[发明专利]测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于测量设备领域，特别是用于测量较大范围的物品的是三维轮廓，具体涉及一种测量装置及采用该测量装置的测量方法。

背景技术

三维测量可以生成物品的三维轮廓，进而可以获知其整体的外形，可以方便的获知物品的体积，进而获知重量等数据。有些堆积物都是随意的堆放，具有极不规则的形状，比如堆放在粮仓里的粮食，放置在地面上的沙土等等，想获得这些物品的体积或者重量时，往往是通过最初的记录得知，如果记录的数据存在问题，很难得到真实的情况。

现有的测量方式多是在堆积物的上空放置垂直的桁架导轨，在导轨上安装测量仪器，通过测量仪器在导轨上的移动获得物品的三维轮廓，进而得到体积、重量等数据。但这种测量方法中，需要在待测物品上方搭建桁架导轨，这无疑会极大地增加获得预测物体积、质量等数据的成本，并且有时在得知数据后，还要拆除桁架导轨，造成测量的极大不方便。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种测量装置以及相应的测量方法，该测量装置能够很方便的测出预测物的三维轮廓，获取预测物的体积、重量等信息。

一种测量装置，包括主控单元、测量杆以及安装于所述测量杆上的测量单元，所述测量单元包括测距模块、第一电机和第二电机，所述第一电机驱动所述测距模块转动，所述第二电机驱动所述第一电机转动，所述主控单元控制所述第一电机和所述第二电机的转动、收集并处理所述测距模块测得的数据。

优选地，所述第一电机驱动所述测距模块等角速度转动。

优选地，所述第一电机驱动所述测距模块转动的角速度              ω=ω₀cosθ/cosθ₀，其中，θ为所述测距模块与所述测量杆的夹角，θ₀为所述测距模块与所述测量杆的最小夹角，ω₀为θ=θ₀时所述第一电机驱动所述测距模块转动的角速度。

优选地，所述测距模块与所述测量杆处于最小夹角时，所述第二电机驱动所述测距模块转动的角度Δψ_n=ψ_n－ψ_n－1，其中，ψ_n、ψ_n－1满足        tanψ_n=2tanψ_n－1－tanψ_n－2，n≥2；ψ为所述测距模块与所述测量杆的夹角，ψ₀为初始所述测距模块与所述测量杆的夹角，ψ₁为所述第二电机首次驱动所述第一电机转动后所述测距模块与所述测量杆的夹角。

优选地，所述测距模块为激光测距模块、超声波测距模块或红外测距模块。

优选地，所述测量杆和所述测量单元均为两个，所述测量单元分别安装在所述测量杆上，两所述测量单元在各自的第一电机驱动相应测量模块时，两所述测量单元形成的测量轨迹相交。

优选地，两所述测量单元在各自的第一电机驱动相应测量模块时，两所述测量单元形成的测量轨迹相交垂直。

优选地，还包括两个所述测量单元，四个所述测量单元呈矩形状分布。

一种测量方法，包括以下步骤：a、放置测量装置；b、调整测量单元在测量杆上的高度；c、主控单元控制第二电机驱动第一电机转动，以调整测距模块与测量杆之间的夹角；d、主控单元控制第一电机驱动测距模块转动，并收集测距模块测量的数据；e、重复步骤c、d，直至完全测量预测物；f、主控单元处理收集的数据，生成预测物的三维模型。

优选地，所述步骤a中所述测量装置包括四个测量单元，所述测量单元分别放置在所述预测物的四周。

本发明测量装置能够方便的测知预测物的三维轮廓，受预测物的分布情况、体积大小以及形状影响小，并且本测量装置结构简单，拆装方便，很适合用于大型堆积物的三维轮廓的获知，特别适用于临时放置的堆积物。

附图说明

图1是本发明测量装置一种实施方式的示意图；

图2是图1所示实施方式测量单元的结构示意图；

图3本发明测量装置另一种实施方式的应用图；

图4是图3所示应用图的截面图；

图5是本发明测量装置横向测量时的示意图；

图6是本发明测量装置纵向移动时的示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。