测距云台及装置的制作方法

本实用新型涉及测量仪器技术领域，特别涉及一种测距云台及装置。

背景技术：

随着自动化技术的发展，建筑行业迎来了新的发展阶段，各类新的建筑工程机械持续出现。新型建筑工程机械多有自动测距要求，以于作业建筑物内进行精确定位。现有的测距装置测量自由度不足，测量不同的建筑面时需要反复拆装调整激光测距仪的位置，操作过程繁琐、精确度不足。也有一些提高测量自由度的尝试，但多存在机械结构复杂、体积庞大、难于布局的弊端，给建筑工程机械带来新的难题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种测距云台及装置，测量自由度高、机械结构简单小巧，较好地满足建筑工程机械的测距需要。

本实用新型提供的测距云台，包括：

第一旋转机构，具有用于安装激光位移传感器的安装端；

第二旋转机构，设置于所述第一旋转机构上，所述第二旋转机构的旋转轴与所述第一旋转机构的旋转轴垂直，所述安装端配置为使所述激光位移传感器的出射光轴与所述第二旋转机构的旋转轴平行；

反射镜，设置于所述第二旋转机构上并用于反射所述激光位移传感器的出射光，所述反射镜的镜面与第二旋转机构的旋转轴之间的夹角为45°。

进一步地，所述第一旋转机构包括第一旋转座与用于驱动所述第一旋转座旋转的第一驱动源，所述第一旋转座具有所述安装端，所述第二旋转机构设置于所述第一旋转座上。

进一步地，所述第一旋转机构还包括安装底座，所述第一驱动源设置于所述安装底座上。

进一步地，所述安装端与所述第二旋转机构分居所述第一旋转座的旋转轴的两侧。

进一步地，所述第一旋转座的旋转轴与铅垂方向平行，所述安装端与所述第二旋转机构沿所述第二旋转机构的旋转轴分居所述第一旋转座的旋转轴的两侧，所述安装端与所述第二旋转机构的位置配置为：使所述第一旋转座于所述第二旋转机构的旋转轴所在的铅垂面内受到的外力矩为零。

进一步地，所述第二旋转机构包括第二旋转座与用于驱动所述第二旋转座旋转的第二驱动源，所述第二反射镜设置于所述旋转座上，所述第二驱动源设置于所述第一旋转机构上。

进一步地，所述第一旋转机构和/或所述第二旋转机构还包括旋转阻尼器，用于对所述第一旋转机构和/或所述第二旋转机构的旋转运动输出控制阻尼。

进一步地，所述第一旋转机构的旋转轴与所述第二旋转机构的旋转轴保持垂直相交。

进一步地，所述第一旋转机构的旋转轴与铅垂方向平行，所述第二旋转机构的旋转轴与水平方向平行；或者，所述第一旋转机构的旋转轴与水平方向平行，所述第二旋转机构的旋转轴与铅垂方向平行。

本实用新型提供的测距装置，包括激光位移传感器与以上任一项所述的测距云台，所述激光位移传感器安装于所述安装端，所述激光位移传感器的出射光轴与所述第二旋转机构的旋转轴平行。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

以第一旋转机构带动第二旋转机构机构实现第一方向的旋转调节，以第二旋转机构带动反射镜实现第二方向(即第一方向的垂向)的旋转调节，并将反射镜的镜面与第二旋转机构的旋转轴之间的夹角设置为45°，使激光位移传感器的出射光经反射镜反射后可随第一旋转机构、第二旋转机构的旋转实现沿空间直角坐标系的三正交轴射出至对应的墙面，实现对建筑物内的各个墙面的距离测量，测量自由度高，节约了一级旋转机构而具有机械结构简单小巧的优点，满足建筑工程机械的测距需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的测距云台及装置的第一视图；

图2为本实用新型实施例提供的测距云台及装置的第二视图。

主要元件符号说明：

1-第一旋转机构，11-第一旋转座，111-安装端，12-第一驱动源，13-安装底座，14-第一旋转阻尼器，2-第二旋转机构，21-第二旋转座，22-第二驱动源，23-电机编码器，24-第二旋转阻尼器，3-反射镜，mt-激光位移传感器。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合参阅图1～2，本实施例公开了测距云台的一种具体构造，包括第一旋转机构1、第二旋转机构2与反射镜3，具有测量自由度高、机械结构简单小巧的优点。

其中，第一旋转机构1用于实现绕第一旋转轴的旋转运动。第一旋转机构1具有用于安装激光位移传感器mt的安装端111，激光位移传感器mt随第一旋转机构1同步旋转。

激光位移传感器mt由激光器、激光检测器和测量电路组成，激光器用于发生出射光并向外发射，出射光经反射镜3反射后射向测量对象的表面(例如建筑物墙面)，经测量对象的表面反射而返回反射光，该反射光经反射镜3反射后形成入射光到达激光检测器，激光检测器检测该入射光并输出检测电信号，测量电路测量检测电信号而得到距离值。可以理解，激光器的出射光与入射光相互平行。

