跟蹤測(cè)量機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種跟蹤測(cè)量機(jī)器人，包括遙感遙測(cè)系統(tǒng)、三維姿態(tài)系統(tǒng)和中央控制與定位通信系統(tǒng)，遙感遙測(cè)系統(tǒng)包括測(cè)距單元(1)、紅外激光光源(2)、搜索成像單元(3)、圖像處理單元(4)、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元(5)和光敏電阻(6)；三維姿態(tài)系統(tǒng)包括仰俯姿態(tài)單元(7)、橫軸(10)、水平姿態(tài)單元(8)、航向姿態(tài)單元(9)和豎軸(11)；中央控制與定位通信系統(tǒng)包括中央處理器(12)、人機(jī)交互單元(13)、存儲(chǔ)單元(14)、全球定位單元(15)、通信單元(16)、圖像識(shí)別單元(17)、電源單元(18)。本實(shí)用新型是低成本高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品，可作為微波測(cè)距設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備的光學(xué)附件，用于地面測(cè)站對(duì)地面目標(biāo)和近距離空中目標(biāo)的測(cè)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】跟蹤測(cè)量機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地理信息【技術(shù)領(lǐng)域】的延伸應(yīng)用范疇，特別是涉及一種跟蹤測(cè)量機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]地理信息產(chǎn)業(yè)有成千上萬(wàn)的應(yīng)用，源于4個(gè)核心需求:獲取目標(biāo)物的三維大地坐標(biāo)；獲取三維大地坐標(biāo)下的地形圖；獲取三維大地坐標(biāo)下的物方三維影像；獲取大地坐標(biāo)系下基于三維影像的三維導(dǎo)航圖。
[0003]地理信息【技術(shù)領(lǐng)域】的延伸應(yīng)用中，跟蹤測(cè)量是重要一枝。
[0004]一、地理信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀
[0005]多組人員使用種類(lèi)繁多的多組儀器設(shè)備以不同方式分段獲取上述某一核心需求，形成各種應(yīng)用。
[0006]目前市場(chǎng)上有4類(lèi)用于野外測(cè)繪的相關(guān)產(chǎn)品:常規(guī)測(cè)繪儀器、“精密測(cè)量機(jī)器人”、用于近景道路攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集的設(shè)備集成系統(tǒng)、三維激光掃描儀。
[0007]1、常規(guī)測(cè)繪儀器:
[0008]如測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀、平板儀、傾斜儀、沉降儀、經(jīng)緯儀、全站儀(測(cè)距儀+經(jīng)緯儀)、GPS定位儀以及配套使用的數(shù)傳電臺(tái)/GPRS/3G通信設(shè)備、超站儀(全站儀+GPS定位儀)等。全球、我國(guó)均有多家公司生產(chǎn)銷(xiāo)售。常規(guī)測(cè)繪儀器均無(wú)攝影測(cè)量功能。常規(guī)測(cè)繪儀器存在的局限是:
[0009]I)傳統(tǒng)設(shè)備:測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀、平板儀、傾斜儀、沉降儀、經(jīng)緯儀、標(biāo)桿、棱鏡等傳統(tǒng)設(shè)備均屬單一功能儀器，通過(guò)測(cè)角、測(cè)高、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)等手段的綜合使用來(lái)獲取測(cè)站與被測(cè)目標(biāo)之間在自定義坐標(biāo)下的的相對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)設(shè)備依靠人工操作，人為誤差和分段引入大地坐標(biāo)的誤差均大且無(wú)有效的誤差改正方法。傳統(tǒng)設(shè)備效率很低，獲取一個(gè)低精度的物方三維大地坐標(biāo)常常需要一隊(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員工作很長(zhǎng)時(shí)間。大量耗費(fèi)人力和時(shí)間，實(shí)際工作成本高。
[0010]2) GPS定位儀:須將儀器架設(shè)在被測(cè)目標(biāo)上觀測(cè)，這首先需要被測(cè)目標(biāo)具有架設(shè)儀器的條件，在此前提下還需投入較大的人力、物力和較長(zhǎng)的時(shí)間，而需要測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)常常并不具備架設(shè)儀器的條件。
[0011]3)全站儀:只能在自定義坐標(biāo)系內(nèi)測(cè)角和測(cè)距；完全依靠人工操作，人為誤差較大且無(wú)有效的誤差改正方法；測(cè)量物方三維坐標(biāo)時(shí)需要同時(shí)具備兩個(gè)以上的已知控制點(diǎn)；確定正北方向須借助GPS定位儀并購(gòu)買(mǎi)當(dāng)?shù)谿PS控制網(wǎng)(如果當(dāng)?shù)卮嬖谶@樣的網(wǎng))數(shù)據(jù)，或借助陀螺儀；引入大地坐標(biāo)須借助GPS定位儀。
[0012]4)超站儀:除測(cè)角、測(cè)距之外還能夠測(cè)定自身的三維大地坐標(biāo)(日本拓?fù)淇党緝x單價(jià)60萬(wàn)元人民幣)。超站儀存在與全站儀類(lèi)似的問(wèn)題。
[0013]2、“精密測(cè)量機(jī)器人”(全站儀+伺服系統(tǒng)，無(wú)攝影功能):
[0014]“精密測(cè)量機(jī)器人”是新型全站儀，與常規(guī)全站儀的唯一區(qū)別是具有“ATR功能(棱鏡瞄準(zhǔn)功能)”:人工瞄準(zhǔn)棱鏡目標(biāo)后，按照常規(guī)全站儀方法獲取并存儲(chǔ)這些棱鏡在自定義坐標(biāo)下的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)和自身的姿態(tài)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)伺服系統(tǒng)后，機(jī)器參照上次測(cè)量獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)數(shù)據(jù)重新自動(dòng)瞄準(zhǔn)棱鏡并再次獲取自定義坐標(biāo)下的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，據(jù)此擴(kuò)展出一個(gè)以棱鏡為觀測(cè)目標(biāo)的可用于形變監(jiān)測(cè)的功能。
[0015]精密測(cè)量機(jī)器人是瑞士徠卡公司的獨(dú)家產(chǎn)品，其航向角和仰俯角的測(cè)量精度達(dá)到
