[实用新型]一种基于IMU元件的自动整平基座

说明书

本发明公开了一种基于IMU元件的自动整平基座，属于土木工程测绘领域。一种基于IMU元件的自动整平基座，包括基座顶盘、电子系统、脚螺旋、升降螺杆和基座底盘，所述电子系统包括IMU元件、数据采集与分析模块、控制与驱动模块、伺服电机和电池，所述基座顶盘底端设有IMU元件，多个所述IMU元件均通过数据接口与数据采集与分析模块电性连接，所述控制与驱动模块通过接口与数据采集与分析模块电性连接，所述伺服电机与控制与驱动模块接口电性连接，脚螺旋与伺服电机间以带轮连接，升降螺杆与基座底盘以球铰连接。本实用新型专利有效地解决了在工程测量过程中难以短时间内完成对中与整平，或在不平坦等不利于测绘的地形中进行对中整平，或全站仪在山地等环境整平时易于倾倒的问题。

技术领域

本实用新型涉及工程测绘领域，具体为一种基于IMU元件的自动整平基座。

背景技术

在传统全站仪使用过程中整平与对中步骤互相影响，因此在工程测量过程中了耗费大量时间，在高强度的工程测量工作中，每次搬站后均需重新进行对中整平，属于重复性工作。并且在山区等地形中测绘，每一次搬站与对中整平的难度均远高于在平地测绘，同时由于常规调整三脚架的对中整平方式在山区会有不平衡的情况，可能导致仪器倾倒，造成全站仪的损坏。

现有自动整平基座的参照多为水准管，整体体积较大，且造价高昂，单台价格约在45000元左右，造价高昂，不利于在土木工程测绘领域内推广使用。

实用新型内容

1、本实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种基于IMU元件的自动整平基座，以解决上述背景技术中提出的问题：

测绘仪器换站对中整平耗费体力大，测绘仪器在山地等地形对中整平困难，现有自动整平基座造价高昂，且工作时需要外接计算机进行数据分析，不利于推广。

2、技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于IMU元件的自动整平基座，包括基座顶盘、脚螺旋、升降螺杆、基座底盘、注水式可回收控制点、圆水准器、底部球铰、限位片、自锁旋钮、卡圈、带轮与电子系统，所述电子系统包括IMU元件、数据采集与分析模块、控制与驱动模块、电机、激光发射器和电池，所述基座顶盘底端设有IMU元件，多个所述IMU元件均通过数据接口与所述数据采集与分析模块电性连接，所述控制与驱动模块通过接口与所述数据采集与分析模块电性连接，所述电机与所述控制与驱动模块接口电性连接，所述脚螺旋与所述电机间以所述带轮连接，所述升降螺杆与所述基座底盘以所述球铰连接。

所述数据采集与分析模块和所述控制与驱动模块为8位单片机、16位单片机、32位单片机、PLC、FPGA中的一种或多种。

所述电机为伺服电机、步进电机和其他普通电机中的一种或多种。

所述IMU元件的倾斜改正补偿，X轴、Y轴和Z轴的角度补偿方法采用蚁群算法、遗传算法、量子遗传算法、粒子群优化算法、量子粒子群优化算法、细菌觅食算法、萤火虫算法、人工鱼群算法、交叉验证算法、退火算法中的一种或多种。

所述底部球铰嵌入所述基座底盘内，所述升降螺杆插入所述基座底盘顶端的洞口与所述底部球铰相连，所述基座底盘上装有承载所述电机的电机承载板，所述电机承载板中心安装有用于承载所述激光发射器的激光发射器承载板。

所述基座顶盘与所述升降螺杆通过顶尖相连接，所述顶尖内部有螺纹与卡簧，基座顶盘下镶有三块所述IMU元件，所述卡圈安装在所述基座顶盘底端，所述自锁旋钮套设在所述基座顶盘的侧面，所述限位片通过铆钉与所述基座顶盘底部连接。

所述脚螺旋套设在所述升降螺杆上，所述脚螺旋与所述电机通过所述带轮连接。