自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自調(diào)水平定位成像系統(tǒng)，屬于水平定位觀測與瞄準(zhǔn)成像系統(tǒng)，涉及光電、機(jī)械設(shè)計(jì)等技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自調(diào)水平定位成像系統(tǒng)在技術(shù)形式上為自動水平調(diào)整裝置和成像裝置。
[0003]在森林野外作業(yè)測量工程、道橋工程、建筑工程和考古探險(xiǎn)等工程領(lǐng)域中對目標(biāo)的水平定位與高度測量是必不可少的技術(shù)。如森林中樹木高度的測量、道橋工程測量目標(biāo)的水平定位、考古探險(xiǎn)中對深谷或者懸崖上文物目標(biāo)的水平高度定位等諸多情況下，對目標(biāo)需要在絕對水平面上進(jìn)行高度位置的定位和測量，但是有很多目標(biāo)處于不可觸及的位置，從而不能利用現(xiàn)有的測量儀器和方法被直接測量。
[0004]傳統(tǒng)的水平高度定位測量儀器有經(jīng)緯儀、全站儀和激光水平儀等。其中全站儀具能對被測目標(biāo)進(jìn)行水平角測量、豎直角測量和距離測量。
[0005]然而全站儀、傳統(tǒng)水平儀和激光水平儀等水平定位測量儀器只能對那些可以被直接觀測的目標(biāo)進(jìn)行水平定位與測量，對那些在位置上高度相差很大甚至不能直接的目標(biāo)用上述的測量儀器則無法對其進(jìn)行水平定位與測量。
[0006]在此背景下，本發(fā)明提供一種對目標(biāo)進(jìn)行自動水平調(diào)整和成像瞄準(zhǔn)定位的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，它解決了傳統(tǒng)水平測量中的諸多不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案。
[0008]為解決原有測量儀性能不足的問題，設(shè)計(jì)由兩自由度的自調(diào)水平裝置和成像瞄準(zhǔn)定位裝置組成的自調(diào)水平瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)它主要由主框架(I)、外框架(2)、外框架調(diào)節(jié)螺母
(3)、彈性墊圈(4)、外框架轉(zhuǎn)軸(5)、內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母￠)、彈性墊圈(7)、內(nèi)框架轉(zhuǎn)軸(8)、內(nèi)框架(9)、無線攝像器件(10)、水平氣泡(11)、橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)、軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)、十字準(zhǔn)絲板(14)組成。其特征在于:主框架(I)與外框架(2)用外框架轉(zhuǎn)軸(5)連接，外框架(2)與內(nèi)框架(9)用內(nèi)框架軸(8)連接，并用內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)和彈性墊圈
(7)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)阻尼大小，外框架轉(zhuǎn)軸(5)與內(nèi)框架轉(zhuǎn)軸(8)提供軸向和橫向兩個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)自由度；軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)與內(nèi)框架(9)底板之間通過燕尾槽滑動連接。無線攝像器件(10)固定在內(nèi)框架(9)底板上，十字準(zhǔn)絲板(14)置于內(nèi)框架(9)上、無線攝像器件
(10)前，并與無線攝像器件(10)的光軸保持同軸。水平氣泡器件(11)固定在內(nèi)框架(9)底板上。外框架調(diào)節(jié)螺母(3)與外框架(2)間有彈性墊圈(4);內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)與內(nèi)框架(9)間有彈性墊圈(7)。內(nèi)框架(9)底板有一個(gè)橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)和軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)。內(nèi)框架(9)底板帶有燕尾槽結(jié)構(gòu)。軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)帶有緊固螺釘
(22)用來緊固軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)。該系統(tǒng)開始進(jìn)行高度測量定位工作前，先通過調(diào)節(jié)橫向水平單元和軸向水平單元使本系統(tǒng)處于水平狀態(tài)，通過觀測水平氣泡的位置即可判斷系統(tǒng)是否處于水平狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)在測量工作中受外力作用發(fā)生傾斜時(shí)，會利用系統(tǒng)自身的重力進(jìn)行自動調(diào)整而回復(fù)水平狀態(tài)；測量目標(biāo)時(shí)，如果無線攝像器件實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)圖像與十字準(zhǔn)絲板(14)的靶心重合，則十字準(zhǔn)絲板靶心的所處的位置高度恰好與被測目標(biāo)等高。
【附圖說明】
[0009]本發(fā)明提供說明書附圖如下。
[0010]圖1為本發(fā)明自調(diào)水平定位成像系統(tǒng)示意圖；
[0011]圖2為橫向調(diào)平模塊(12)示意圖；
[0012]圖3為軸向調(diào)平模塊(13)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明按圖1所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施，它主要有主框架(I)、外框架(2)、外框架調(diào)節(jié)螺母
(3)、彈性墊圈⑷、外框架轉(zhuǎn)軸(5)、內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)、彈性墊圈(7)、內(nèi)框架轉(zhuǎn)軸⑶、內(nèi)框架(9)、無線攝像器件(10)、水平氣泡(11)、橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)、軸向水平調(diào)節(jié)單元
[13]、十字準(zhǔn)絲板(14)組成。
