[發明專利]一種空間坐標轉換及定點測量裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 202110299007.8
• 申請日: 2021-03-20
• 公開（公告）號: CN112964150B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 王登杰;田長進;王巖;邱凱;張樹崢;杜業峰;馮鑫
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01B5/004
• 分類號: G01B5/004
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 趙龍群

本發明涉及一種空間坐標轉換及定點測量裝置及其工作方法，屬于工程測量技術領域。裝置包括骨架、固定塊、對中桿和棱鏡，其中，骨架為十字型結構，骨架四角上分別設置固定塊，骨架通過固定塊固定于測點位置，骨架上活動設置對中桿，對中桿頂端設置棱鏡。本發明可在復雜工程環境中進行坐標定點測量，提高了觀測工作的靈活性，降低了測量難度，保證測量精度。

技術領域

本發明涉及一種空間坐標轉換及定點測量裝置及其工作方法，屬于工程測量技術領域。

背景技術

目前，在實際工程的坐標測量或施工放樣工作時，存在觀測點空間位置不便定位的狀況，觀測點往往被既有建筑或結構遮擋，或者所處空間位置無合適的觀測角度，導致測量困難，測量精度無法保證。同時，對無載體的空間任意一點(例如鋼桁架或索道管空心圓圓心)進行測量時，觀測點的位置上無任何可放置棱鏡的支撐物，使測量工作無法進行。

中國專利文件CN105737779B公開了一種坐標測量方法及裝置，該裝置包括：控制組件、移動底盤及與移動底盤連接的傳動組件，控制組件用于控制移動底盤移動，直至移動底盤的原點與預設的世界坐標系的預設點重合時停止運動，移動底盤移動過程中，傳動組件在移動底盤的帶動下移動；傳動組件用于相對于移動底盤運動，直至傳動組件的指定點與待測圖像上的標定點重合時停止運動；其中，根據指定點相對于原點的位置，原點相對于世界坐標系的預設點的位置，確定的指定點的世界坐標為標定點的世界坐標。該裝置解決了現有技術中測量待測圖像上的標定點的世界坐標的步驟較復雜，且測量的準確度較低的問題，但并不適用于復雜工程環境中的坐標測量，使用不便。

有鑒于此，設計一種空間坐標轉換及定點測量裝置來解決目前測量工作中存在的問題是十分必要的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種空間坐標轉換及定點測量裝置，可在復雜工程環境中進行坐標定點測量，提高了觀測工作的靈活性，降低了測量難度，保證測量精度。

本發明還提供上述空間坐標轉換及定點測量裝置的工作方法。

本發明的技術方案如下：

一種空間坐標轉換及定點測量裝置，包括骨架、固定塊、對中桿和棱鏡，其中，骨架為十字型結構，骨架四角上分別設置固定塊，骨架通過固定塊固定于測點位置，骨架上活動設置對中桿，對中桿頂端設置棱鏡。

優選的，骨架包括2條鋼尺，2條鋼尺垂直相交連接組成十字型結構，2條鋼尺上均設置刻度，刻度以鋼尺交點為0點向四角延伸。使用時將鋼尺交點調整至測點位置，然后觀測棱鏡坐標得到測點坐標，并通過刻度確定鋼尺交點在橫截面內具體位置。

進一步優選的，2條鋼尺的交點位置設置球鉸，球鉸連接對中桿，使用時對中桿通過球鉸調整為鉛垂狀態。

優選的，固定塊包括卡扣，卡扣套裝于骨架，卡扣上側設置固定螺栓，通過擰緊固定螺栓實現骨架與固定塊的連接固定，卡扣下側設置V型卡槽，通過V型卡槽夾緊測點周圍的結構物凸起，進而將骨架固定于測點位置。

進一步優選的，卡槽下側設置緊固貼片，若測點周圍無結構物凸起，則分別將4個固定塊緊貼四周結構物，進而使4個緊固貼片貼緊結構物，通過摩擦力作用使骨架實現固定。

優選的，棱鏡下側的對中桿上設置調平裝置，通過觀測調平裝置保證對中桿處于鉛垂狀態。

進一步優選的，調平裝置為圓水準器。

優選的，對中桿長30cm，數量設置至少1個，具體數量可根據方便觀測的高度確定并進行連接，應用于任何存在障礙的施工環境。

上述空間坐標轉換及定點測量裝置的工作方法，操作步驟如下：

(1)初步觀察測點周圍環境，存在結構物凸起，通過V型卡槽夾緊測點周圍的結構物凸起，進而將骨架固定，使2條鋼尺交點位置與測點位置相同，對中桿位于骨架上方；