[發明專利]一種圓柱形桿塔限界距離點激光測量方法

有效

• 申請號: 201910730774.2
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110411357B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 林鳳濤;于振中;李文興;馬玉麗;吳自翔
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（合肥）國際創新研究院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01C3/00;G01B21/22;G01C1/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 蘇園園

1.一種圓柱形桿塔限界距離點激光測量方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、將軌道小車(1)置于待測桿塔(2)旁的軌道(3)上；

步驟二、將激光測距裝置(4)與角度測量裝置(5)配合安裝使角度測量裝置(5)能夠測量激光測距裝置(4)發出的激光與特定直線之間的夾角，并將激光測距裝置(4)及角度測量裝置(5)與計算單元連接，計算單元能夠讀取激光測距裝置(4)及角度測量裝置(5)的測量數據并進行后續步驟中的運算；

步驟三、將激光測距裝置(4)與角度測量裝置(5)安裝在軌道小車(1)上，并確定激光測距裝置(4)激光出射點與桿塔(2)之間的最小安全距離；

步驟四、開啟激光測距裝置(4)及角度測量裝置(5)，對二者進行初始狀態校準；

步驟五、從激光測距裝置(4)上的A、B、C三點發出三道平行的激光，三道激光打在桿塔(2)的圓柱面上，由A、B、C三點發出的激光在桿塔(2)上的交點分別是D、E、F，A、B、C三點位于同一水平面上，且A、B、C三點位于同一個平行于軌道(3)的豎直面中，從豎直向下投影方向觀察，距離AB＝BC＝t，且C點離桿塔(2)最近；

步驟六、角度測量裝置(5)測得三道激光的仰角均為β，激光測距裝置(4)測得距離AD＝S1、BE＝S2、CF＝S3，計算出由A、B、C三點發出的激光在水平面的投影長度分別為L1、L2、L3；

步驟七、角度測量裝置(5)測得三道激光在水平面上的投影與軌道(3)的夾角均為α，由A、B、C三點發出的激光在水平面的投影再向垂直于軌道(3)的豎直面的投影分別為Dd、Ee、Ff，計算其長度分別為：l₁、l₂、l₃；

步驟八、從豎直向下的投影方向觀察，定義de間距為t1、ef間距為t2，計算計算

步驟九、從豎直向下的投影方向觀察，以F點為原點建立直角坐標系，垂直于軌道(3)且指向軌道(3)的方向為X軸，平行于軌道(3)且遠離激光測距裝置(4)的方向為Y軸，則D、E、F點的坐標分別為：D(X_D，Y_D)、E(X_E，Y_E)、F(X_F，Y_F)，也即D(l₃-l₁，-t1-t2)、E(l₃-l₂，-t2)、F(0，0)，D、E、F三點為桿塔(2)圓柱面上的三個點，根據三角形外接圓圓心公式，計算出桿塔(2)圓心的坐標為O(x，y)，計算桿塔(2)半徑r為：則桿塔(2)到激光測距裝置(4)出射位置(即點A、B、C)所在的豎直面之間的距離d1＝X_F-x+l₃-r；

步驟十、計算單元根據激光測距裝置(4)及角度測量裝置(5)的測量數據計算出d1，將測得的d1與最小安全距離作對比，若d1大于或者等于最小安全距離，則此被測桿塔(2)位置合格，進行下一桿塔(2)的測量，若d1小于最小安全距離，則將被測桿塔(2)移至最小安全距離之外；

步驟十一、測量結束后，關閉并卸下激光測距裝置(4)及角度測量裝置(5)，以備下次測量。

2.根據權利要求1所述的一種圓柱形桿塔限界距離點激光測量方法，其特征在于：所述激光測距裝置(4)為激光測距儀。

3.根據權利要求1所述的一種圓柱形桿塔限界距離點激光測量方法，其特征在于：所述角度測量裝置(5)為角度傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種圓柱形桿塔限界距離點激光測量方法，其特征在于：步驟三中，激光測距裝置(4)的出射點位于軌道(3)靠近桿塔(2)的一側邊緣的正上方，確保激光測距裝置(4)激光出射點與桿塔(2)之間的最小安全距離等于軌道(3)外側邊緣與桿塔(2)之間的最小安全距離。

5.根據權利要求1所述的一種圓柱形桿塔限界距離點激光測量方法，其特征在于：步驟六中，由A、B、C三點發出的激光在水平面的投影長度分別為L1＝S1×cosβ、L2＝S2×cosβ、L3＝S3×cosβ。