[实用新型]一种三坐标测绘仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测绘仪。特别是涉及一种三坐标测绘仪。

背景技术

现有的测绘仪有接触式测量的测绘仪和非接触式的测绘仪。其中：

1、接触式测量：根据侧头的不同可分为触发式和连续式，应用最广泛的是三坐标测量机，测量精度高，它是一种大型的测量设备体积大、重量重、价格昂贵、不能测量柔软的物体，测量速度慢、对环境条件要求高，必须水平放置，恒温恒湿；

2、非接触式：扫描速度虽然比接触式测量快，但还是需要一段时间，测量精度低，无法测量运动着的物体，甚至于扫描出来的人物用3D打印机打印出来以后的形象与本人差别很大，根本不像是同一个人。

上述无论是哪种测绘仪，因为测量速度慢，不但测量的效率低，也无法测量动态的物体。

图1所示的是现有技术中的一种测绘仪的结构示意图。被测工件放在桌面1，使触头2 接触被测工件的测绘点，这时触头2所对应的X方向托板5、Y方向托板4和Z方向托板3 的坐标点就是被测工件测绘点的坐标点。如此反复，得到所有被测工件的测绘点的坐标点。其测试方式是一点一点的测，工作效率低。并且只能测绘静止的物体。这种测绘只能测绘硬质物体，软质和柔性物体就难以测绘。图1所示的测绘仪体积大，造价高，维护困难。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种测量精度高、测量速度快的三坐标测绘仪。

本实用新型所采用的技术方案是：一种三坐标测绘仪，包括机架，所述机架是由前横架、连接架和后横架依次首尾连接构成的开口位于左侧的U形框架结构，所述前横架的端部一体连接有垂直设置的正方形的前面板，所述后横架的端部设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴连接丝杠的一端，所述丝杠的另一端通过轴承连接在所述前面板的后端面的中心处，所述丝杠上螺纹连接有螺母，所述螺母周边与所述前面板的四个边相对应的铰接四个连接杆的一端，所述四个连接杆的另一端分别各铰接一个支撑杆的一端，四个所述的支撑杆的另一端分别对应贯穿所述前面板的四个边的中部，其中，贯穿前面板左侧边的支撑杆的顶端垂直连接固定板的底端面上，所述固定板上对应前方分别设置有从动激光笔和左摄像头，贯穿前面板右侧边的支撑杆的顶端对应前方设置有右摄像头，贯穿前面板上侧边的支撑杆的顶端对应前方设置有上摄像头，贯穿前面板下侧边的支撑杆的顶端对应前方设置有下摄像头，所述前面板的前端面的中心分别设置有对应前方的中间摄像头和主动激光笔，所述前面板上还以阵列的方式对应前方设置有多数个辅助激光笔。

分别贯穿所述前面板四个边的四个支撑杆与所述前面板的四个边通过铰接结构铰接连接。

所述的中间摄像头、左摄像头、右摄像头、上摄像头、下摄像头和伺服电机分别连接控制单元。

所述的主动激光笔位于中间摄像头的正下方，从动激光笔位于左摄像头的正下方，从动激光笔与左摄像头的距离等于主动激光笔与中间摄像头的距离。

本实用新型的一种三坐标测绘仪，测量精度高、测量速度快。测出的点都是纯数字化坐标，无需滤波、去噪声。无论是静止或运动着的物体，采用本实用新型技术都能在物体表面的每个点进行瞬间采集，下一个瞬间又采集一遍，采集两遍的时间间隔想要多小就有多小。这样每完成一次采集就能立刻用计算机自动画出一幅工程图纸，也能求出任意两点空间的距离，下一个瞬间又能画出另一幅，因此能描绘出每一个点的位移随着时间的变化规律，即这一点的瞬时速度；也能描绘出每一个点的速度随着时间的变化规律，也就是这一点的瞬时加速度。本实用新型具有如下优点：

1、不接触被测物体进行测量。

2、测量速度快、精度高。

3、摄像的同时就能生成不规则空间曲面形状的工程图，并能标注出尺寸。

4、可以用解析几何里两点间距离的公式。

5、改变了以往空间规则曲面的数学几何形状与函数、自变量的方程式一一对应的模式。本实用新型采用的是不规则空间曲面几何形状与其相对应的不规则曲面的工程图一一对应的模式，也就是说函数与自变量的关系还可以用工程图的形式来表达，拓展了数学领域。

6、任何客观存在不规则的曲面都能用本实用新型工程图的办法来揭示包括各种植物、动物和矿物不规则表面体态的几何形状与其函数和自变量之间的关系。适用性强、操作简单、可以轻而易举地得到其数学模型。因为尽管曲面是不规则的，但是它们都是连续的，本实用新型是用“点云”(点挨着点，不间断)来描述，所以就能适应曲面的不规则性。