0.5角秒，代表了全站儀的當(dāng)今全球最高水平；價(jià)格適中:當(dāng)需要掃描的棱鏡個(gè)數(shù)小于10時(shí)，單臺(tái)售價(jià)45萬(wàn)元人民幣；棱鏡個(gè)數(shù)大于10時(shí)另作系統(tǒng)方案，按系統(tǒng)方案另外加價(jià)。
[0016]精密測(cè)量機(jī)器人無(wú)攝影功能且存在與全站儀類(lèi)似的局限。
[0017]3、用于道路攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集的設(shè)備集成系統(tǒng):
[0018]目前市場(chǎng)上的道路攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均為設(shè)備集成系統(tǒng)。美國(guó)谷歌、日本拓?fù)淇档能?chē)載道路攝影測(cè)量系統(tǒng)是代表。其硬件特征是將位置測(cè)量設(shè)備(GPS)、姿態(tài)測(cè)量設(shè)備、定位補(bǔ)償設(shè)備(INS或航位推算系統(tǒng))、視頻設(shè)備(CCD系統(tǒng))、激光測(cè)距掃描儀、車(chē)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備連接在一起，安裝在汽車(chē)上，在車(chē)輛的行進(jìn)之中采集道路及道路兩旁地物的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，如:道路中心線或邊線位置坐標(biāo)、目標(biāo)地物的位置坐標(biāo)、路(車(chē)道)寬、橋(隧道)高、交通標(biāo)志、道路設(shè)施等。數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)在車(chē)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；軟件特征是基于GPS、RS、GIS、數(shù)據(jù)的3S集成，將外業(yè)采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行事后編輯處理，形成各種有用的專(zhuān)題數(shù)據(jù)成果，如導(dǎo)航電子地圖等等。它的顯著特點(diǎn)是:a.針對(duì)道路及臨近兩側(cè)的獨(dú)立的測(cè)成圖系統(tǒng)。無(wú)需借助任何底圖，即可獨(dú)立完成路網(wǎng)圖測(cè)量。在作業(yè)流程上形成了攝影測(cè)量的閉環(huán)控制，空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)與包含豐富屬性信息的道路及臨近兩側(cè)之立體影像同時(shí)獲得，外業(yè)與內(nèi)業(yè)緊密銜接，避免了人工方式下的人為誤差；b.針對(duì)道路的實(shí)景三維可視化的數(shù)據(jù)成果。它以面狀的方式快速采集道路及道路臨近周邊的地理空間數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)成果是連續(xù)拍攝的實(shí)景可量測(cè)影像；c.道路及道路臨近周邊信息與衛(wèi)片/航片無(wú)縫鏈接，形成針對(duì)道路及臨近周邊地物的“天地一體化”新一代地理信息系統(tǒng)。
[0019]存在的局限是:
[0020]I)工作范圍限于道路，無(wú)法進(jìn)行野外作業(yè):移動(dòng)道路測(cè)量系統(tǒng)(道路攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))是將GPS (全球定位系統(tǒng))、姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、CCD (視頻系統(tǒng))、INS (慣性導(dǎo)航系統(tǒng)或航位推算系統(tǒng))、三維激光掃描系統(tǒng)、車(chē)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等先進(jìn)的傳感器和設(shè)備裝配在汽車(chē)上，這就意味著它只能用于道路及其臨近兩側(cè)的攝影測(cè)量，無(wú)法進(jìn)行野外環(huán)境的攝影測(cè)量。
[0021]2)近景:不帶望遠(yuǎn)鏡，廣角攝影。能夠?qū)Φ缆穬蓚?cè)200m內(nèi)的景物進(jìn)行近景攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集。物方三維大地坐標(biāo)的解算精度為I米左右。
[0022]3)移動(dòng)與操作:組成系統(tǒng)的各設(shè)備體積大、重量大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)松散，須固定于汽車(chē)等大型載體上，多人操作。
[0023]4)外業(yè)數(shù)據(jù)采集內(nèi)業(yè)事后處理的工作方式導(dǎo)致重復(fù)性外業(yè)勞動(dòng)不可避免。
[0024]5)需要道路沿途有GPS控制網(wǎng)的支持。
[0025]6)價(jià)格昂貴:移動(dòng)道路測(cè)量系統(tǒng)的全部組件均系外購(gòu)，這些高端設(shè)備的昂貴價(jià)格使得“移動(dòng)道路測(cè)量系統(tǒng)”的成本居高不下，無(wú)激光測(cè)距掃描儀的移動(dòng)道路測(cè)量系統(tǒng)(無(wú)測(cè)距功能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))產(chǎn)品的價(jià)格為400萬(wàn)元人民幣/套；有激光掃描測(cè)距設(shè)備的國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格高于600萬(wàn)元人民幣/套。
[0026]4、三維激光掃描儀
[0027]三維激光掃描儀可在自定義坐標(biāo)下提供近景三維影像:用高速激光掃描測(cè)距方式獲得大量的目標(biāo)點(diǎn)距離數(shù)據(jù)并同步記錄計(jì)算測(cè)距姿態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到目標(biāo)點(diǎn)三維坐標(biāo)；用數(shù)碼相機(jī)攝取目標(biāo)景物影像；將兩者疊加，獲得三維影像。
[0028]三維激光掃描儀可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)燈光環(huán)境和室外晴朗天氣的白晝環(huán)境下的近景目標(biāo)。美國(guó)、日本、中國(guó)均有數(shù)家公司生產(chǎn)銷(xiāo)售。瑞典Rigle公司的野外三維激光掃描儀處于國(guó)際領(lǐng)先地位:好天氣、良好能見(jiàn)度條件下測(cè)距可達(dá)2公里。
[0029]三維激光掃描儀單臺(tái)售價(jià)為60萬(wàn)元人民幣一600萬(wàn)元人民幣不等。
[0030]二、地理信息【技術(shù)領(lǐng)域】的跟蹤測(cè)量延伸應(yīng)用
[0031]跟蹤測(cè)量技術(shù)分為靜態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量和動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量?jī)深?lèi)。
[0032]1、靜態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量
