测量装置及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103808275103808275A(43)申请公布日2014.05.21(21)申请号201210572552.0(22)申请日2012.12.25(71)申请人哈尔滨工业大学深圳研究生院地址518000广东省深圳市南山区西丽大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人公丕亮(74)专利代理机构深圳市世纪恒程知识产权代理事务所44287代理人胡海国(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)G01B17/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称测量装置及其测量方法(57)摘要本发明公开了一种测量装置，该测量装置包括主控单元、测量杆以及安装于测量杆上的测量单元，测量单元包括测距模块、第一电机和第二电机，第一电机驱动测距模块转动，第二电机驱动第一电机转动，主控单元控制第一电机和第二电机的转动、收集并处理测距模块测得的数据，还提供了一种测量方法。本发明测量装置能够方便的测知预测物的三维轮廓，受预测物的分布情况、体积大小以及形状影响小，并且本测量装置结构简单，拆装方便，很适合用于大型堆积物的三维轮廓的获知，特别适用于临时放置的堆积物。CN103808275ACN1038275ACN103808275A权利要求书1/1页1.一种测量装置，其特征下在于，包括主控单元、测量杆以及安装于所述测量杆上的测量单元，所述测量单元包括测距模块、第一电机和第二电机，所述第一电机驱动所述测距模块转动，所述第二电机驱动所述第一电机转动，所述主控单元控制所述第一电机和所述第二电机的转动、收集并处理所述测距模块测得的数据。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一电机驱动所述测距模块等角速度转动。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一电机驱动所述测距模块转动的角速度ω=ω0cosθ/cosθ0，其中，θ为所述测距模块与所述测量杆的夹角，θ0为所述测距模块与所述测量杆的最小夹角，ω0为θ=θ0时所述第一电机驱动所述测距模块转动的角速度。4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测距模块与所述测量杆处于最小夹角时，所述第二电机驱动所述测距模块转动的角度Δψn=ψn－ψn－1，其中，ψn、ψn－1满足tanψn=2tanψn－1－tanψn－2，n≥2；ψ为所述测距模块与所述测量杆的夹角，ψ0为初始所述测距模块与所述测量杆的夹角，ψ1为所述第二电机首次驱动所述第一电机转动后所述测距模块与所述测量杆的夹角。5.根据权利要求1-4任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测距模块为激光测距模块、超声波测距模块或红外测距模块。6.根据权利要求1-4任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量杆和所述测量单元均为两个，所述测量单元分别安装在所述测量杆上，两所述测量单元在各自的第一电机驱动相应测量模块时，两所述测量单元形成的测量轨迹相交。7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，两所述测量单元在各自的第一电机驱动相应测量模块时，两所述测量单元形成的测量轨迹相交垂直。8.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，还包括两个所述测量单元，四个所述测量单元呈矩形状分布。9.一种基于权利要求1-8任一项所述测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：a、放置测量装置；b、调整测量单元在测量杆上的高度；c、主控单元控制第二电机驱动第一电机转动，以调整测距模块与测量杆之间的夹角；d、主控单元控制第一电机驱动测距模块转动，并收集测距模块测量的数据；e、重复步骤c、d，直至完全测量预测物；f、主控单元处理收集的数据，生成预测物的三维模型。10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，所述步骤a中所述测量装置包括四个测量单元，所述测量单元分别放置在所述预测物的四周。2CN103808275A说明书1/3页测量装置及其测量方法技术领域[0001]本发明属于测量设备领域，特别是用于测量较大范围的物品的是三维轮廓，具体涉及一种测量装置及采用该测量装置的测量方法。背景技术[0002]三维测量可以生成物品的三维轮廓，进而可以获知其整体的外形，可以方便的获知物品的体积，进而获知重量等数据。有些堆积物都是随意的堆放，具有极不规则的形状，比如堆放在粮仓里的粮食，放置在地面上的沙土等等，想获得这些物品的体积或者重量时，往往是通过最初的记录得知，如果记录的数据存在问题，很难得到真实的情况。[0003]现有的测量方式多是在堆积物的上空放置垂直的桁架导轨，在导轨上安装测量仪器，通过测量仪器在导轨上的移动获得物品的三维轮廓，进而得到体积、重量等数据。但这种测量方法中，需要在待测物品上方搭建桁架导轨，这无疑会极大