[实用新型]一种旋转式测头的Slam移动扫描系统

说明书

本实用新型公开了一种旋转式测头的Slam移动扫描系统，包括激光雷达、伺服电机、主机、供电系统和数据运算存储系统，所述激光雷达通过伺服电机安装在主机上；所述主机内部设置有主控制板、激光雷达驱动器和I MU姿态传感器，所述主控制板通过激光雷达驱动器驱动伺服电机，从而带动激光雷达旋转，I MU姿态传感器用于获取激光雷达的姿态数据；所述供电系统为主机、伺服电机和激光雷达供电，所述数据运算系统获取激光雷达的扫描数据、I MU姿态数据和伺服电机的输出角度数据，进行转换运算拼接。本实用新型通过伺服电机带动激光雷达旋转，从而将激光雷达的数据扫描扇面扩展为球面，扩大单台激光雷达扫描范围。

技术领域

本实用新型涉及移动测绘装置领域，特别是涉及一种旋转式测头的Slam移动扫描系统。

背景技术

随着计算机技术和数字地图技术的发展，三维场景的信息采集与重构的精度越来越高，Slam(同步定位与地图构建)技术的应用也越来越广泛，环境的移动测量和三维建模在地理测绘、机器人、无人机和军事领域都有重要应用及经济效益。地面场景的三维点云数据的获取一般分为两种，移动式的激光扫描和固定式的激光扫描。目前，现有的地面移动测量系统，通常是基于车载的移动测量系统，但是地面移动测绘系统均需要依赖于全球卫星导航系统和惯性导航系统，所以只能用于室外环境，然而由于室内和地下空间等环境中没有GNSS信号，所以上述的移动测量系统无法正常工作；固定式的激光扫描可以用于室内环境中，且扫描范围接近360度，但是复杂场景需要大量换站，然后进行点云拼接，数据获取的效率十分低下。目前市面上有大量的背包式、推车式、及手持式移动扫描系统，这些设备虽然解决了移动测量及室内狭小空间的运用问题但受到激光雷达固定方式的限制，使得想单次采集获取更加大范围的数据需要一台设备部署多个激光雷达进行多方向采集，使得产生的数据量及成本都大幅增加。

由此可见，上述现有的激光扫描系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的旋转式侧头的Slam移动扫描系统，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种旋转式测头的Slam移动扫描系统，使其将激光雷达以旋转固定的方式安装在手持主机上，将传统激光雷达的数据扫描扇面扩展为球面，扩大单台激光雷达扫描范围，从而克服现有的激光扫描系统的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种旋转式测头的Slam移动扫描系统，包括激光雷达、伺服电机、主机、供电系统和数据运算存储系统，其中：

所述激光雷达通过伺服电机安装在主机上；

所述主机内部设置有主控制板、激光雷达驱动器和IMU姿态传感器，所述主控制板发出控制指令，通过激光雷达驱动器驱动伺服电机，从而带动激光雷达旋转，IMU姿态传感器用于获取激光雷达的姿态数据；

所述供电系统和数据运算存储系统通过数据线与主机连接，供电系统为主机、伺服电机和激光雷达供电，所述数据运算系统获取激光雷达的扫描数据、IMU姿态数据和伺服电机的输出角度数据，进行转换运算拼接。

作为本实用新型的一种改进，所述主机上设置有握柄。

进一步地，所述握柄与主机的下表面快拆连接。

进一步地，所述主机上设置有影像采集相机，所述影像采集相机通过外部控制线与主机相连。

进一步地，所述供电系统与数据运算存储系统外置于主机，能够通过挎包或背负系统携带。

进一步地，所述激光雷达外部设置有护壳，所述护壳呈U字形包覆在激光雷达的上部、下部和背部，所述伺服电机连接至护壳的背部，带动护壳连同激光雷达一同旋转。

进一步地，所述激光雷达的数据线和供电线从伺服电机的无线滑环中心穿过与主机连接。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：