本發(fā)明涉及gnss設(shè)備，具體為一種北斗視覺(jué)一體機(jī)。

背景技術(shù)：

1、gnss接收機(jī)是用于接收和處理全球定位系統(tǒng)信號(hào)的設(shè)備，廣泛用于地理勘探、農(nóng)業(yè)和導(dǎo)航領(lǐng)域。

2、傳統(tǒng)的gnss接收機(jī)通過(guò)接收多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)，分析處理后得到自身的位置信息，并接收基站的信號(hào)對(duì)該位置信息進(jìn)行修正，從而確保定位的精準(zhǔn)度。但是，隨著與基站距離的增大，gnss接收機(jī)的這種修正能力也隨之下降，在高層誤差上表現(xiàn)尤為顯著。以此為基礎(chǔ)，對(duì)gnss接收機(jī)進(jìn)行視覺(jué)系統(tǒng)的植入，使其通過(guò)對(duì)某一具體物的監(jiān)測(cè)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自身高層誤差的反向修正。

3、gnss視覺(jué)一體機(jī)一般配合靶標(biāo)共同使用，靶標(biāo)布置于視覺(jué)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在安裝過(guò)程中，為了確保視覺(jué)系統(tǒng)的效果，靶標(biāo)要盡量在鏡頭所記錄畫面的中心。一方面，由于靶標(biāo)作為被監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其位置需要根據(jù)具體環(huán)境進(jìn)行選擇，并且確定后不再改變；另一方面，鏡頭固定在一體機(jī)內(nèi)部，無(wú)法自主調(diào)節(jié)。所以一體機(jī)只能通過(guò)調(diào)整自身的整體位置使鏡頭對(duì)準(zhǔn)靶標(biāo)。如將一體機(jī)安裝在山體上，并且靶標(biāo)已提前固定在可能滑動(dòng)的山坡上，一體機(jī)的安裝位置也已確定，使靶標(biāo)盡可能出現(xiàn)在鏡頭所記錄畫面的中心。但是山體的表面并不平整，所以在固定一體機(jī)時(shí)可能使一體機(jī)的底面受力不均勻，使一體機(jī)機(jī)身產(chǎn)生傾斜，進(jìn)而使鏡頭傾斜，導(dǎo)致靶標(biāo)脫離鏡頭所記錄畫面的中心，因此需要再次調(diào)整一體機(jī)的位置，使一體機(jī)的鏡頭對(duì)準(zhǔn)靶標(biāo)。為達(dá)到對(duì)準(zhǔn)靶標(biāo)的目的，上述過(guò)程可能要進(jìn)行多次，甚至在必要時(shí)，還需搭建相對(duì)應(yīng)的安裝平臺(tái)以完成一體機(jī)的的對(duì)中及固定。如此，整個(gè)安裝流程十分繁瑣。

4、使用時(shí)，可以矩陣式布置多個(gè)一體機(jī)，每個(gè)一體機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)山體的一片固定區(qū)域，對(duì)多個(gè)畫面進(jìn)行合成后實(shí)現(xiàn)對(duì)山體的“傾斜攝影測(cè)量”，并通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)山體進(jìn)行三維立體坐標(biāo)建模。但是，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，一體機(jī)的位置會(huì)發(fā)生偏移。進(jìn)行“傾斜攝影測(cè)量”的一體機(jī)一般安裝在路面或屋頂上，房屋與路面的沉降、車輛駛過(guò)路面引發(fā)的振動(dòng)都會(huì)使一體機(jī)產(chǎn)生微弱偏移，導(dǎo)致鏡頭所記錄的畫面也跟著移動(dòng)，但是這種影響對(duì)多個(gè)一體機(jī)的作用各不相同，每個(gè)一體機(jī)發(fā)生的偏移也就有所不同，如此，多個(gè)一體機(jī)的鏡頭記錄的畫面會(huì)發(fā)生交錯(cuò)，導(dǎo)致建出的模型變成畸形。