[0033]靜態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量技術(shù)用于對(duì)靜態(tài)地物近距離高精度的形變監(jiān)測(cè)。目前的靜態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量設(shè)備是加裝了伺服系統(tǒng)的全站儀。市面產(chǎn)品目前只能實(shí)現(xiàn)對(duì)棱鏡的跟蹤測(cè)量。如前所述之瑞士徠卡公司生產(chǎn)的精密測(cè)量機(jī)器人即屬此類(lèi)。
[0034]2、動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量
[0035]用于動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量的設(shè)備是較為龐大復(fù)雜的設(shè)備系統(tǒng)。例如雷達(dá)系統(tǒng)、反導(dǎo)系統(tǒng)。迄今未見(jiàn)便攜式野外設(shè)備。
[0036]雷達(dá)探測(cè)技術(shù)是最早發(fā)展起來(lái)的動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量技術(shù)，得到極為廣泛的應(yīng)用，早已成為動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤測(cè)量技術(shù)的主干。雷達(dá)設(shè)備系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和終端機(jī)構(gòu)成，有固定地面站、車(chē)載站、機(jī)載站、船載站方式。利用雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的地對(duì)空、空對(duì)地、地對(duì)地探測(cè)得到長(zhǎng)足發(fā)展，三坐標(biāo)雷達(dá)、高分辨力雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)、可獲得干涉影像的空對(duì)地成像雷達(dá)SAR及ISAR等技術(shù)均已成熟并得到廣泛應(yīng)用。毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)技術(shù)亦可望在不久的將來(lái)進(jìn)入實(shí)用階段。
[0037]反導(dǎo)系統(tǒng)的跟蹤測(cè)量系統(tǒng)比單一的雷達(dá)設(shè)備系統(tǒng)更為龐大復(fù)雜，是雷達(dá)、紅外和其它遙感技術(shù)的結(jié)合。如最先進(jìn)的陸基中段防御系統(tǒng)的跟蹤測(cè)量部分由改進(jìn)型預(yù)警雷達(dá)、X波段雷達(dá)、天基紅外系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0038]本實(shí)用新型提供一種用于跟蹤測(cè)量的便攜式野外設(shè)備。
[0039]本實(shí)用新型提供的跟蹤測(cè)量機(jī)器人包括遙感遙測(cè)系統(tǒng)、三維姿態(tài)系統(tǒng)和中央控制與定位通信系統(tǒng)，
[0040]所述遙感遙測(cè)系統(tǒng)包括測(cè)距單元1、紅外激光光源2、搜索成像單元3、圖像處理單元4、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5和光敏電阻6 ；
[0041]所述三維姿態(tài)系統(tǒng)包括仰俯姿態(tài)單元7、橫軸10、水平姿態(tài)單元8、航向姿態(tài)單元9和豎軸11;橫軸10的中軸線與豎軸11的中軸線相互正交且交于空間點(diǎn)0，橫軸10的中軸線與豎軸11的中軸線所構(gòu)成的平面垂直于跟蹤測(cè)量機(jī)器人的底座平面；
[0042]所述中央控制與定位通信系統(tǒng)包括中央處理器12、人機(jī)交互單元13、存儲(chǔ)單元14、全球定位單元15、通信單元16、圖像識(shí)別單元17、電源單元18，中央處理器12與測(cè)距單元1、紅外激光光源2、搜索成像單元3、圖像處理單元4、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5和光敏電阻6、仰俯姿態(tài)單元7、水平姿態(tài)單元8、航向姿態(tài)單元9、人機(jī)交互單元13、存儲(chǔ)單元14、全球定位單元15、通信單元16、圖像識(shí)別單元17、電源單元18分別連接，搜索成像單元3、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元4分別與圖像處理單元4連接。
[0043]而且，所述三維姿態(tài)系統(tǒng)中，
[0044]所述仰俯姿態(tài)單元7包括第一離合器7.1、第一同步帶放大器7.2、第一編碼器
7.3、第一蝸輪7.4、第一同步帶輪7.5、第一蝸桿7.6、第一彈性機(jī)構(gòu)7.7、第二蝸輪7.8、第二彈性機(jī)構(gòu)7.9、第二蝸桿7.10和第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)7.11，第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)7.11連接第二蝸桿7.10，第二蝸輪7.8和第二蝸桿7.10經(jīng)第二彈性機(jī)構(gòu)7.9嚙合，第二蝸輪7.8和第一蝸桿
7.6經(jīng)第一彈性機(jī)構(gòu)7.7嚙合，第一蝸輪7.4和第一蝸桿7.6之間經(jīng)第一同步帶輪7.5傳動(dòng)，第一蝸輪7.4和第一編碼器7.3之間經(jīng)第一同步帶放大器7.2傳動(dòng)，第一蝸輪7.4連接第一離合器7.1,第一離合器7.1閉合時(shí)連接橫軸10,中央處理器12和第一離合器7.1、第一同步帶放大器7.2、第一編碼器7.3、第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)7.11分別連接；
[0045]所述航向姿態(tài)單元9包括第二離合器9.1、第二同步帶放大器9.2、第二編碼器9.3、第三蝸輪9.4、第二同步帶輪9.5、第三蝸桿9.6、第三彈性機(jī)構(gòu)9.7、第四蝸輪9.8、第四彈性機(jī)構(gòu)9.9、第四蝸桿9.10、第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)9.11，第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)9.11連接第四蝸桿9.10，第四蝸輪9.8和第四蝸桿9.10經(jīng)第四彈性機(jī)構(gòu)9.9嚙合，第四蝸輪9.8和第三蝸桿9.6經(jīng)第三彈性機(jī)構(gòu)9.7嚙合，第三蝸輪9.4和第三蝸桿9.6之間經(jīng)第二同步帶輪9.5傳動(dòng)，第三蝸輪9.4和第二編碼器9.3之間經(jīng)第二同步帶放大器9.2傳動(dòng)，第三蝸輪9.4連接第二離合器9.1，第二離合器9.1閉合時(shí)連接豎軸11，中央處理器12和第二離合器9.1、第二同步帶放大器9.2、第二編碼器9.3、第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)9.11分別連接。
