[实用新型]移动式高精度测量机器人系统

说明书

本实用新型涉及一种移动式高精度测量机器人系统，包括移动式测量小车、自动跟踪定位装置、手持移动终端；移动式测量小车包括底盘、无线接收电台、调平装置、旋转装置、立柱、定位底板、扫描设备、棱镜杆、360°棱镜；自动跟踪定位装置包括自动跟踪全站仪和无线发射电台，无线发射电台搭载于自动跟踪全站仪上；无线接收电台安装于移动式测量小车的底盘上，与无线发射电台配对；自动跟踪全站仪跟踪360°棱镜，并将其三维坐标数据实时传输到无线接收电台；手持移动终端通过无线的方式控制移动式测量小车进行测量工作。本实用新型利用全站仪跟踪和引导测量小车，并对车载扫描设备进行定位与定向，从而实现对施工完成面的绝对坐标进行快速和精准地测量。

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，具体涉及一种道路、桥梁等带状工程施工完成面三维坐标数据的快速采集与分析系统。

背景技术

现阶段道路、桥梁等带状工程施工完成面三维坐标主要依靠GPS和水准仪等工具进行测量，测量的方法是先用GPS放出待测点，再用水准仪测对应点的高程，由于工程线路较长，需要多次架设和调平测量仪器，不仅测量效率低、耗时长，而且还需要多人配合扶尺、打桩、记录数据，增加了人为错误的风险和施工成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对道路、桥梁等带状工程施工领域普遍存在的过程繁琐、效率低、人工成本高的问题，提供一种移动式高精度测量机器人系统，该系统通过全站仪自动跟踪测量小车，可以实现一次架站多次测量，小车搭载自动调平装置和免棱镜测量设备，可以实现自动化非接触式测量，省去了人工调平、扶尺、打桩、记录数据的繁琐过程，从而极大地提高了施工测量的效率和质量。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种移动式高精度测量机器人系统，包括移动式测量小车、自动跟踪定位装置、手持移动终端；

所述移动式测量小车包括底盘、无线接收电台、调平装置、旋转装置、立柱、定位底板、扫描设备、棱镜杆、360°棱镜；所述调平装置安装于所述底盘上；所述旋转装置安装于所述调平装置上；所述立柱固定安装于所述旋转装置上；所述定位底板安装于所述立柱的顶端；所述扫描设备安装于所述定位底板上；所述360°棱镜通过棱镜杆安装在定位底板上，其高度至少高出扫描设备15cm；

所述自动跟踪定位装置包括自动跟踪全站仪和无线发射电台，无线发射电台搭载于自动跟踪全站仪上；所述无线接收电台安装于所述移动式测量小车的底盘上，与无线发射电台配对；所述自动跟踪全站仪跟踪所述360°棱镜，并通过所述无线发射电台将360°棱镜的三维坐标数据实时传输到无线接收电台；

所述手持移动终端通过无线的方式控制所述移动式测量小车和车载扫描设备进行测量工作。

上述方案中，所述底盘上安装有主控制器和无线传输模块；所述主控制器分别与所述无线接收电台、扫描设备、调平装置的驱动器、旋转装置的驱动器、移动式测量小车的驱动器、无线传输模块连接，形成机器人通讯及控制系统。

上述方案中，所述调平装置包括底板、电动支腿和工作台面，所述底板固定安装于小车底盘上，电动支腿安装于底板上，工作台面安装于电动支腿顶端；所述电动支腿上安装有支腿伺服电机和限位开关；所述电动支腿的下端通过支腿安装座固定安装于所述底板上，电动支腿的上端为球头脚，所述球头脚上安装有推杆限位座，所述工作台面固定安装于推杆限位座上，工作台面能够适应±10°的倾角变化；所述工作台面上安装有双轴倾角传感器，能够实时测出工作台面的倾斜角度。

上述方案中，所述调平装置还包括PLC控制器，所述电动支腿的伺服电机、双轴倾角传感器分别与所述PLC控制器连接。

上述方案中，所述旋转装置包括转台底座、转盘、减速部件、旋转伺服电机和感应片，所述转台底座固定安装于调平装置的工作台面上，转盘安装于转台底座上，所述转盘通过减速部件与旋转伺服电机连接，所述感应片安装于所述转台底座上，位于转盘侧方，用于检测转盘的相对位置。