移动式三维激光建模采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种移动式三维激光建模采集装置，包括具有平面360度扫描范围的激光测距装置、定位装置、移动装置，激光测距装置和定位装置安装在移动装置上，通过在移动过程中进行平面内的扫描测量，从而实现对整个空间区域的建模数据采集。该装置具有结构简单，易于实施，采集时间可控、成本较低等优点。
【专利说明】移动式三维激光建模采集装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及三维建模领域，尤其涉及一种用于室内的移动式三维激光建模采集装置。
【背景技术】
[0002]地图作为地理或位置信息的一种图形语言形式，给人们的生活出行提供了便利，随着信息化技术的不断进步，传统的二维地图在某些方面已无法满足人们更高的要求，三维地图正成为一个重要的发展方向。得益于激光测距技术的发展，对于三维地图的模型创建也随之快速发展起来。通过对空间内某点的三维测距，即可获知相应的空间范围，从而建立相应的三维模型。
[0003]目前的室内三维建模的采集方式主要是在室内某一固定位置放置测距系统，来对空间360度范围内进行扫描测量，从而构建在此固定位置处，对于整个扫描区域内的三维模型。但是当室内结构较为复杂时(如出现拐角、折回等空间设置或是部分区域受到墙体遮挡)，那么在一个固定位置的测距系统无法对整个室内区域进行完全扫描，这种情况下就需要另外选择一个或多个位置进行重复测量，直至对室内所有区域都完成了扫描测量，再通过采集的数据进行模型创建。
[0004]以上测量方式的不足在于:(I)由于在每个固定位置，测量系统都需要进行空间360度范围扫描测量，从而使测量时间较长；(2)当室内空间设置较复杂时，可能需要在多个位置进行重复测量，进一步延长了测量时间；(3)可执行空间360度范围扫描测量的测距系统价格昂贵。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于开发一种简单、高效、成本较低的三维建模采集装置。
实用新型内容
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种移动式三维激光建模采集装置，包括具有平面360度扫描范围的激光测距装置、定位装置、移动装置，所述激光测距装置和所述定位装置安装在所述移动装置上。
[0007]进一步地，所述激光测距装置的安装位置或方向满足:当所述移动装置放置在平面上时，所述激光测距装置的扫描平面垂直于所述平面。
[0008]进一步地，所述激光测距装置的安装位置或方向满足:所述移动装置的行进方向始终垂直于所述激光测距装置的扫描平面。
[0009]进一步地，所述移动装置是轮式或轨道式结构。
[0010]进一步地，所述移动装置包括手动牵弓I部件或/和电机。
[0011]进一步地，所述激光测距装置由2个具有平面180度扫描范围的子激光测距装置组成。
[0012]进一步地，所述激光测距装置采用SICK公司的NAV350室内型激光扫描测量系统。
[0013]进一步地，所述定位装置采用SICK公司的NAV350室内型激光扫描测量系统，通过设置反光胶贴进行定位。
[0014]进一步地，还包括伸缩装置，所述伸缩装置的一端固定安装在所述移动装置上，另一端安装所述激光测距装置和/或所述定位装置。
[0015]本实用新型的移动式三维激光建模采集装置具有以下有益技术效果:
[0016](I)结构简单，易于实施。
[0017](2)采用移动式测量，且激光测距装置的扫描范围是平面360度，加快了采集时间。
[0018](3)当室内空间设置较复杂时，只需相应调整移动的行进路径，不会大幅增加采集时间。
[0019](4)使用的激光测距装置仅具有平面扫描范围，价格相对便宜，得以有效地降低了整体装置的成本。
[0020]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的一个较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型提供的移动式三维激光建模采集装置，主要是在移动装置上安装扫描范围仅限于平面的测距装置，通过边移动边扫描的方式来对整个室内空间进行扫描测距。其主要结构包括具有平面360度扫描范围的激光测距装置、定位装置、移动装置，激光测距装置和定位装置安装在移动装置上，安装需满足(以移动装置放置在水平地面上为例):
(I)激光测距装置的扫描平面垂直于水平平面；(2)移动装置的行进方向始终垂直于激光测距装置的扫描平面。
[0023]采集装置工作时，其在室内按照预先设定或随机选定的路线行进，在移动过程中激光测距装置在其扫描范围内进行扫描测量，定位装置可对路线上的各点进行坐标定位。采集装置的行进路线使得激光测距装置可以扫描到室内空间的所有区域，最终通过测量采集到的数据配合行进路线上的定位坐标进行三维建模。