[0046]而且，所述紅外激光光源2包括紅外激光鏡頭2.1、紅外激光調(diào)焦鏡2.2、紅外激光發(fā)生器2.3、泵浦電源2.4、第一電機(jī)2.5、第一驅(qū)動(dòng)電路2.6和第三編碼器2.7，紅外激光鏡頭2.1、紅外激光調(diào)焦鏡2.2、紅外激光發(fā)生器2.3、泵浦電源2.4依次連接，第一電機(jī)2.5與紅外激光調(diào)焦鏡2.2、第一驅(qū)動(dòng)電路2.6、第三編碼器2.7分別連接，中央處理器12和泵浦電源2.4、第一驅(qū)動(dòng)電路2.6、第三編碼器2.7分別連接。
[0047]而且，所述搜索成像單元3包括第二電機(jī)3.1、第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第六蝸輪3.3、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5、第一物鏡3.6、變焦鏡組3.7、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)C⑶模塊3.10、第七蝸輪3.11、第七蝸桿3.12、第六編碼器3.13、第四電機(jī)3.14和第四驅(qū)動(dòng)電路3.15,第一物鏡3.6、變焦鏡組3.7、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊3.10依次連接，第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第二電機(jī)3.1、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5依次連接,第六蝸桿3.4與第六蝸輪3.3嚙合,第六蝸輪3.3連接第一調(diào)焦鏡3.8，第四驅(qū)動(dòng)電路3.15、第四電機(jī)3.14、第七蝸桿3.12、第六編碼器3.13依次連接，第七蝸桿3.12與第七蝸輪3.11嚙合，第七蝸輪3.11連接變焦鏡組3.7，中央處理器12和第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第四編碼器3.5、第六編碼器3.13、第四驅(qū)動(dòng)電路3.15、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊3.10分別連接。
[0048]或者，所述搜索成像單元3包括第二電機(jī)3.1、第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第六蝸輪3.3、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5、第一物鏡3.6、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、雙濾光片結(jié)構(gòu)C⑶模塊3.10，第一物鏡3.6、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊3.10依次連接，第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第二電機(jī)3.1、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5依次連接，第六蝸桿3.4與第六蝸輪3.3嚙合,第六蝸輪3.3連接第一調(diào)焦鏡3.8，中央處理器12和第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第四編碼器3.5、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊3.10分別連接。
[0049]而且，所述天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5包括第三電機(jī)5.1、第三驅(qū)動(dòng)電路5.2、第五蝸輪5.3、第五蝸桿5.4、第五編碼器5.5、第二物鏡5.6、第二調(diào)焦鏡5.7、第二成像鏡組5.8和第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊5.9，第二物鏡5.6、第二調(diào)焦鏡5.7、第二成像鏡組5.8和第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊5.9依次連接，第三驅(qū)動(dòng)電路5.2、第三電機(jī)5.1、第五蝸桿5.4、第五編碼器5.5依次連接，第五蝸桿5.4與第五蝸輪5.3嚙合，第五蝸輪5.3連接第二調(diào)焦鏡5.7，中央處理器12和第三驅(qū)動(dòng)電路5.2、第五編碼器5.5、第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊5.9分別連接。
[0050]本實(shí)用新型提供一種適合單人使用的激光測(cè)距型多用途便攜式野外跟蹤測(cè)量設(shè)備，填補(bǔ)市場(chǎng)空白；用基于底層結(jié)構(gòu)的多系統(tǒng)一體化方式獲得低成本、高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，為微波測(cè)距設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備提供一種光學(xué)附件，可應(yīng)用于攝影測(cè)量、大地測(cè)量。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一所提供的跟蹤測(cè)量機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖。
[0052]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二所提供的定焦型跟蹤測(cè)量機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的跟蹤測(cè)量機(jī)器人通信原理圖。
[0054]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的跟蹤測(cè)量機(jī)器人的軸系示意圖。
[0055]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的跟蹤測(cè)量機(jī)器人整機(jī)裝配示意圖。
[0056]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的跟蹤測(cè)量機(jī)器人電路原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0057]本實(shí)用新型是一種便攜式野外工作站。為敘述準(zhǔn)確，在本實(shí)用新型中將“道路”定義為:適于汽車(chē)行駛的地球陸地表面。將“野外”定義為:包含道路在內(nèi)的地球陸地表面。
[0058]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型技術(shù)方案。實(shí)施例提供的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，包括遙感遙測(cè)系統(tǒng)、三維姿態(tài)系統(tǒng)和中央控制與定位通信系統(tǒng)。為便于敘述起見(jiàn)，以下將跟蹤測(cè)量機(jī)器人分三部分描述:遙感遙測(cè)系統(tǒng)、三維姿態(tài)系統(tǒng)、中央控制與定位通信系統(tǒng)，其中提供跟蹤測(cè)量機(jī)器人各部分的工作方式，以供實(shí)施參考。