5、為此，提出一種北斗視覺(jué)一體機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種北斗視覺(jué)一體機(jī)，解決視覺(jué)系統(tǒng)使用受限并且環(huán)境適應(yīng)力較低的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整模塊，在處理模塊的指令下，完成對(duì)鏡頭位置和姿態(tài)的調(diào)整，進(jìn)而補(bǔ)償環(huán)境等非測(cè)量因素對(duì)一體機(jī)的影響。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種北斗視覺(jué)一體機(jī)，包括上蓋、下蓋、收發(fā)模塊、處理模塊、右下支撐、左下支撐、調(diào)整模塊、電路空間、視覺(jué)空間、配重空間、上支撐、引風(fēng)體、保護(hù)罩，所述收發(fā)模塊、處理模塊分別置于上蓋、下蓋內(nèi)且二者電性連接，所述處理模塊能將收發(fā)模塊接收的信號(hào)加以處理后得到自身位置信息，并向下級(jí)發(fā)出指令，所述右下支撐、左下支撐均連接在下蓋中，分隔出中部的電路空間、右側(cè)的視覺(jué)空間、左側(cè)的配重空間，所述調(diào)整模塊包括調(diào)位模塊、調(diào)姿模塊、鏡頭模塊。

4、所述調(diào)位模塊連接在視覺(jué)空間底面，接收處理模塊的指令并對(duì)鏡頭模塊進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的平移，所述調(diào)姿模塊連接在調(diào)位模塊右方，接收處理模塊的指令并對(duì)鏡頭模塊進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，所述鏡頭模塊連接在調(diào)姿模塊右方，將拍攝的信息通過(guò)處理模塊處理后由收發(fā)模塊上傳至數(shù)據(jù)中心。

5、當(dāng)所述鏡頭模塊發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，將其調(diào)節(jié)回原來(lái)的位置最多需要進(jìn)行多自由度的調(diào)節(jié)?？芍瑢?shí)現(xiàn)多自由度的調(diào)節(jié)的方式有很多，比如使用三軸穩(wěn)定云臺(tái)或者高自由度的機(jī)器人。相比本發(fā)明，使用三軸穩(wěn)定云臺(tái)只能調(diào)整鏡頭模塊的航向、橫滾和俯仰的角度，雖然可以借助算法實(shí)現(xiàn)一定的補(bǔ)償，但效果仍有不足，無(wú)法進(jìn)行精確的調(diào)整；使用高自由度機(jī)器人固然可以很好地完成任務(wù)，但其自身的成本卻是必須考慮的。

6、優(yōu)選的，所述調(diào)位模塊包括桿一、驅(qū)動(dòng)一、桿二、驅(qū)動(dòng)二、桿三、驅(qū)動(dòng)三、桿四、調(diào)位支撐、夾爪模塊，所述視覺(jué)空間的底面上設(shè)置有斜面支撐，與水平面夾角為30°，兩個(gè)所述桿一固定在斜面支撐上，上方設(shè)有導(dǎo)軌一，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)一分別連接在導(dǎo)軌一上方，所述桿二包括桿體二、滑塊二、導(dǎo)軌二，所述桿體二嵌套在驅(qū)動(dòng)一上，兩個(gè)所述滑塊二連接在桿體二下方且套在導(dǎo)軌一上，所述導(dǎo)軌二連接在桿體二上方，所述驅(qū)動(dòng)二連接在導(dǎo)軌二上方且位于導(dǎo)軌二前端，所述桿三包括桿體三、滑塊三a、滑塊三b，所述桿體三嵌套在驅(qū)動(dòng)二上，所述滑塊三a連接在桿體三下方且套在導(dǎo)軌二上，所述滑塊三b連接在桿體三右方，所述驅(qū)動(dòng)三連接在桿體三上方，所述桿四包括桿體四、導(dǎo)軌四，所述桿體四嵌套在驅(qū)動(dòng)三上，所述導(dǎo)軌四插入滑塊三b，所述調(diào)位支撐連接在桿體四的右下方，所述夾爪模塊連接在桿體四右上方，所述驅(qū)動(dòng)一、驅(qū)動(dòng)二、驅(qū)動(dòng)三的行程相等且為l,所述桿一寬為d，桿二寬為e，且e不小于l與d之和。

