[实用新型]三维激光扫描仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及扫描设备技术领域，特别是涉及一种三维激光扫描仪。

背景技术

在传统的室内装修中，各种工艺一般靠人工实现。在某些装修工艺如墙面腻子打磨，如果靠人工来完成就会出现施工质量参差不齐的现象，因此通过机器人的实现将会是必然的趋势。在装修机器人的自动墙面打磨中，有一项关键技术就是机器人的定位。所谓机器人的定位就是某个时刻机器人在屋子的什么位置，相对于墙面的什么位置。机器人的定位需要定位传感器，使装修机器人获得室内定位的信息。有关机器人室内定位的技术方案有：超声波定位系统、红外线定位系统、无线网定位系统等。

但是，上述定位系统的定位方式精度较低，且均不能进行三维重建，即无法获得墙面的轮廓信息以及墙面上明显特征物的三维信息。目前还有一款可用作室内定位的传感器Kinect，它也可以对室内轮廓进行三维重建，但是其测量精度比较低。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的定位方式精度较低的问题，提供一种能够用于机器人定位的，精度较高的三维激光扫描仪。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种三维激光扫描仪，包括支架、工业相机、线性激光器和动力源，工业相机和线性激光器均设置在支架上；动力源与支架传动连接，用于带动工业相机和线性激光器在水平和/或竖直方向上做同步旋转运动；

线性激光器用于向待测目标表面发射激光，工业相机用于获取从待测目标表面反射的激光。

在其中一个实施例中，工业相机与线性激光器间隔设置，工业相机的光轴与工业相机、线性激光器在竖直方向上的旋转轴垂直。

在其中一个实施例中，工业相机与线性激光器间隔的距离大于或者等于144mm。

在其中一个实施例中，线性激光器的发射平面与工业相机的光轴的夹角范围为8.64°～32.94°。

在其中一个实施例中，工业相机和线性激光器在水平方向上的旋转轴与在竖直方向上的旋转轴的交点为旋转中心；

工业相机和线性激光器分别位于旋转中心的两侧。

在其中一个实施例中，支架包括水平云台和俯仰转台，俯仰转台设置在水平云台上，水平云台能够带动俯仰转台在水平方向上水平转动；

工业相机和线性激光器均设置在俯仰转台上；俯仰转台能够带动工业相机和线性激光器在竖直方向上俯仰转动。

在其中一个实施例中，支架还包括支架板；俯仰转台设置在支架板上，且能够相对于支架板在竖直方向上俯仰转动；

水平云台通过连接杆连接支架板，水平云台自身能够水平转动以带动支架板水平转动；

或者，连接杆能够相对于水平云台水平转动以带动支架板水平转动。

在其中一个实施例中，俯仰转台包括俯仰转动板和两个支撑轴，工业相机和线性激光器均设置在俯仰转动板上；两个支撑轴分别设置在俯仰转动板的两端；

支架板上设置有两个轴承座；俯仰转动板通过两个支撑轴分别与两个轴承座转动连接而转动连接在支架板上。

在其中一个实施例中，动力源包括第一动力源和第二动力源，第一动力源设置在水平云台上，用于带动支架板水平转动；

第二动力源设置在支架板上，用于带动俯仰转动板俯仰转动。

在其中一个实施例中，水平云台和俯仰转动板上均设置有水平仪气泡。

上述三维激光扫描仪，采用线性激光器和工业相机结合的方式，通过线性激光器向待测目标表面投射激光，工业相机获取待测目标表面的激光图像，同时工业相机和线性激光器能够同步地在水平和竖直方向上转动，因此能够扫描到整个空间，最终处理得到整个空间的三维数据，精度高且操作简单，适用于室内空间扫描重构。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的三维激光扫描仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的三维激光扫描仪的原理图。

其中：

100-支架；

110-水平云台；

120-俯仰转台；121-俯仰转动板；122-支撑轴；

130-支架板；131-轴承座；

140-连接杆；

150-水平仪气泡；

200-工业相机；

300-线性激光器；

400-第一动力源；

500-第二动力源。

具体实施方式