[0059]一.遙感遙測(cè)系統(tǒng)
[0060]遙感遙測(cè)系統(tǒng)包括測(cè)距單元1、紅外激光光源2、搜索成像單元3、圖像處理單元4、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5、光敏電阻6構(gòu)成。遙感遙測(cè)系統(tǒng)的傳感器是多光同軸的:測(cè)距單元
1、紅外激光光源2、搜索成像單元3、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5的光軸，具體使用時(shí)，四者可標(biāo)定在同一軸線L上。
[0061]為便于實(shí)施參考起見(jiàn)，實(shí)施例進(jìn)一步提出:
[0062]跟蹤測(cè)量機(jī)器人支持激光測(cè)距、微波測(cè)距、雷達(dá)測(cè)距三種測(cè)距方式。采用激光測(cè)距方式時(shí)，跟蹤測(cè)量機(jī)器人是便攜式野外測(cè)量設(shè)備；采用微波測(cè)距方式和雷達(dá)測(cè)距方式時(shí)，跟蹤測(cè)量機(jī)器人成為微波設(shè)備和雷達(dá)的附件。
[0063]所述紅外激光光源2包括紅外激光鏡頭2.1、紅外激光調(diào)焦鏡2.2、紅外激光發(fā)生器2.3、泵浦電源2.4、第一電機(jī)2.5、第一驅(qū)動(dòng)電路2.6和第三編碼器2.7，紅外激光鏡頭2.1、紅外激光調(diào)焦鏡2.2、紅外激光發(fā)生器2.3、泵浦電源2.4依次連接，第一電機(jī)2.5與紅外激光調(diào)焦鏡2.2、第一驅(qū)動(dòng)電路2.6、第三編碼器2.7分別連接，中央處理器12和泵浦電源2.4、第一驅(qū)動(dòng)電路2.6、第三編碼器2.7分別連接。
[0064]所述搜索成像單兀3有兩種建議實(shí)現(xiàn)方案。參見(jiàn)圖1,實(shí)施例一中是最佳實(shí)施方案，包括第二電機(jī)3.1、第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第六蝸輪3.3、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5、第一物鏡3.6、變焦鏡組3.7、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊3.10、第七蝸輪3.11、第七蝸桿3.12、第六編碼器3.13、第四電機(jī)3.14和第四驅(qū)動(dòng)電路
3.15,第一物鏡3.6、變焦鏡組3.7、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)C⑶模塊3.10依次連接，第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第二電機(jī)3.1、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5依次連接，第六蝸桿3.4與第六蝸輪3.3嚙合，第六蝸輪3.3連接第一調(diào)焦鏡3.8，第四驅(qū)動(dòng)電路3.15、第四電機(jī)3.14、第七蝸桿3.12、第六編碼器3.13依次連接，第七蝸桿3.12與第七蝸輪3.11嚙合，第七蝸輪3.11連接變焦鏡組3.7，中央處理器12和第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第四編碼器3.5、第六編碼器3.13、第四驅(qū)動(dòng)電路3.15、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)C⑶模塊3.10分別連接。搜索成像單元3通過(guò)變焦鏡組3.7實(shí)現(xiàn)變倍。參見(jiàn)圖2，實(shí)施例二中是定焦型跟蹤測(cè)量機(jī)器人，包括第二電機(jī)3.1、第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第六蝸輪3.3、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5、第一物鏡3.6、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)(XD模塊3.10,第一物鏡3.6、第一調(diào)焦鏡3.8、第一成像鏡組3.9、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊3.10依次連接，第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第二電機(jī)3.1、第六蝸桿3.4、第四編碼器3.5依次連接，第六蝸桿
3.4與第六蝸輪3.3嚙合，第六蝸輪3.3連接第一調(diào)焦鏡3.8，中央處理器12和第二驅(qū)動(dòng)電路3.2、第四編碼器3.5、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊3.10分別連接。在最佳實(shí)施方案的跟蹤測(cè)量機(jī)器人中去除變焦鏡組3.7、第七蝸輪3.11、第七蝸桿3.12、第六編碼器3.13、第四電機(jī)3.14和第四驅(qū)動(dòng)電路3.15得到定焦型跟蹤測(cè)量機(jī)器人。定焦型跟蹤測(cè)量機(jī)器人與最佳實(shí)施方案的跟蹤測(cè)量機(jī)器人的差異是:前者的搜索成像單元3不具備變倍相關(guān)部件，從而具有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較低的成本，但使用時(shí)功能較弱。
[0065]所述圖像處理單元4用于判斷成像所得圖像是否清晰，圖像處理單元4是一個(gè)DSP,與搜索成像單元3、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5、中央處理器12分別連接，采用DSP實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有圖像清晰判斷技術(shù)即可。
[0066]所述天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5包括第三電機(jī)5.1、第三驅(qū)動(dòng)電路5.2、第五蝸輪5.3、第五蝸桿5.4、第五編碼器5.5、第二物鏡5.6、第二調(diào)焦鏡5.7、第二成像鏡組5.8和第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊5.9，第二物鏡5.6、第二調(diào)焦鏡5.7、第二成像鏡組5.8和第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊5.9依次連接，第三驅(qū)動(dòng)電路5.2、第三電機(jī)5.1、第五蝸桿5.4、第五編碼器5.5依次連接，第五蝸桿5.4與第五蝸輪5.3嚙合，第五蝸輪5.3連接第二調(diào)焦鏡5.7，中央處理器12和第三驅(qū)動(dòng)電路5.2、第五編碼器5.5、第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊5.9分別連接。天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5的放大倍數(shù)小于或等于480倍。放大倍數(shù)為480倍時(shí)，觀察40公里外的物體的放大效果約等于肉眼觀察83米處的同一物體；放大倍數(shù)為400倍時(shí)，觀察40公里外的物體的放大效果約等于肉眼觀察100米處的同一物體；如此等等。具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型建議采用折返式天文望遠(yuǎn)鏡，具有小體積、高倍數(shù)、雙濾光的特點(diǎn)。