[0014]主框架⑴與外框架⑵用外框架轉(zhuǎn)軸(5)連接；外框架⑵與內(nèi)框架(9)用內(nèi)框架轉(zhuǎn)軸(8)連接，并用內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)和彈性墊圈(7)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)阻尼大??；當(dāng)本發(fā)明的系統(tǒng)處于不水平位置時(shí)，無線攝像器件(10)也會發(fā)生傾斜，為了將本發(fā)明的系統(tǒng)調(diào)整到水平位置，可通過調(diào)橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)、軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)調(diào)整系統(tǒng)的重心位置，并通過系統(tǒng)自身的重力作用達(dá)到水平的平衡位置；通過調(diào)節(jié)外框架調(diào)節(jié)螺母(3)和內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)來調(diào)整無線攝像器件在不平衡位置時(shí)的振蕩阻尼，縮短達(dá)到平衡所需的時(shí)間。十字刻線板(14)置于無線攝像器件(10)前并與其同軸，可固定在內(nèi)框架(9)前板上；水平氣泡(11)固定在內(nèi)框架(9)的底板上；無線攝像器件(10)固定在內(nèi)框架(8)底板上。
[0015]橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)由固定螺釘(15)、橫向水平調(diào)整支架(16)、彈簧(17)、螺母墊片(18)、橫向水平調(diào)節(jié)螺母(19)支撐軸(20)和螺母(21)組成；彈簧(17)的作用是防止調(diào)平螺母(19)松動。軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)通過內(nèi)框架(9)的底板下的燕尾槽結(jié)構(gòu)相連，軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)中的緊固螺釘(20)可固定軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)在底板上的軸向位置。
[0016]外框架調(diào)節(jié)螺母(3)與外框架(2)間有彈性墊圈(4);內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)與內(nèi)框架(9)間有彈性墊圈(7)。
[0017]軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)可通過其上帶有的燕尾槽在軸向滑動實(shí)現(xiàn)軸向重心位置的調(diào)整，并用螺釘(22)將其位置固定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，它主要由主框架(I)、外框架(2)、外框架調(diào)節(jié)螺母(3)、彈性墊圈(4)、外框架轉(zhuǎn)軸(5)、內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母￠)、彈性墊圈(7)、內(nèi)框架轉(zhuǎn)軸(8)、內(nèi)框架(9)、無線攝像器件(10)、水平氣泡(11)、橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)、軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)、十字準(zhǔn)絲板(14)組成。其特征在于:主框架(I)與外框架(2)用外框架轉(zhuǎn)軸(5)連接，外框架(2)與內(nèi)框架(9)用內(nèi)框架軸(8)連接，并用內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)和彈性墊圈(7)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)阻尼大小，外框架轉(zhuǎn)軸(5)與內(nèi)框架轉(zhuǎn)軸(8)提供軸向和橫向兩個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)自由度；軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)與內(nèi)框架(9)底板之間通過燕尾槽滑動連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，其特征在于:無線攝像器件(10)固定在內(nèi)框架(9)底板上，十字準(zhǔn)絲板(14)置于內(nèi)框架(9)上、無線攝像器件(10)前，并與無線攝像器件(10)的光軸保持同軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，其特征在于:水平氣泡器件(11)固定在內(nèi)框架(9)底板上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，其特征在于:外框架調(diào)節(jié)螺母(3)與外框架(2)間有彈性墊圈⑷；內(nèi)框架調(diào)節(jié)螺母(6)與內(nèi)框架(9)間有彈性墊圈(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，其特征在于:內(nèi)框架(9)底板有一個(gè)橫向水平調(diào)節(jié)單元(12)和軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，其特征在于:內(nèi)框架(9)底板帶有燕尾槽結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)水平成像瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)，其特征在于:軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)帶有緊固螺釘(22)用來緊固軸向水平調(diào)節(jié)單元(13)。
【專利摘要】一種可以在有障礙物阻擋而不能直接觀測的場合下進(jìn)行目標(biāo)水平定位與測量的自調(diào)水平定位瞄準(zhǔn)成像系統(tǒng)。設(shè)計(jì)由兩自由度的自調(diào)水平裝置和成像瞄準(zhǔn)定位裝置組成的自調(diào)水平瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)。自調(diào)水平裝置的主框架與外框架、外框架與內(nèi)框架分別通過轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，可實(shí)現(xiàn)兩旋轉(zhuǎn)自由度的水平調(diào)整。無線攝像器件固定在內(nèi)框架底板上，十字準(zhǔn)絲板置于內(nèi)框架上、無線攝像器件前，并與無線攝像器件的光軸保持同軸。內(nèi)框架底板有一個(gè)橫向水平調(diào)節(jié)單元和軸向水平調(diào)節(jié)單元。水平氣泡器件固定在內(nèi)框架底板上。
【IPC分類】G01C9/02, G01C3/02
【公開號】CN105021167
【申請?zhí)枴緾N201410195342
【發(fā)明人】甘新基, 陳巖
【申請人】北華大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月28日