[0024]如图1所示，是一种基于本实用新型的移动式三维激光建模采集装置的结构示意图，包括作为移动车体1、固定杆2、定位装置3、激光测距装置4，固定杆2固定安装在移动车体I的上部，定位装置3和激光测距装置4分别安装在固定杆2远离移动车体I的另一端上。
[0025]移动车体I采用轮式结构，车轮部可变向，从而实现直行和转向。移动车体I可通过手动牵引行进，也可以安装电机，采用电动行进。其行走路线，可通过人为手动调整，如手动牵引时人为调整，或采用遥控方式控制电机进行调整，或在室内铺设轨道进行引导，此时移动车体I不限于采用轮式结构，也可以采用与轨道相配合的滑槽等结构；也可自动设置进行路线或设定程序由移动车体I自行选择行进路线，如采用AGV。需要指出的是，行进路线必须满足能使激光测距装置4在整个行进过程中可扫描到室内空间的所有位置。
[0026]本实施例中的激光测距装置4采用SICK公司的NAV350室内型激光扫描测量系统(具体参数可参考该产品的选型手册)，其可实现平面360度扫描。该测量系统安装在固定杆2上时，需满足其扫描平面401垂直于水平面(当移动车体I放置在水平面时)，并且移动车体I的行进方向始终垂直于该扫描平面401，即当移动车体I沿图1中所示的箭头线A方向行进时，无论箭头线A如何转向，其始终垂直于扫描平面401。激光测距装置4也可由2个具有平面180度扫描范围的子激光测距装置组成。
[0027]本实施例中的激光测距装置4采用SICK公司的NAV350室内型激光扫描测量系统(具体参数可参考该产品的选型手册)，其可实现平面360度扫描。该测量系统安装在固定杆2上时，需满足其扫描平面301平行于水平面。该产品系统可通过在室内的相应位置设置反光胶贴来对NAV350进行定位。
[0028]固定杆2可采用固定长度，也可以使用具有伸缩结构的杆件以适应不同情况的室内结构。
[0029]本实施例中的移动式三维激光建模采集装置工作时(以在水平地面行进为例)，其在室内按照预先设定或随机选定的路线行进，在移动过程中激光测距装置4在垂直平面内进行扫描测量，定位装置3对路线上的各点进行坐标定位。当完成整个移动采集后，激光测距装置已扫描到室内空间的所有区域，最终通过测量采集到的数据配合定位装置3确定的路线轨迹坐标进行室内三维模型创建。
[0030]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种移动式三维激光建模采集装置，其特征在于，包括具有平面360度扫描范围的激光测距装置、定位装置、移动装置，所述激光测距装置和所述定位装置安装在所述移动装置上。
2.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述激光测距装置的安装位置或方向满足:当所述移动装置放置在平面上时，所述激光测距装置的扫描平面垂直于所述平面。
3.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述激光测距装置的安装位置或方向满足:所述移动装置的行进方向始终垂直于所述激光测距装置的扫描平面。
4.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述移动装置是轮式或轨道式结构。
5.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述移动装置包括手动牵引部件或/和电机。
6.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述激光测距装置由2个具有平面180度扫描范围的子激光测距装置组成。
7.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述激光测距装置采用SICK公司的NAV350室内型激光扫描测量系统。
8.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述定位装置采用SICK公司的NAV350室内型激光扫描测量系统，通过设置反光胶贴进行定位。
9.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，还包括伸缩装置，所述伸缩装置的一端固定安装在所述移动装置上，另一端安装所述激光测距装置和/或所述定位装置。
【文档编号】G01C3/00GK204142240SQ201420660358
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】谢建平, 王晨, 白柠, 王震东, 雷桂林 申请人:知图（上海）信息技术有限公司