[0067]二.三維姿態(tài)系統(tǒng)
[0068]三維姿態(tài)系統(tǒng)包括仰俯姿態(tài)單元7、橫軸10、水平姿態(tài)單元8、航向姿態(tài)單元9和豎軸11;橫軸10的中軸線與豎軸11的中軸線相互正交且交于空間點(diǎn)O，橫軸10的中軸線與豎軸11的中軸線所構(gòu)成的平面垂直于跟蹤測(cè)量機(jī)器人的底座平面；測(cè)距單元I的光軸、紅外激光光源2的光軸、搜索成像單元3的光軸、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5的光軸標(biāo)定的同一軸線L過(guò)空間點(diǎn)O與橫軸10的中軸線正交。
[0069]仰俯姿態(tài)單元7由第一離合器7.1、第一同步帶放大器7.2、第一蝸輪7.4、第一同步帶輪7.5、第一蝸桿7.6、第一彈性機(jī)構(gòu)7.7、第二蝸輪7.8、第二彈性機(jī)構(gòu)7.9、第二蝸桿
7.10、第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)7.11、第一編碼器7.3構(gòu)成。第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)7.11連接第二蝸桿
7.10，第二蝸輪7.8和第二蝸桿7.10經(jīng)第二彈性機(jī)構(gòu)7.9嚙合，第二蝸輪7.8和第一蝸桿
7.6經(jīng)第一彈性機(jī)構(gòu)7.7嚙合，第一蝸輪7.4和第一蝸桿7.6之間經(jīng)第一同步帶輪7.5傳動(dòng)，第一蝸輪7.4和第一編碼器7.3之間經(jīng)第一同步帶放大器7.2傳動(dòng)，第一蝸輪7.4連接第一離合器7.1,第一離合器7.1閉合時(shí)連接橫軸10,中央處理器12和第一離合器7.1、第一同步帶放大器7.2、第一編碼器7.3、第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)7.11分別連接。具體實(shí)施時(shí)，可使用可微調(diào)的第一彈性機(jī)構(gòu)7.7使第二蝸輪7.8和第一蝸桿7.6在運(yùn)行中始終全面嚙合，令第二蝸輪7.8和第一蝸桿7.6構(gòu)成的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的正反向旋轉(zhuǎn)間隙達(dá)到最??；使用可微調(diào)的第二彈性機(jī)構(gòu)7.9使第二蝸輪7.8和第二蝸桿7.10在運(yùn)行中始終全面嚙合，令第二蝸輪7.8和第二蝸桿7.10構(gòu)成的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的正反向旋轉(zhuǎn)間隙達(dá)到最小。
[0070]航向姿態(tài)單元9由第二離合器9.1、第二同步帶放大器9.2、第三蝸輪9.4、第二同步帶輪9.5、第三蝸桿9.6、第三彈性機(jī)構(gòu)9.7、第四蝸輪9.8、第四彈性機(jī)構(gòu)9.9、第四蝸桿9.10、第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)9.11、第二編碼器9.3構(gòu)成。第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)9.11連接第四蝸桿9.10，第四蝸輪9.8和第四蝸桿9.10經(jīng)第四彈性機(jī)構(gòu)9.9嚙合，第四蝸輪9.8和第三蝸桿
9.6經(jīng)第三彈性機(jī)構(gòu)9.7嚙合，第三蝸輪9.4和第三蝸桿9.6之間經(jīng)第二同步帶輪9.5傳動(dòng)，第三蝸輪9.4和第二編碼器9.3之間經(jīng)第二同步帶放大器9.2傳動(dòng)，第三蝸輪9.4連接第二離合器9.1，第二離合器9.1閉合時(shí)連接豎軸11，中央處理器12和第二離合器9.1、第二同步帶放大器9.2、第二編碼器9.3、第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)9.11分別連接。具體實(shí)施時(shí)，可使用可微調(diào)的第三彈性機(jī)構(gòu)9.7使第四蝸輪9.8和第三蝸桿9.6在運(yùn)行中始終全面嚙合，令第四蝸輪9.8和第三蝸桿9.6構(gòu)成的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的正反向旋轉(zhuǎn)間隙達(dá)到最??；使用可微調(diào)的第四彈性機(jī)構(gòu)9.9使第四蝸輪9.8和第四蝸桿9.10在運(yùn)行中始終全面嚙合，令第四蝸輪9.8和第四蝸桿9.10構(gòu)成的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的正反向旋轉(zhuǎn)間隙達(dá)到最小。
[0071]水平姿態(tài)單元6 —般由機(jī)械整平模塊6.2和電子補(bǔ)償模塊6.1構(gòu)成，具體實(shí)現(xiàn)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0072]如圖4所示，豎軸11的中軸線A與橫軸10的中軸線12的幾何關(guān)系。&丄<2，
<與彳2交于空間點(diǎn)0(0，O, O)，<與彳2構(gòu)成的平面II1與跟蹤測(cè)量機(jī)器人底座平面π2正交。
紅外激光光源2的光軸、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5的光軸、測(cè)距單元I的光軸、搜索成像單元3的光軸分別垂直平面II1，交于豎軸11、空間點(diǎn)0(0，O, O)、橫軸10的左側(cè)、右側(cè)，可都標(biāo)定在天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5的光軸處。
[0073]三維姿態(tài)系統(tǒng)一般設(shè)有音叉，如圖5所示，三維姿態(tài)系統(tǒng)一般設(shè)有支架，支架的音叉轉(zhuǎn)動(dòng)部分上，由測(cè)距單元1、紅外激光光源2和搜索成像單元3、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5構(gòu)成的組件通過(guò)橫軸10與姿態(tài)測(cè)控機(jī)的音叉連接，航向姿態(tài)單元9通過(guò)豎軸11與遙感遙測(cè)系統(tǒng)連接，豎軸11的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生跟蹤測(cè)量機(jī)器人的航向運(yùn)動(dòng)；航向姿態(tài)單元9經(jīng)豎軸11連接，仰俯姿態(tài)單元7經(jīng)橫軸10與支架音叉連接，橫軸10的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生跟蹤測(cè)量機(jī)器人的航向運(yùn)動(dòng)。
[0074]三.中央控制與定位通信系統(tǒng)
[0075]中央控制與定位通信系統(tǒng)包括中央處理器12、人機(jī)交互單元13、存儲(chǔ)單元14、全球定位單元15、通信單元16、圖像識(shí)別單元17、電源單元18。參見(jiàn)圖6，中央處理器12與測(cè)距單元1、紅外激光光源2、搜索成像單元3、圖像處理單元4、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元5和光敏電阻6、仰俯姿態(tài)單元7、水平姿態(tài)單元8、航向姿態(tài)單元9、人機(jī)交互單元13、存儲(chǔ)單元14、全球定位單元15、通信單元16、圖像識(shí)別單元17、電源單元18分別連接。