7、本發(fā)明使用所述驅(qū)動(dòng)一、二、三，即電缸，帶動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)行，完成對(duì)鏡頭模塊左右、上下和前后的位移調(diào)整；使用所述驅(qū)動(dòng)四、五、六，即微型無(wú)刷電機(jī)帶動(dòng)桿件的旋轉(zhuǎn)，完成對(duì)鏡頭模塊偏航、橫滾和俯仰的角度調(diào)整。在設(shè)計(jì)中，所述桿一連接在斜面上，通過(guò)斜面得到向左上方的支持力，用于平衡一部分因右方懸掛的，調(diào)姿模塊和鏡頭模塊的重力引發(fā)的傾覆力矩，使整個(gè)所述調(diào)整模塊能更穩(wěn)定地運(yùn)行。另外，所述調(diào)位模塊中桿三的運(yùn)動(dòng)范圍不超過(guò)桿一的寬度，也就是說(shuō)所述桿三及桿三之后的機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的力更多作用在后端的桿一上，在此過(guò)程中，桿三幾乎不會(huì)形變，也不受桿二形變的影響，同時(shí)，桿四是豎直方向的調(diào)整且自身為立柱式，形變的可能也很小。綜上，本發(fā)明使所述調(diào)位模塊能穩(wěn)定、更精確地運(yùn)行。

8、優(yōu)選的，所述調(diào)姿模塊包括驅(qū)動(dòng)四、桿五、驅(qū)動(dòng)五、桿六、驅(qū)動(dòng)六、桿七，所述驅(qū)動(dòng)四連接在桿體四右側(cè)，所述桿五連接在驅(qū)動(dòng)四右側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)五連接在桿五上方，所述桿六連接在驅(qū)動(dòng)五下方，自身結(jié)構(gòu)對(duì)稱，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)六分別連接在桿六前后兩側(cè)，所述桿七兩側(cè)分別連接在驅(qū)動(dòng)六上，另一個(gè)所述夾爪模塊連接在桿七上，所述驅(qū)動(dòng)四、驅(qū)動(dòng)五、驅(qū)動(dòng)六的中軸均與鏡頭模塊中心共線。

9、關(guān)于調(diào)姿模塊，使用所述調(diào)位模塊已經(jīng)可以完成鏡頭模塊的位置調(diào)整，接下來(lái)僅需調(diào)整角度即可。在發(fā)明中，將三個(gè)微型無(wú)刷電機(jī)的中軸都對(duì)準(zhǔn)鏡頭模塊的中心，而且桿六是對(duì)稱設(shè)計(jì)，這樣的好處是，一方面使調(diào)姿模塊整體呈對(duì)稱性，并且使調(diào)姿模塊的中性面與桿四中性面盡可能重合，從而把整個(gè)調(diào)整模塊的重心控制在一個(gè)可靠的面上，增強(qiáng)一體機(jī)對(duì)振動(dòng)環(huán)境的適應(yīng)力；另一方面也方便調(diào)整數(shù)據(jù)的計(jì)算和調(diào)整工作的實(shí)施，例如，鏡頭模塊偏離上述的中心，則在調(diào)姿模塊的運(yùn)行中，鏡頭模塊也會(huì)發(fā)生位置的變化，如此不僅增添了計(jì)算量，多余的運(yùn)動(dòng)還會(huì)消耗更多能源。

10、當(dāng)所述鏡頭模塊的調(diào)整完成后，一體機(jī)需要繼續(xù)工作，所述調(diào)姿模塊是掛在桿四上的懸臂結(jié)構(gòu)，此時(shí)若有振動(dòng)產(chǎn)生，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的影響。為了減少這種影響，考慮在調(diào)整完成時(shí)對(duì)鏡頭模塊的固定方式進(jìn)行更換，使用更穩(wěn)定的連接。

11、優(yōu)選的，本發(fā)明中對(duì)所述桿四進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，為其設(shè)置調(diào)位支撐，使其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中更加穩(wěn)定，并且在工作中遇到震動(dòng)情況時(shí)，也能因?yàn)樗稣{(diào)位支撐中的彈簧具有一定緩沖抗震能力。所述桿體四的下方開(kāi)設(shè)有錐形的花鍵孔，所述調(diào)位支撐包括花鍵銷、壓簧一、活動(dòng)支座，所述花鍵銷插入花鍵孔，所述壓簧一上端連接在花鍵銷內(nèi)部，所述支座上端面連接壓簧一下端且插入花鍵銷。所述夾爪模塊包括固定支座，球爪、壓簧二，所述固定支座連接在桿體四的上方，兩個(gè)所述球爪對(duì)稱分布在固定支座且進(jìn)行滑動(dòng)連接。

12、在一體機(jī)工作時(shí)，要對(duì)電磁進(jìn)行隔離，因?yàn)椴坏邮招l(wèi)星信號(hào)的收發(fā)模塊會(huì)被電磁干擾，進(jìn)行微調(diào)的調(diào)整模塊也可能會(huì)因電磁干擾無(wú)法或錯(cuò)誤接收指令，并發(fā)生錯(cuò)誤的調(diào)整。

