[发明专利]全站仪自动精确照准系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动测量系统，特别是具体涉及一种基于全站仪的全自动照准系统。

背景技术

目前对使用的各种全站仪的自动化程度均很高，无论从软件还是硬件均已做到很强的功能，但仍然不能做到精密全自动施测，其主要原因是仍须人工精确照准，这不仅降低了全站仪的自动化程度，而且给施测的成果带入了许多人为的误差。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种全站仪的全自动照准系统，该系统可用于各种全站仪的自动施测，并且照准的精度和速度远远高于人工，从而大大提高全站仪的自动化程度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：本发明全站仪自动精确照准系统，由全站仪的伺服系统、反射镜伺服系统、定位传感器组、MCU控制电路及电源等组成，所述全站仪伺服系统、反射镜伺服系统分别设置MCU控制的伺服装置，其MCU通过无线数传模块进行信息交流：全站仪的激光束照射到反射镜，反射镜的MCU通过定位传感器的信号控制其伺服系统动作；反射镜的MCU通过无线数传模块向全站仪MCU发出信号，控制全站仪旋转。

本发明所述反射镜镜面中心的法线指向全站仪的激光光源，反射镜的MCU通过无线数传模块向全站仪MCU发出信号，控制全站仪沿水平方向逆时针旋转。

本发明所述全站仪伺服系统包括：MCU控制电路及与全站仪CPU的接口电路、无线数传模块、水平与竖直向的快速旋转伺服、水平与竖直向的微动旋转伺服自动安平底坐，(上述部件之间的连接关系)。所述快速旋转伺服装置由带减速箱的伺服马达和一橡胶轮组成，将所述旋转伺服装置分别固定于全站仪的底坐上和竖直度盘外侧，使橡胶轮紧密贴合需驱动装置的金属外壳上。所述微动旋转伺服由带减速箱的伺服马达、微调驱动轮、锁紧驱动轮、外壳、扭力传感器等组成，所述微动旋转伺服装置插入全站仪的微调螺旋，所述微调驱动轮与所述锁紧驱动轮将分别套紧全站仪的微调螺旋和锁紧螺旋。所述带减速箱的伺服马达将通过驱动所述的微调驱动轮和锁紧驱动轮来驱动全站仪的微调螺旋和锁紧螺旋，在驱动锁紧螺旋的减速箱内设置有扭力传感器。所述驱动锁紧螺旋的减速箱的侧壁粘贴箔式应变计，检测因扭力而导致的减速箱侧壁的变形，全站仪MCU可通过检测扭力传感器的信号来控制所述带减速箱的伺服马达的动作。

本发明所述传感定位装置在对中传感器驱动与保护支架上设置一个对中传感器旋转支架，所述旋转支架的一端固定有对中传感器，旋转支架在保护支架内马达的驱动及限位传感器的控制下可使对中传感器旋出保护支架并使其主光轴与反射镜镜面的中心法线重合。对中传感器旋进保护支架，在所述反射镜护套中对称于反射镜的中心沿垂直向和水平向各嵌入了两个辅助对中传感器，所述辅助对中传感器与所述对中传感器结构基本相同。所述传感器由外壳、镀有滤光膜的凸透镜、光伏器件等组成，所述镀有滤光膜凸透镜对全站仪发出的激光敏感，其主光轴与圆柱外壳的轴线重合，四片形状相同的光伏器件分上下左右对称于主光轴分布。所述对中传感器的上下两片接入一个电压差动放大器，全站仪MCU将根据这个放大器的输出来控制反射镜沿竖直面的旋转动作。所述对中传感器的左右两片接入另一电压差动放大器，反射镜MCU将根据这个放大器的输出来控制反射镜沿水平面的旋转动作。

本发明所述对中传感器同时四片光伏器件的输出还将分别经放大进入模数转换器，反射镜MCU将采集这四个电压值并累加存入一个特定的暂存器；所述对中传感器与所述四个辅助对中传感器的主光轴均法向于反射镜镜面。所述对中传感器与所述四个辅助对中传感器在反射镜MCU控制全站仪沿水平和竖直方向作小角度微动的过程中，反射镜MCU通过对存入所述特定的暂存器的电压累加值的比较来确定全站仪投射在反射镜镜面的激光光斑的等光强的边缘。

本发明与现有技术相比具有照准的精度高，速度快，从而大大提高全站仪的自动化程度等优点。

附图说明

图1是本发明全站仪的全自动照准系统结构示意图。

图2是本发明反射镜伺服系统结构示意图。

图3是本发明调平螺旋驱动集成结构示意图。

图4是本发明传感器结构示意图。

图5是本发明快速旋转伺服装置结构示意图。

图6是本发明微动旋转伺服结构示意图。

具体实施例