[实用新型]一种用于公路隧道检测的立体扫描机器人

权利要求书

1.一种用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，包括线扫描相机、激光光源、位姿调节分支、3D数字相机、激光三维扫描仪和安装平台，所述安装平台包括基础平台、定位桁架、左侧90°扇形板和右侧90°扇形板，所述左侧90°扇形板与所述右侧90°扇形板具有相同的结构和尺寸，所述定位桁架的下端面与所述基础平台固定连接，所述定位桁架的上端面与所述激光三维扫描仪固定连接，所述左侧90°扇形板与所述右侧90°扇形板分别固定设置在所述定位桁架相对的左右两侧；

六组所述位姿调节分支设置在所述左侧90°扇形板的左端面，六组所述位姿调节分支具有相同的结构，六组所述位姿调节分支的六组电动推杆的中心线之间的夹角为15°，位于两侧的电动推杆的中心线与水平线、竖直线的夹角均为7.5°，所述位姿调节分支结构包括移动副、第一转动副和第二转动副，所述移动副由电动推杆实现，其固定部分连接于所述左侧90°扇形板，所述电动推杆包括第一伺服电机，所述第一转动副包括第一阶梯轴、第一轴承、第一轴承座、第一端盖和第二伺服电机，所述第一转动副设置在所述电动推杆的伸缩杆末端，所述第一转动副的轴线垂直于所述左侧90°扇形板，所述第二转动副包括第二阶梯轴、第二轴承、第二轴承座、第二端盖和第三伺服电机，所述第二转动副设置在所述第一转动副的末端，所述第二转动副的轴线与所述第一转动副的轴线垂直而且相交，所述3D数字相机设置在所述位姿调节分支的末端，所述3D数字相机的光轴与所述第二转动副的轴线垂直而且相交；

三组所述线扫描相机和六组所述激光光源设置在所述右侧90°扇形板的右端面，三组所述线扫描相机的光轴之间的夹角为30°，所述线扫描相机的视场角范围为30至45°，位于两侧的线扫描相机光轴与水平线、竖直线的夹角均为15°，每个线扫描相机的两侧设置有两组相同的激光光源，所述激光光源的中心线与所述线扫描相机的光轴之间的夹角为7.5°，所述激光光源的发散角为15至20°。

2.根据权利要求1所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，六组所述电动推杆的中心线位于同一个平面，六组所述电动推杆的中心线相交于所述左侧90°扇形板的圆心；

三组所述线扫描相机的光轴与六组所述激光光源的中心线位于同一个平面，三组所述线扫描相机的光轴与六组所述激光光源的中心线相交于所述右侧90°扇形板的圆心。

3.根据权利要求1所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述定位桁架为一个正方体框架结构，所述基础平台的形状为圆形。

4.根据权利要求3所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述基础平台的构成材料包括碳钢，所述基础平台的直径是所述定位桁架的边长的1.5倍；

所述定位桁架的构成材料包括铝合金，所述定位桁架的正方体边长不小于1m。

5.根据权利要求3所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述左侧90°扇形板和所述右侧90°扇形板相互对应的位置设置有减重孔，所述左侧90°扇形板和所述右侧90°扇形板的半径为1200mm，所述左侧90°扇形板和所述右侧90°扇形板的厚度为10mm。

6.根据权利要求3所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述左侧90°扇形板和所述右侧90°扇形板的构成材料包括镁铝合金，所述左侧90°扇形板和所述右侧90°扇形板的半径与所述定位桁架的边长相等。

7.根据权利要求3所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述定位桁架设置在所述基础平台的中间位置，所述基础平台的直径为1500mm，所述基础平台的厚度为12mm。

8.根据权利要求1所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述激光光源的功率为15w，所述3D数字相机的扫描速度为5kHz，所述3D数字相机的视场范围为352至1060mm，所述3D数字相机的工作距离范围为650至1350mm，所述3D数字相机的平面图像分辨率为1.65mm，所述3D数字相机的Z方向分辨率为0.925mm。

9.根据权利要求1所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述电动推杆的直径为30mm，所述电动推杆的行程不小于1m。

10.根据权利要求1所述的用于公路隧道检测的立体扫描机器人，其特征在于，所述第一阶梯轴和所述第二阶梯轴的直径为12mm，所述第一阶梯轴和所述第二阶梯轴的长度为60mm。