13、優(yōu)選的，所述右下支撐為調(diào)整模塊提供了密封腔。所述右下支撐包括右立板、橫板，所述右立板下端插在視覺(jué)空間底面上，上端承接上支撐，右端與下蓋內(nèi)壁相接，所述橫板右側(cè)與下蓋內(nèi)壁相接，其余三側(cè)連接右立板；所述右立板厚度為a，橫板厚度為b，且a＝3～4b。右下支撐與下蓋內(nèi)壁形成的密閉空間，對(duì)電磁的隔離具有雙向的作用，既隔離了調(diào)整模塊產(chǎn)生的電磁對(duì)天線的影響，又隔離了外部電磁對(duì)調(diào)整模塊的影響。此外，由于右立板還要支撐上支撐，所以自身強(qiáng)度需要得到保證，而橫板僅具有隔離電磁作用，出于輕量化考慮，可適量選用薄板。

14、調(diào)位模塊與調(diào)姿模塊的植入，使鏡頭模塊具有自動(dòng)調(diào)整功能的同時(shí)，也為原有的鏡頭模塊增加了重量。在一體機(jī)被外部環(huán)境引發(fā)振動(dòng)時(shí)，如車輛、大體型動(dòng)物的經(jīng)過(guò)，這部分重量會(huì)使一體機(jī)的質(zhì)心偏離中軸，進(jìn)而使引發(fā)的振動(dòng)更劇烈。

15、優(yōu)選的，通過(guò)在配重箱中添加適量的配重液來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述重量的平衡。所述左下支撐包括左立板、配重箱、配重液，所述左立板下端插在配重空間底面上，上端承接上支撐，左端與下蓋內(nèi)壁相接，所述配重箱連接左立板且位于配重空間底面上，所述配重液灌入配重箱內(nèi)，所述左立板厚度也為a。所述配重箱的橫截面呈e型，所述配重箱包括平壁、凸壁和凹壁，所述平壁靠在內(nèi)側(cè)，所述凸壁由平壁向外突出，所述凹壁設(shè)于每?jī)蓚€(gè)凸壁之間。

16、所述配重箱不僅具有配重，使一體機(jī)更加穩(wěn)定的作用，其截面的e形也使箱體的表面積更大，從而能接觸并吸收更多一體機(jī)內(nèi)部的熱量，保證一體機(jī)在高溫下的工作性能。例如在炎熱的天氣，一體機(jī)長(zhǎng)時(shí)間暴露在陽(yáng)光下，內(nèi)部溫度會(huì)快速升高，而高溫不僅會(huì)使內(nèi)部電路的電阻增大，更負(fù)面的影響是導(dǎo)致絕緣材料的擊穿電壓降低，帶來(lái)電路短路的風(fēng)險(xiǎn)。所述配重箱和配重液的配合使用則能很好地解決此問(wèn)題，根據(jù)具體環(huán)境，還能通過(guò)對(duì)配重箱材質(zhì)、配重液成分的選擇實(shí)現(xiàn)不同的效果。

17、一體機(jī)多用于戶外作業(yè)，不免會(huì)有重物落到機(jī)身，從而引發(fā)一體機(jī)的振動(dòng)，甚至破壞機(jī)身外殼。

18、優(yōu)選的，上支撐與下支撐間設(shè)置有緩沖彈墊，所述上支撐包括支撐體、緩沖彈墊、壓力傳感器，兩個(gè)所述支撐體分別設(shè)在上蓋內(nèi)部的左右側(cè)，所述壓力傳感器插在支撐體底面，所述緩沖彈墊連接在支撐體底面，所述左立板、右立板分別在兩個(gè)緩沖彈墊的下方。

19、在重物下壓時(shí)，所述緩沖彈墊不但對(duì)機(jī)身有保護(hù)和減振作用，更重要的是保證了鏡頭模塊的平穩(wěn)，盡可能降低了對(duì)鏡頭模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的影響。

20、所述壓力傳感器的使用可以簡(jiǎn)單地分辨出一體機(jī)位置改變的原因。當(dāng)有重物落在一體機(jī)的上蓋上，壓力傳感器的數(shù)值會(huì)發(fā)生變化，并反饋到處理模塊，處理模塊會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，并給出指令。