基于类似的原理，激光位移传感器mt尚可以超声波位移传感器、红外位移传感器等非接触式位移传感器形式替代，替代后的位移传感器仍可采用本实施例的测距云台予以安装应用。

第二旋转机构2设置于第一旋转机构1上。一方面，第二旋转机构2可随第一旋转机构1绕第一旋转轴旋转；另一方面，第二旋转机构2可绕第二旋转轴相对第一旋转机构1旋转。其中，第一旋转轴与第二旋转轴垂直，保证两个正交轴的旋转自由度。

同时，第一旋转机构1的安装端111配置为：使激光位移传感器mt的出射光轴与第二旋转轴平行。换言之，当激光位移传感器mt依照安装要求安装于安装端111时，激光位移传感器mt的出射光轴与第二旋转轴平行。如前所述，由于激光位移传感器mt的出射光与入射光平行，激光位移传感器mt的入射光轴亦与第二旋转轴平行。

反射镜3设置于第二旋转机构2上，可随第二旋转机构2旋转。反射镜3用于将激光位移传感器mt的出射光反射至测量对象的表面，且反射镜3的镜面与第二旋转机构2的旋转轴之间的夹角为45°。相应地，反射镜3的入射光与反射光保持垂直。

第一旋转机构1与第二旋转机构2的具体布置形式根据实际需要决定。示范性地，第一旋转轴与铅垂方向平行，第二旋转轴与水平方向平行；或者，另一种示范，第一旋转轴与水平方向平行，第二旋转轴与铅垂方向平行。

以第一旋转轴与铅垂方向平行、第二旋转轴与水平方向平行为例，介绍两种典型的测量方式，实现对测量点与建筑物内的全部墙面的距离测量。

第一种测量方式，使反射镜3的镜面与铅垂面始终保持重合，则随第一旋转机构1的圆周旋转，反射镜3的镜面可依次面向建筑物内的各个立面，使激光位移传感器mt的出射光可反射至全部立面，实现对测量点与全部立面之间距离的测量，满足两个方向的测量要求。

第二种测量方式，使第一旋转机构1保持静止，第二旋转机构2带动反射镜3同步旋转至两个位置。于第一个位置，使反射镜3的镜面与水平面之间的夹角为45°且反射镜3的镜面与建筑物的天花板保持相对，则可测量测量点与天花板的距离；于第二个位置，使反射镜3的镜面与水平面之间的夹角为45°且反射镜3的镜面与建筑物的地面保持相对，则可测量测量点与地面的距离。

第一旋转机构1可采用多种形式实现。示范性地，第一旋转机构1包括第一旋转座11与用于驱动第一旋转座11旋转的第一驱动源12。其中，第一旋转座11绕第一旋转轴旋转并具有前述的安装端111，第二旋转机构2设置于第一旋转座11上。第一驱动源12的实现形式丰富，包括旋转电机、液压马达等类型。

示范性地，第一旋转机构1还包括安装底座13，第一驱动源12设置于安装底座13上。安装底座13用于与固定对象(例如地面、建筑工程机械)连接，使测距云台保持于固定对象上。相应地，第一旋转座11具有相对于安装底座13并绕第一旋转轴的旋转运动。

示范性地，安装端111与第二旋转机构2分居第一旋转座11的旋转轴的两侧，使结构更为平衡、杜绝或减少侧翻倾覆力矩，保证结构安全与测量结果精确。

示范性地，第一旋转座11的旋转轴与铅垂方向平行，安装端111与第二旋转机构2沿第二旋转轴分居第一旋转轴的两侧，使第一旋转座11两侧的力矩位于同一平面内而得以抵消或部分抵消，杜绝或减少侧翻倾覆可能。进一步地，安装端111与第二旋转机构2的位置配置为：使第一旋转座11于第二旋转机构2的旋转轴所在的铅垂面内受到的外力矩为零。亦即，通过配置安装端111与第二旋转机构2的位置，调节作用力臂，达到平衡外力矩的目的

示范性地，第一旋转机构1还包括第一旋转阻尼器14，用于对第一旋转机构1的旋转运动输出控制阻尼，使第一旋转机构1的旋转状态稳定、降低旋转振动。示范性地，第一旋转阻尼器14设置于安装底座13上，其阻尼作用端可运动地接近/远离第一旋转座11，从而调节作用于第一旋转座11的阻尼力。

第二旋转机构2可采用多种形式实现。示范性地，第二旋转机构2包括第二旋转座21与用于驱动第二旋转座21旋转的第二驱动源22。第二旋转座21绕第二旋转轴旋转，反射镜3设置于第二旋转座21上。第二驱动源22设置于第一旋转机构1上；第二驱动源22的实现形式丰富，包括旋转电机、液压马达等类型。示范性地，当第二驱动源22为旋转电机时，第二旋转机构2还可包括电机编码器23。

示范性地，第二旋转机构2还包括第二旋转阻尼器24，用于对第二旋转机构2的旋转运动输出控制阻尼。示范性地，第二旋转阻尼器24设置于第一旋转座11上，其阻尼作用端可运动地接近/远离第二旋转座21，从而调节作用于第二旋转座21的阻尼力。

示范性地，第一旋转轴与第二旋转轴保持垂直相交，使受力情况较佳。

本实施例还公开了测距装置的一种具体构造，包括激光位移传感器mt与以上介绍的测距云台，激光位移传感器mt安装于安装端111，激光位移传感器mt的出射光轴与第二旋转机构2的旋转轴平行。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。