一种基于激光的三维点云扫描装置的制作方法

本实用新型涉及三维扫描技术领域，特别涉及一种基于激光的三维点云扫描装置。

背景技术：

激光三维扫描仪是对目标物体的表面进行点云数据采集，并对采集到的点云数据进行分析，同时通过重构软件将采集到的数据进行三维重构，与实际的目标物体进行对比分析，得到虚拟的三维模型，但是在扫描过程中，除了对模型做精确的计算分析外，还要确保可以较为全面的对目标物体进行扫描，但是目前的激光三维扫描仪一般是将获取的点云数据通过数据线传输到上位机，限制了数据传输的距离。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于激光的三维点云扫描装置，用以实现可以方便地将所扫描的结果数据和所扫描的地理位置信息发送给远端的工作人员。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于激光的三维点云扫描装置，包括：

承载台，包括圆柱形的盒体，所述盒体的盒底设置有驱动电机和蓄电池，所述驱动电机和蓄电池之间电连接，所述驱动电机的驱动轴与所述盒底垂直，所述驱动电机的驱动轴顶端与一水平放置的圆形的支撑板的中心位置垂直连接；所述支撑板的面积小于所述盒底的面积；

激光扫描仪和摄像机，设置在所述支撑板上；

定位模块，设置在所述盒体的内部；

处理器，设置在所述盒体的内部，通过数据线与所述激光扫描仪和摄像机连接；

远距通讯模块，设置在所述盒体的内部，与所述处理器之间连接；

后台服务器，与所述远距通讯模块之间通讯连接。

在一种可能实现的方式中，

所述盒体底部设置有与所述支撑板相平行的底座，所述底座上设置有固定槽，所述固定槽中设置有固定杆，固定环与固定杆相铰接，所述固定杆的顶部设置有调节件，所述调节件包括旋转轴、限位杆、弹簧，所述旋转轴设置在所述固定杆与所述盒体底部接触面的中心，所述旋转轴与所述接触面垂直且所述盒体通过所述旋转轴围着所述固定杆旋转，所述限位杆设置在所述固定杆的通孔内，所述限位杆上设置有与其同心轴的第一限位环和第二限位环，所述第一限位环位于所述第二限位环的上方，所述弹簧套设于限位杆上，且所述弹簧位于所述第一限位环与所述第二限位环之间，所述盒体底部设置有与所述第一限位环和第二限位环对应的第一限位孔和第二限位孔。

在一种可能实现的方式中，

所述支撑板上设置有可将所述激光扫描仪与摄像机进行固定的固定组件，所述固定组件包括层板，所述层板设置在所述支撑板顶部，所述层板顶端的四个边角处均设有固定件，同一侧的所述两个固定件之间均设有固位槽，所述固位槽的底端与所述支撑板进行焊接，所述固定件的一端设置有连接柱，所述固定件的另一端设置有内部设置有半通孔且所述通孔穿插固定螺栓的限位柱，所述固位槽的表面设置有均匀分布的螺孔，所述螺孔的内部设有螺栓。

在一种可能实现的方式中，

所述激光扫描仪与摄像机上分别设置有贴片，所述贴片上设置有与所述螺孔相匹配的圆孔，与所述螺栓相适配的螺母将通过所述圆孔与螺孔的所述螺栓相拧。

在一种可能实现的方式中，还包括：

充放电控制电路及无线充电组件，所述无线充电组件包括无线充电发送线圈与无线充电接收线圈，所述充放电控制电路设置于所述盒体的内部，所述无线充电发送线圈安装在所述支撑板的上表面，所述充放电控制电路分别与所述蓄电池、无线充电发送线圈、无线充电接收线圈连接，所述激光扫描仪和摄像机上分别安装有与所述无线充电发送线圈相匹配的无线充电接收线圈。