[0076]其中，全球定位單元15的模塊和天線是北斗、GPS、GL0NASS、伽利略4系統(tǒng)一體化的定位裝置，可同時(shí)利用4個(gè)天網(wǎng)定位；通信單元16支持3G、4G、自組網(wǎng)通信，包括3G/4G模塊16.1和電臺(tái)模塊16.2，中央處理器12和3G/4G模塊16.1、電臺(tái)模塊16.2分別連接。圖像識(shí)別單元17可采用一個(gè)DSP實(shí)現(xiàn)，具體識(shí)別可采用現(xiàn)有識(shí)別算法。人機(jī)交互單元13 —般包括鍵盤(pán)、觸摸屏、鼠標(biāo)，電源單元18 —般包括鋰電池和充電電路。
[0077]如圖3所示本實(shí)用新型實(shí)施例的跟蹤測(cè)量機(jī)器人通信原理圖，以下用從上往下分層的方式詮釋。第一層:左邊標(biāo)示“全球定位衛(wèi)星”的云朵表示用于全球定位的衛(wèi)星群構(gòu)成的天網(wǎng)，包含中國(guó)的北斗、美國(guó)的GPS、歐盟的伽利略、俄羅斯的GL0NASS等可用資源。例如，GPS用于全球定位的衛(wèi)星群含有26-30顆衛(wèi)星(24顆運(yùn)行、其它備份)，分6條軌道等。這24顆工作衛(wèi)星就構(gòu)成了 GPS天網(wǎng)。同理表述北斗天網(wǎng)、伽利略天網(wǎng)和GL0NASS天網(wǎng)。右邊標(biāo)示“遙感衛(wèi)星”的云朵表示由各國(guó)、各種用于觀測(cè)地球資源的RS衛(wèi)星的可用資源(如航天遙感影像等)；第二層:左邊為本專(zhuān)利技術(shù)的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，右邊為基準(zhǔn)站。標(biāo)有“自組網(wǎng)”字樣的位于中間的閃電形符號(hào)表示跟蹤測(cè)量機(jī)器人之間通過(guò)自組網(wǎng)進(jìn)行的無(wú)線通信，標(biāo)有“地面RS數(shù)據(jù)”字樣的位于兩邊的閃電形符號(hào)表示跟蹤測(cè)量機(jī)器人的地面遙感功能；第三層:地面通信網(wǎng)絡(luò)。左邊標(biāo)有“有線/無(wú)線電話網(wǎng)”字樣的云朵表示用于地面通話的電話網(wǎng)，其終端包含手機(jī)和座機(jī)。中間標(biāo)有“無(wú)線Internet (2.5G/3G/4G) ”字樣的云朵表示無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)。右邊標(biāo)有“地面站”字樣的云朵表示遙感衛(wèi)星的地面站網(wǎng)絡(luò)；第四層:地面通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平臺(tái)。標(biāo)有“2.5G平臺(tái)”、“3G平臺(tái)”、“4G平臺(tái)”、“RS數(shù)據(jù)平臺(tái)”的方框分別表示
2.5G無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)、3G無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)、4G無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)和與各地面站連接的遙感數(shù)據(jù)平臺(tái)；第五層:標(biāo)有“有線Internet”字樣的云朵表示通用的因特網(wǎng)，左邊標(biāo)有B/S后方數(shù)據(jù)中心字樣的圖標(biāo)表示連接在因特網(wǎng)上的以B/S方式收發(fā)信息的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，右邊標(biāo)有C/S后方數(shù)據(jù)中心字樣的圖標(biāo)表示連接在因特網(wǎng)上的以C/S方式收發(fā)信息的計(jì)算機(jī)服務(wù)器；各層之間的通信符號(hào):閃電形符號(hào)表示無(wú)線通信方式的數(shù)據(jù)鏈接，直線相連表示有線通信方式的數(shù)據(jù)鏈接。
[0078]由跟蹤測(cè)量機(jī)器人所有工作單元、模塊、部件、芯片構(gòu)成的系統(tǒng)可支持實(shí)現(xiàn)地理信息【技術(shù)領(lǐng)域】的各種應(yīng)用。本實(shí)用新型僅提供并要求物理硬件設(shè)計(jì)保護(hù)。在具體實(shí)施時(shí)，用戶(hù)可自行根據(jù)需要和現(xiàn)有測(cè)量方法使用精密攝影測(cè)量機(jī)器人。
[0079]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種跟蹤測(cè)量機(jī)器人，其特征在于:包括遙感遙測(cè)系統(tǒng)、三維姿態(tài)系統(tǒng)和中央控制與定位通信系統(tǒng)， 所述遙感遙測(cè)系統(tǒng)包括測(cè)距單元(I)、紅外激光光源(2)、搜索成像單元(3)、圖像處理單元(4)、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元(5)和光敏電阻(6)； 所述三維姿態(tài)系統(tǒng)包括仰俯姿態(tài)單元(7)、橫軸(10)、水平姿態(tài)單元(8)、航向姿態(tài)單元(9)和豎軸(11);橫軸(10)的中軸線與豎軸(11)的中軸線相互正交且交于空間點(diǎn)O，橫軸(10)的中軸線與豎軸(11)的中軸線所構(gòu)成的平面垂直于跟蹤測(cè)量機(jī)器人的底座平面； 所述中央控制與定位通信系統(tǒng)包括中央處理器(12)、人機(jī)交互單元(13)、存儲(chǔ)單元(14)、全球定位單元(15)、通信單元(16)、圖像識(shí)別單元(17)、電源單元(18)，中央處理器(12)與測(cè)距單元(I)、紅外激光光源(2)、搜索成像單元(3)、圖像處理單元(4)、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元(5)和光敏電阻(6)、仰俯姿態(tài)單元(7)、水平姿態(tài)單元(8)、航向姿態(tài)單元(9)、人機(jī)交互單元(13)、存儲(chǔ)單元(14)、全球定位單元(15)、通信單元(16)、圖像識(shí)別單元(17)、電源單元(18)分別連接，搜索成像單元(3)、天文望遠(yuǎn)鏡成像單元(5)分別與圖像處理單元(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，其特征在于:所述三維姿態(tài)系統(tǒng)中， 