[发明专利]一种仓库内激光物位扫描仪用的定标装置及方法

说明书

本发明提供一种仓库内激光物位扫描仪用的定标装置及方法，包括吊具、水平支架、悬垂线、定位体，水平支架的每一组成部分都设置有水平仪，水平状态的支架及悬垂线使定位体之间具有固定的空间关系；支架通过若干细绳与长度调节结构连接，长度调节结构与吊具连接，用于调节支架各部分的水平。支架包括呈交叉连接的两根刚性直臂，直臂的中心通过螺栓铰接，可合并，打开后成90°。本发明提供的仓库内激光物位扫描仪用的定标装置及方法，可以在应用场景下方便地操作，便于在工作期间进行激光物位扫描仪的标定，结构紧凑，便于存放、折叠和携带，不需要复杂的测量过程，也不需要专业知识和技能，由用户自行可以实现mm级的三维测量定标。

技术领域

本发明属于激光物位扫描仪（简称激光物位计）的定标技术领域，具体说是涉及一种仓库内激光物位扫描仪用的定标装置及方法。

背景技术

激光物位扫描仪利用激光扫描测距雷达，测量仓库内部各个角度（方向）的距离信息，形成三维点云数据，得到仓库内部的三维结构信息。正常工作时，以空仓状态的仓库内部结构信息为基础，利用仓库内部三维立体结构的实时测量，实现仓库内物料存放情况（物料体积、高度等）的自动监测。激光扫描测距雷达利用发射和接收的时间差，计算发射光束的物体和激光物位扫描仪设备之间的距离，同时记录激光发射的角度信息，经过坐标变换实现对北侧目标的三维建模。

仓储激光物位计一般工作在物料仓内，有多种多样的工况环境，盛放的物料种类众多，舱体形状也有不同，例如筒形仓、下方有出料口的锥形仓、矩形或方形仓、组合仓等，尺寸差别大，可以是米级尺寸也可以是边径（直径）数十米大小，大多数仓库由于常年工作，绝大多数时间无法进入，某些料仓只在顶部由较小（20-50cm直径）的设备安装孔洞，并且内部缺乏可识别的结构目标，没有可用作定标靶点的结构，而很多物料仓本身尺寸的测量精度很低，不能利用物料仓本身的尺寸信息实现对设备的精确标定。因此，如果需要在设备安装后或者工作后对设备进行精度评估和故障诊断，都需要一个使用方便的精度可靠且可控的定标靶标系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仓库内激光物位扫描仪用的定标装置及方法，供激光扫描物位计进行测量精度评估和系统矫正参数提取，解决了激光物位扫描仪在售出后或者安装后，用户方缺乏现场定标和精度评估手段的问题，方便用户更可靠地掌握设备运行状态，也方便设备更新系统矫正参数，延长设备高精度测量的生命周期。

一种仓库内激光物位扫描仪用的定标装置，包括吊具、水平悬吊在所述吊具下方的支架、悬吊在所述支架下方的定位体、悬吊定位体且具有柔性和无弹性特性的悬垂线、指示所述的支架是否处于水平状态的水平仪；

所述支架通过若干的细绳与长度调节结构连接，所述长度调节结构与所述吊具连接，长度调节结构调节细绳的长度，用于调节所述支架的水平。所有定位体的相互位置关系通过试验室测量。

所述支架包括呈交叉连接的两个刚性水平直杆，两个水平直杆的中心通过固定螺栓铰接，两个水平直杆可以合并和展开，展开状态时互相之间是垂直的，每根水平直杆的中心点和端点中间安装有水平仪。

所述长度调节结构包括水平设置在所述吊具下端的固定板，所述固定板上穿设有螺栓，所述螺栓上设置有螺帽，所述螺栓的侧部设置有穿孔，所述细绳穿过穿孔。

所述定位体采用有利于激光点云定位的形状，包括球体、正八面体或正六面体中的任意一种，定位体的直径或者边长根据被定标的激光扫描装备的分辨率来设计，为所述激光物位扫描仪距离分辨率的5-10倍。

所述定位体通过若干悬垂线悬挂在支架上，悬垂线为柔性、无弹性的线，可以被精确测量，当支架水平时，柔性悬垂线使定位体可以依靠重力实现定位体之间的精确定位，悬垂线的长度组合和在支架上的固定位置使定位体在悬挂空间内相对均匀分布，两个定位体之间的距离大于被定标的激光物位扫描仪距离分辨率的40倍以上，定位体的数量不少于4个。