在一种可能实现的方式中，

所述远距通讯模块包括：5G通信模块、4G通信模块、物联网通信模块、 WIFI通信模块、GSM通信模块任一种或多种。

在一种可能实现的方式中，

所述激光扫描仪与所述摄像机都设置有偏振镜。

在一种可能实现的方式中，

所述底座的底部设置有防滑垫。

在一种可能实现的方式中，

所述贴片上套有防护罩，所述防护罩采用的不锈钢材质。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中一种基于激光的三维点云扫描装置的结构图；

图2为本实用新型实施例中盒体下方的结构图；

图3为本实用新型实施例中调节件的结构图；

图4为本实用新型实施例中固定组件的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种基于激光的三维点云扫描装置，如图1所示，包括：

承载台1，包括圆柱形的盒体2，盒体2的盒底设置有驱动电机3和蓄电池4，驱动电机3和蓄电池4之间电连接，驱动电机3的驱动轴5与盒底垂直，驱动电机3的驱动轴5顶端与一水平放置的圆形的支撑板6的中心位置垂直连接；支撑板6的面积小于盒底的面积；

激光扫描仪7和摄像机8，设置在支撑板6上；

定位模块9，设置在盒体2的内部；

处理器10，设置在盒体2的内部，通过数据线与激光扫描仪8和摄像机9 连接；

远距通讯模块11，设置在盒体2的内部，与处理器10之间连接；

后台服务器12，与远距通讯模块11之间通讯连接。

基于激光的三维点云扫描装置的工作原理：激光扫描仪和摄像机对目标物体进行扫描的同时，定位模块对该目标物体进行定位，将扫描采集到的点云数据及获取的位置信息通过数据线传输到处理器，处理器将接收到的点云数据及位置信息进行格式转换，最后将处理后的点云数据及位置信息通过远距通讯模块传输到后台服务器。

需要说明的是，对于摄像机而言，例如可以选择镜头为USB VGA的摄像头。

盒体的盒底设置有驱动电机和蓄电池，为该装置提供的电能，保证其正常运行。

该技术方案的有益效果是：通过远距通讯模块传输数据，增大了传输距离，提高了获取数据的便捷性，通过定位模块可以获得扫描装置的位置，方便管理，实现可以方便地将所扫描的结果数据和所扫描的地理位置信息发送给远端的工作人员。另外，激光扫描仪7和摄像机8可以随着支撑板转动，从而方便扫描承载台所处环境的三维数据。

本实用新型实施例提供的装置，如图2所示，盒体底部设置有与支撑板相平行的底座201，底座201上设置有固定槽202，固定槽202中设置有固定杆 203，固定环与固定杆203相铰接，固定杆203的顶部设置有调节件204，如图 3所示，调节件包括旋转轴2042、限位杆2042、弹簧2043，旋转轴2042设置在固定杆203与盒体底部接触面的中心，旋转轴2042与接触面垂直且盒体通过旋转轴2042围着固定杆203旋转，限位杆2042设置在固定杆203的通孔内，限位杆2042上设置有与其同心轴的第一限位环205和第二限位环206，第一限位环205位于第二限位环206的上方，弹簧2043套设于限位杆2042上，且弹簧2043位于第一限位环205与第二限位环206之间，盒体底部设置有与第一限位环205和第二限位环206对应的第一限位孔和第二限位孔。

优选地，底座的底部设置有防滑垫，其好处是：增大摩擦力，使安全系数更高。

调节件的工作原理：当盒体未旋转时，限位杆上套设有弹簧，弹簧作用在第一限位环和第二限位环上，会将限位杆往靠近盒体底部的一侧顶，会使限位杆穿过固定杆上的通孔后前端位于盒体底部的第一限位孔内，配合旋转轴可固定盒体和固定杆之间的位置关系；当需要旋转时，拉动限位杆，使限位杆脱离第一限位孔，此时盒体通过旋转轴可绕固定杆旋转，当盒体旋转到最低点时，松开限位杆，弹簧会将限位杆顶至盒体底部的第二限位孔内。