所述仰俯姿態(tài)單元(7)包括第一離合器(7.1)、第一同步帶放大器(7.2)、第一編碼器(7.3)、第一蝸輪(7.4)、第一同步帶輪(7.5)、第一蝸桿(7.6)、第一彈性機(jī)構(gòu)(7.7)、第二蝸輪(7.8)、第二彈性機(jī)構(gòu)(7.9)、第二蝸桿(7.10)和第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)(7.11)，第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)(7.11)連接第二蝸桿(7.10)，第二蝸輪(7.8)和第二蝸桿(7.10)經(jīng)第二彈性機(jī)構(gòu)(7.9)哨合，第二蝸輪(7.8)和第一蝸桿(7.6)經(jīng)第一彈性機(jī)構(gòu)(7.7)哨合,第一蝸輪(7.4)和第一蝸桿(7.6)之間經(jīng)第一同步帶輪(7.5)傳動(dòng)，第一蝸輪(7.4)和第一編碼器(7.3)之間經(jīng)第一同步帶放大器(7.2)傳動(dòng)，第一蝸輪(7.4)連接第一離合器(7.1)，第一離合器(7.1)閉合時(shí)連接橫軸(10)，中央處理器(12)和第一離合器(7.1)、第一同步帶放大器(7.2)、第一編碼器(7.3)、第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)(7.11)分別連接； 所述航向姿態(tài)單元(9)包括第二離合器(9.1)、第二同步帶放大器(9.2)、第二編碼器(9.3)、第三蝸輪(9.4)、第二同步帶輪(9.5)、第三蝸桿(9.6)、第三彈性機(jī)構(gòu)(9.7)、第四蝸輪(9.8)、第四彈性機(jī)構(gòu)(9.9)、第四蝸桿(9.10)、第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)(9.11)，第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)(9.11)連接第四蝸桿(9.10)，第四蝸輪(9.8)和第四蝸桿(9.10)經(jīng)第四彈性機(jī)構(gòu)(9.9)嚙合，第四蝸輪(9.8)和第三蝸桿(9.6)經(jīng)第三彈性機(jī)構(gòu)(9.7)嚙合，第三蝸輪(9.4)和第三蝸桿(9.6)之間經(jīng)第二同步帶輪(9.5)傳動(dòng)，第三蝸輪(9.4)和第二編碼器(9.3)之間經(jīng)第二同步帶放大器(9.2)傳動(dòng)，第三蝸輪(9.4)連接第二離合器(9.1)，第二離合器(9.1)閉合時(shí)連接豎軸(11)，中央處理器(12)和第二離合器(9.1)、第二同步帶放大器(9.2)、第二編碼器(9.3)、第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)(9.11)分別連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，其特征在于:所述紅外激光光源(2)包括紅外激光鏡頭(2.1)、紅外激光調(diào)焦鏡(2.2)、紅外激光發(fā)生器(2.3)、泵浦電源(2.4)、第一電機(jī)(2.5)、第一驅(qū)動(dòng)電路(2.6)和第三編碼器(2.7),紅外激光鏡頭(2.1)、紅外激光調(diào)焦鏡(2.2)、紅外激光發(fā)生器(2.3)、泵浦電源(2.4)依次連接，第一電機(jī)(2.5)與紅外激光調(diào)焦鏡(2.2)、第一驅(qū)動(dòng)電路(2.6)、第三編碼器(2.7)分別連接，中央處理器(12)和泵浦電源(2.4)、第一驅(qū)動(dòng)電路(2.6)、第三編碼器(2.7)分別連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，其特征在于:所述搜索成像單元(3)包括第二電機(jī)(3.1)、第二驅(qū)動(dòng)電路(3.2)、第六蝸輪(3.3)、第六蝸桿(3.4)、第四編碼器(3.5)、第一物鏡(3.6)、變焦鏡組(3.7)、第一調(diào)焦鏡(3.8)、第一成像鏡組(3.9)、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(3.10)、第七蝸輪(3.11)、第七蝸桿(3.12)、第六編碼器(3.13)、第四電機(jī)(3.14)和第四驅(qū)動(dòng)電路(3.15)，第一物鏡(3.6)、變焦鏡組(3.7)、第一調(diào)焦鏡(3.8)、第一成像鏡組(3.9)、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CXD模塊(3.10)依次連接，第二驅(qū)動(dòng)電路(3.2)、第二電機(jī)(3.1)、第六蝸桿(3.4)、第四編碼器(3.5)依次連接，第六蝸桿(3.4)與第六蝸輪(3.3)嚙合，第六蝸輪(3.3)連接第一調(diào)焦鏡(3.8)，第四驅(qū)動(dòng)電路(3.15)、第四電機(jī)(3.14)、第七蝸桿(3.12)、第六編碼器(3.13)依次連接，第七蝸桿(3.12)與第七蝸輪(3.11)嚙合，第七蝸輪(3.11)連接變焦鏡組(3.7)，中央處理器(12)和第二驅(qū)動(dòng)電路(3.2)、第四編碼器(3.5)、第六編碼器(3.13)、第四驅(qū)動(dòng)電路(3.15)、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(3.10)分別連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，其特征在于:所述搜索成像單元(3)包括第二電機(jī)(3.1)、第二驅(qū)動(dòng)電路(3.2)、第六蝸輪(3.3)、第六蝸桿(3.4)、第四編碼器(3.5)、第一物鏡(3.6)、第一調(diào)焦鏡(3.8)、第一成像鏡組(3.9)、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(3.10),第一物鏡(3.6)、第一調(diào)焦鏡(3.8)、第一成像鏡組(3.9)、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(3.10)依次連接，第二驅(qū)動(dòng)電路(3.2)、第二電機(jī)(3.1)、第六蝸桿(3.4)、第四編碼器(3.5)依次連接,第六蝸桿(3.4)與第六蝸輪(3.3)嚙合,第六蝸輪(3.3)連接第一調(diào)焦鏡(3.8)，中央處理器(12)和第二驅(qū)動(dòng)電路(3.2)、第四編碼器(3.5)、第一雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(3.10)分別連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的跟蹤測(cè)量機(jī)器人，其特征在于:所述天文望遠(yuǎn)鏡成像單元(5)包括第三電機(jī)(5.1)、第三驅(qū)動(dòng)電路(5.2)、第五蝸輪(5.3)、第五蝸桿(5.4)、第五編碼器(5.5)、第二物鏡(5.6)、第二調(diào)焦鏡(5.7)、第二成像鏡組(5.8)和第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(5.9)，第二物鏡(5.6)、第二調(diào)焦鏡(5.7)、第二成像鏡組(5.8)和第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(5.9)依次連接，第三驅(qū)動(dòng)電路(5.2)、第三電機(jī)(5.1)、第五蝸桿(5.4)、第五編碼器(5.5)依次連接，第五蝸桿(5.4)與第五蝸輪(5.3)嚙合，第五蝸輪(5.3)連接第二調(diào)焦鏡(5.7)，中央處理器(12)和第三驅(qū)動(dòng)電路(5.2)、第五編碼器(5.5)、第二雙濾光片結(jié)構(gòu)CCD模塊(5.9)分別連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203858513SQ201420137453
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】許凱華 申請(qǐng)人:許凱華