[发明专利]测量机器人运动场地全域平整度自动检测方法及装置

摘要

本发明属于运动场地质量控制领域，为提出一种可实现自动化、全区域、精细的运动场地平整度测量系统，可保证运动场地平整度满足质量检测精度，对不达标的平整度情况进行标注，绘制出运动场地地面平整度图，作为相关部门进行平整度质量管理的依据。为此，本发明采用的技术方案是，测量机器人运动场地全域平整度自动检测装置，包括移动测量装置、集成控制器、数据无线发送装置、数据后台处理部分。本发明主要应用于运动场地质量控制、检验场合。

主权项

1.一种测量机器人运动场地全域平整度自动检测装置，其特征是，包括移动测量装置、集成控制器、数据无线发送装置、数据后台处理部分，其中：移动测量装置移动测量装置由移动测量小车、激光测距仪、倾角传感器、360°棱镜、测量机器人组成；移动测量小车由橡胶万向轮、高强度铝合金车底板、用于安装360°棱镜和倾角仪的与车底板垂直的支撑柱组成，激光测距仪安装于小车底板下方，测量其到地面的距离；倾角传感器固定于支撑柱底部，实时测量移动测量小车与水平面的夹角；360°棱镜通过螺旋安装于支撑柱顶端的四棱柱上，在移动小车测量过程中，测量机器人发射出的激光通过360°棱镜的反馈，测出小车经过各点时棱镜所处的坐标位置及时刻，传输到数据后台处理部分；集成控制器使用模拟数字转换器ADC(Analog‑to‑Digital Converter)采集激光测距仪的距离数据，使用控制器区域网络CAN(Controller Area Network)总线技术采集倾角仪的数据，为提高数据精度，在使用示波器采集白噪音后，对采集到的距离数据进行平均处理；数据控制器通过I/O接口以固定间隔时间向倾角传感器、激光测距仪发送数据读取指令，获取移动测量小车的倾斜角、激光测距仪到运动场地的距离和采集获取以上两个数据的时刻，数据存储于RAM存储器。同时，数据控制器通过I/O接口将RAM存储器中的数据通过数据无线发送装置进行无线数据的传输；数据无线发送装置数据无线传输装置完成数据控制器与数据后台处理部分之间的数据传输，包括采集数据的时刻、激光测距仪的距离数据以及倾角传感器的角度数据；数据后台处理部分数据后台处理部分包括数据库模块、数据后台处理模块，数据库模块用于接收、存储如下数据：采集数据的时刻t、激光测距仪的距离数据d、倾角传感器测得的数据(x_a,y_a)，通过公式得到倾角θ，得到数据记录A，同时，测量机器人在测量小车移动过程中，测得的360°棱镜坐标和时刻值t，每个时刻t对应一个坐标值(x_b,y_b,z_b)，得到数据记录B，将数据记录A和数据记录B中的数据进行整合，得到数据记录C，其中每个时刻t，对应有d、θ、(x_b,y_b,z_b)，通过小车几何尺寸转换，得到激光测距仪测得的地面点高程数据集合(x,y,z)。