[发明专利]扫描仪辅助装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维激光扫描仪辅助装置，尤其是一种地面式三维激光扫描仪专用运载和限位装置。

背景技术

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它不同于传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。采用三维激光扫描技术的三维激光扫描系统能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。

按运载工具和扫描精度来分类，现阶段的三维激光扫描系统可分为地面式、车载式和机载式三类。

其中，地面式扫描系统是将扫描仪固定在三脚架上进行扫描，这种扫描方式的成果精度较高，一般可达1mm以上。传统的地面式扫描系统的操作流程为：选择站点、架设仪器、开机整平、扫描、关机、拆卸仪器、装箱、换站点，如此循环。在上述流程中，“关机、拆卸仪器、装箱、改换站点、重新架设仪器、开机整平”所花费的时间和人力往往超过“有效扫描”所花费的时间和人力。以目前市场上较为先进的瑞士莱卡C10脉冲式扫描仪为例，因“换站”而进行的“关机、拆卸仪器、装箱、改换站点、重新架设仪器、开机整平”操作时间一般为15—20分钟，而实际“扫描”所需要的时间一般只在8—10分钟左右。“无效工作”占总工作量的65％以上，工作效率较低，同时由于扫描仪自重较大，多次拆装设备也增加了工人的劳动强度。因此在很多情况下，比如对大范围的区域进行扫描时，利用传统的地面式扫描系统往往不方便且耗费时间。

车载式扫描系统可以克服上述难题，原因是车载式扫描系统将扫描仪安放在普通家用汽车的车顶，扫描仪可以在车辆运行过程中进行扫描，扫描的效率大大提高。但其工作原理和数据处理方法完全不同于地面式扫描系统，或者可以说是两个完全不同的扫描系统。这种车载式扫描系统的缺点是扫描精度低，目前最高精度也只有5cm。与车载式扫描系统类似的是机载式扫描系统，它适用于更大范围的扫描，扫描速度也更快，但扫描的精度也更低，往往低于0.5m。除了设备本身的差异之外，地面式扫描系统与车载和机载扫描系统的主要区别在于导航定位的差异，前者采用的是激光定位，后两者往往采用GPS和惯性制导，这也是后两者的扫描精度为何低于前者的主要原因之一。因此，如何集百家之所长，在保证精度的前提下提高扫描效率成为工程界迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地面式三维激光扫描仪专用运载和限位装置。该装置省去了传统地面固定式扫描仪工作过程中因换站而需要进行的关机、拆卸、重新架设和再开机等工序，在扫描精度保持不变的前提下，提高了扫描的工作效率，减轻了工人的劳动强度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种扫描仪辅助设备，包括：

抗倾装置、限位装置和轮子单元，扫描仪位于所述抗倾装置上，所述抗倾装置置于所述限位装置上，所述限位装置与所述轮子单元连接。

进一步地，所述限位装置包括底座，所述抗倾装置置于所述底座上，所述底座与所述轮子连接。

进一步地，所述抗倾装置包括万向铰、支架、连杆和平衡锤，扫描仪置于所述万向铰上，所述万向铰置于所述支架上，所述支架置于所述底座上，所述万向铰通过所述连杆与所述平衡锤连接，所述平衡锤置于所述底座上。

进一步地，所述支架为三脚架。

进一步地，所述限位装置还包括插销和与所述插销相对应的插销孔，所述插销设置于所述平衡锤的周侧，所述插销孔位于所述底座上。

进一步地，所述轮子单元包括至少一个轮子组，任一个所述轮子组均包括第一轮子、第二轮子和轮架，所述第一轮子和第二轮子均与所述轮架转动连接，所述轮架与所述底座连接。

进一步地，所述第一轮子通过穿设于其轴心的第一转轴与所述轮架转动连接，所述第二轮子通过穿设于其轴心的第二转轴与所述轮架转动连接。

进一步地，所述扫描仪辅助装置还包括隔震装置，所述第一转轴通过所述隔震装置与所述第二转轴连接。

进一步地，所述隔震装置包括弹簧、第一U型杆、阻尼杆和第二U型杆，所述第一U型杆的开口端通过所述第一转轴与所述第一轮子连接，所述第一U型杆远离开口端的另一端具有第一挡板，所述第二U型杆的开口端通过所述第二转轴与所述第二轮子连接，所述第二U型杆远离开口端的另一端具有第二挡板，所述阻尼杆设置于所述第一挡板与第二挡板之间，并且其两端分别与所述第一挡板及第二挡板连接，所述弹簧套在所述阻尼杆上，所述弹簧的两端分别与所述第一挡板和第二挡板连接。