準確。

技術領域

本實用新型是關于一種空間定位裝置，特別是關于一種基于激光測距的空間定位裝置。

背景技術

激光測距原理是通過相位法來實現測距的，利用光線從發射點到目標點的往返時間來計算獲得距離值，廣泛應用于各種測量行業。現有的激光空間定位裝置存在定位精度不高，難以準確的找到所需的位置；同時現有的激光空間定位裝置需要工作人員提前找好房間的正中間位置，只有做好了這一準備工作裝置才能正常的工作定位，為定位工作帶來了較大的人力負擔，花費了大量的時間。此外，現有的微米級的高精度激光空間定位裝置的優勢在于高精度，誤差能達到0.01微米級別，但同時帶來的也是機構操作比較繁瑣、可定位的距離只有幾米范圍、裝置的價格比較昂貴，難以大范圍的普及應用。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于激光測距的空間定位裝置，從而克服現有技術的缺點。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種激光空間定位裝置，包括：底座；微控制單元，微控制單元設置于底座內；步進驅動器，步進驅動器設置于底座內；第一步進電機，第一步進電機驅動第一傳動齒輪；豎軸，豎軸與第一傳動齒輪通過第一內齒傳動帶相連；第二傳動齒輪，第二傳動齒輪與豎軸固定連接；支架，支架由第二傳動齒輪帶動轉動；第二步進電機，第二步進電機設置于支架內；旋轉支架，旋轉支架架設在支架上；第三傳動齒輪，第三傳動齒輪由第二步進電機帶動轉動；第四傳動齒輪，第四傳動齒輪與第三傳動齒輪通過第二內齒傳動帶相連，并且第四傳動齒輪帶動旋轉支架旋轉；以及陀螺儀，陀螺儀設置在旋轉支架上，陀螺儀用于記錄當前的角度值，并將當前的角度值發送給微控制單元。

在一優選的實施方式中，第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪以及第四傳動齒輪是鋁合金傳動齒輪。

在一優選的實施方式中，第一步進電機是57步進電機，第二步進電機是42步進電機。

在一優選的實施方式中，第一步進電機控制支架的垂直角度變化，第二步進電機控制旋轉支架的水平角度變化。

在一優選的實施方式中，微控制單元同時地控制第一步進電機和第二步進電機。

在一優選的實施方式中，微控制單元用于將輸入的數據，將坐標值轉化為激光裝置擺動的角度，從而在墻壁上定位到該點。具體的轉化算法如下：

式中，∝為裝置擺動角度與Y0Z平面的夾角，X為墻體上所找位置的橫坐標值；Z₀為激光空間定位裝置到檢測墻面的垂直距離；Z是檢測點到裝置的距離；β為裝置的俯仰角度值：若β為正數時，裝置擺動為仰角，若β為負數時，裝置擺動為俯角。

在一優選的實施方式中，當微控制單元計算出激光裝置在X、Y軸轉動的角度時，微控制單元依據如下公式得到脈沖數：

脈沖數＝轉動的角度÷0.014