需要说明的是，盒体、驱动轴、支撑板三者是固定连接的，且通过调节件围绕着固定杆进行不同方向的旋转。

该技术方案的有益效果是：通过设置调节件，可以实现盒体、驱动轴、支撑板三者进行不同方向的旋转，使得激光扫描仪和摄像机对目标物体的扫描范围更加广泛，扫描的更加全面，提高对目标物体重构的精确度。

本实用新型实施例提供的装置，

支撑板上设置有可将激光扫描仪与摄像机进行固定的固定组件，如图4所示，固定组件包括层板01，层板01设置在支撑板6顶部，层板01顶端的四个边角处均设有固定件02，同一侧的两个固定件02之间均设有固位槽03，固位槽03的底端与支撑板6进行焊接，固定件02的一端设置有连接柱04，固定件 02的另一端设置有内部设置有半通孔且通孔穿插固定螺栓的限位柱，固位槽 02的表面设置有均匀分布的螺孔05，螺孔05的内部设有螺栓。

进一步地，激光扫描仪与摄像机上分别设置有贴片，贴片上设置有与螺孔相匹配的圆孔，与螺栓相适配的螺母将通过圆孔与螺孔的螺栓相拧。

进一步地，贴片上套有防护罩，防护罩采用的不锈钢材质，其好处是：可以提高贴片的使用寿命。

固定组件的工作原理：将层板放置在支撑板的顶部，且卡合到两个限位条之间，将螺栓拧入螺孔内，从而分别锁定层板的两端，将固定件围绕连接柱旋转至层板上，并且将螺栓拧入限位柱内，从而四个固定件对层板的四个边角进行固定，从而通过固定件和固位槽对层板完成的双重固定，其好处是：固定效果更好，有效的解决了单一固定可能导致的固定松动的问题，避免了固定过程中会产生松动的情况发生。

需要说明的固位槽的截面呈I形，与层板的两端相配合，固位槽的底端设有橡胶软垫，其好处是：可以对层板进行限位卡合，提高固定效果。

其中，贴片上设置有与螺孔相匹配的圆孔，与螺栓相适配的螺母将通过圆孔与螺孔的螺栓相拧，达到将激光扫描仪和摄像机固定到层板上的目的，其好处是：不用额外地采用其他固定方法，简化了结构。

该技术方案的有益效果是：通过固定件和固位槽对层板完成的双重固定，可以有效解决单一固定导致的固定松动的问题，保证了激光扫描仪和摄像机的安全性。

本实用新型实施例提供的装置，还包括：

充放电控制电路及无线充电组件，无线充电组件包括无线充电发送线圈与无线充电接收线圈，充放电控制电路设置于盒体的内部，无线充电发送线圈安装在支撑板的上表面，充放电控制电路分别与蓄电池、无线充电发送线圈、无线充电接收线圈连接，激光扫描仪和摄像机上分别安装有与无线充电发送线圈相匹配的无线充电接收线圈。

该技术方案的有益效果是：充放电控制电路及无线充电组件不仅可以给蓄电池提供电能，还可通过无线网络使得无线充电组件自动充电，保证激光扫描仪、摄像机及其他器件的正常工作，提高了工作效率。

本实用新型实施例提供的装置，

远距通讯模块包括：5G通信模块、4G通信模块、物联网通信模块、WIFI 通信模块、GSM通信模块任一种或多种。

该技术方案的有益效果是：根据不同的传输环境选择不同的传输方式，保证数据传输过程的稳定性。

本实用新型实施例提供的装置，

激光扫描仪与摄像机都设置有偏振镜。

其中偏振镜主要是将肉眼可见光进行过滤，例如偏振镜可选择与激光扫描仪相匹配的波长808nm。

该技术方案的有益效果是：使用偏振镜可以有效地过滤环境光带来的干扰，提高对点云数据获取的精准度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。