21、視覺(jué)功能的植入雖然使一體機(jī)的定位更加精準(zhǔn)，功能更加豐富，但是也產(chǎn)生了維護(hù)的需求。例如，在戶外的環(huán)境中，多風(fēng)沙，多植被，且無(wú)遮擋物，保護(hù)罩外表面很可能會(huì)堆積大量灰塵，也有可能被落葉等面積較大的漂浮物遮蓋，如此視覺(jué)系統(tǒng)的功能將大幅下降或完全喪失。

22、優(yōu)選的，所述引風(fēng)體可以利用戶外的多風(fēng)環(huán)境，引導(dǎo)氣流清除保護(hù)罩上可能有的灰塵、落葉等附著物，以保證一體機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)功能的正常。所述引風(fēng)體包括通道、主體、弧面、錐孔，所述通道插在上蓋圓周上，所述主體套在通道上，所述弧面在主體上方；所述錐孔大徑端朝下，貫穿引風(fēng)主體，且錐孔中軸傾斜，開(kāi)口朝向保護(hù)罩。

23、當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)，所述引風(fēng)體下方的氣體直接撞到下蓋的外壁上無(wú)法正常流通；所述引風(fēng)體上方的氣流受到弧面的引導(dǎo)向上方流去，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中增加了受引導(dǎo)氣體流動(dòng)的距離，從而加快了氣體的流速，使上方的氣體的壓強(qiáng)更小，由此形成了引風(fēng)體上、下氣體的壓強(qiáng)差，壓強(qiáng)差使下方氣體通過(guò)，朝向保護(hù)罩的錐形孔，流到引風(fēng)體上方，同時(shí)，所述錐形孔在這個(gè)過(guò)程中也能起到一定的引流作用。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

25、1、現(xiàn)有的gnss視覺(jué)一體機(jī)雖然可以進(jìn)行更精確的定位，但是視覺(jué)系統(tǒng)的使用方式單一，而且為植入視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)一體機(jī)的安裝與使用環(huán)境要求也都很高。為了在保證精確定位的同時(shí)，拓展視覺(jué)一體機(jī)的視覺(jué)功能，并降低安裝和使用要求，利用六自由度調(diào)整模塊對(duì)鏡頭模塊進(jìn)行自動(dòng)偏移調(diào)整，實(shí)現(xiàn)傾斜攝影測(cè)量功能，并且在此過(guò)程中，還能通過(guò)引風(fēng)體和配重箱的使用提升一體機(jī)對(duì)環(huán)境的抵抗力，以降低對(duì)使用環(huán)境的要求。

26、2、調(diào)姿模塊三個(gè)方向的電機(jī)中軸交于鏡頭模塊中心，使鏡頭模塊在進(jìn)行航向、橫滾、俯仰調(diào)節(jié)時(shí)不再發(fā)生位置改變，在方便調(diào)整數(shù)據(jù)計(jì)算和調(diào)整過(guò)程實(shí)施的同時(shí)，使桿四和鏡頭模組可以同步移動(dòng)，進(jìn)而使桿四上的夾爪模塊可以對(duì)鏡頭模塊形成常態(tài)固定。同時(shí)，還使調(diào)姿模塊的中性面盡可能與桿四中性面重合，以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更精準(zhǔn)的調(diào)整，進(jìn)而快速使鏡頭模塊復(fù)位，保證攝影測(cè)量的完整性和實(shí)時(shí)性。

27、3、為使一體機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng)能持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，本發(fā)明通過(guò)相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了一體機(jī)足夠的環(huán)境抗力，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期戶外作業(yè)。一方面，通過(guò)減弱鏡頭模塊的振動(dòng)，使其在監(jiān)測(cè)時(shí)的畫面盡可能保持靜止。首先，視覺(jué)空間底面上斜面支撐的布置平衡了調(diào)姿模塊的重力對(duì)調(diào)位模塊的影響，提高了調(diào)整模塊的穩(wěn)定性；其次，上支撐和下支撐的配合在檢測(cè)重物下壓的同時(shí)，也能有效減弱外界振動(dòng)對(duì)鏡頭模塊的影響；還有，配重箱與配重液的配合使一體機(jī)整體的質(zhì)心處于中心位置，減弱了一體機(jī)整體振動(dòng)的幅度。另一方面，為了保證鏡頭模塊清晰地記錄畫面，保護(hù)罩不能被物體遮擋。通過(guò)引風(fēng)體的使用，可以形成氣流帶走保護(hù)罩上的附著物，從而確保鏡頭模塊記錄畫面的清晰度。