一种新型三脚架的制作方法
专利名称：一种新型三脚架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三脚架，尤其涉及一种能自动调平、自动对准、自动自测量的 新型三脚架。
背景技术：
目前，三脚架功能较为单一，在测量工作中常常因为更换仪器而需要多次调平对 准操作，工作流程繁琐，导致了测量效率低下。每个测量过程中都需要人工设置调平与对 准，大大加大了测量所需成本，加大了仪器的制作难度；大部分三脚架无法实现测量仪器 高，这样使测量数据误差增大，给工作人员带来了很大的不便。公开号为1467401的中国发明专利公开了一种“三脚架”，其包括能伸缩的支撑 脚，依靠支撑脚的伸缩来调整三脚架的高度以及平衡度，其操作一般依靠人工来完成，调整 精确度较小，容易导致三脚架不平衡，导致测量精准度。由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
实用新型内容本实用新型为解决现有技术中的缺陷提供一种新型三脚架，对现有技术中的三脚 架进行了科学合理的改进，智能调整三脚架的整体平衡性，实现自动调平、自动对准、自动 自测量的功能，以提高测量效率，简化测量流程，减少测量时间。为解决上述技术问题，本实用新型方案包括—种新型三脚架，其包括三个能伸缩的支撑脚，其中，每个支撑脚配置有一个伺服 电机，伺服电机均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台，该工作平台上设 置有水平传感器，每个支撑脚上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置有一控制系统，水 平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服控制系统设置在工 作平台的下方。所述的新型三脚架，其中，上述水平传感器包括光电传感芯片、发光二极管与调平 水准气泡，光电传感芯片与发光二极管电路连接。所述的新型三脚架，其中，上述工作平台中央配置有一自动对准装置，该自动对 准装置包括内置式激光发射器、内置计算芯片、一补偿器、垂线、铅锤与一用于固定在测量 点的反光镜，补偿器设置在工作平台底部的正下方，补偿器与垂线相连接，铅锤与垂线相连 接，内置式激光发射器、补偿器分别与内置计算芯片通信连接。所述的新型三脚架，其中，上述控制系统与内置计算芯片配置有一人机对话界面， 人机对话界面上设置有“架设”按键、“调平与对准”按键。本实用新型提供的一种新型三脚架，在每个支撑脚上配置一用于调整支撑脚高度 的伺服控制系统，并且在工作平台上设置有水平传感器，水平传感器将相关数据传输至控 制系统，控制系统控制伺服控制系统，命令伺服电机进行工作，直至水平传感器水平为止， 减少了每次测量时调整三脚架的时间，提高了其测量效率，简化了测量流程。另外，本实用新型还配置有一自动对准装置，并且将水平调整的控制与自动对准的控制合成到同一个控 制系统，该控制系统还配置有“架设”按键、“调平与对准”按键，操作人员只需要点按相关案 件，就实现了三脚架的自动调平、自动对准、自动自测量功能，更进一步的提高了测量效率， 减少了测量时间。
图1是本实用新型中新型三脚架的结构简图图2是本实用新型中新型三脚架调整过程的示意简图；图3是本实用新型中水平传感器的结构简图；图4是本实用新型中调整新型三脚架的流程简图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种新型三脚架，为了使本实用新型的目的、技术方案以及优 点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型提供了一种新型三脚架，在每个支撑脚配置有一个伺服电机，并且为 伺服电机配置有一伺服控制系统，而设置在工作平台上的水平感光器以及自动对准装置分 别与一控制系统通信连接，通过控制系统控制三脚架的平衡状态，提高了其测量效率，简化 了测量流程。如图1所示的，新型三脚架包括三个能伸缩的支撑脚1，每个支撑脚1配置有 一个伺服电机2，伺服电机2均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台3，该 工作平台3上设置有水平传感器，每个支撑脚1上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置 有一控制系统，水平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服 控制系统设置在工作平台的下方。由此可见，水平感应器将相关信息发送到控制系统，控制系统进行分析后，控制伺 服控制系统做出相应的动作。比如，现实调平方式通常有3点式或四点式，有时还有其他的 方式进行调平，本实用新型根据实际采用三点式调平系统做为调平方式。如图2所示的，3 点支撑的工作平台X轴、Y轴、Z轴是根据水平传感器的安装位置确定工作平台面上互成60 度的三个轴向，在工作平台的支撑腿着地后，控制系统开始进行调平。通过水平传感器的检 测信号，可以找出工作平台的最高点。将水平传感器安置于工作平台3上，水平传感器输 出含有X、Y、Z轴的信号，它们是与水平误差(角度)成线性关系的数字信号。当Χ>0，Υ < 0，Z > 0时，撑腿A为最高点；X < 0，Y < 0，Z > 0时，撑腿B为最高点；X < 0，Y > 0， Ζ<0时，撑腿C为最高点。假设撑腿着地后撑腿A为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似)，根据水平传感 器的信号，可以分别进行X轴Y轴Z轴方向的调节。如先进行X轴调节，其过程如下撑腿 B和C不动，撑腿A上升一定位移，即工作平台绕撑腿B和C为轴线旋转，撑腿A上升，上升 的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定，直至X轴呈水平状态。Y轴Z轴调节 与X轴类似。若工作台的X轴和Y轴，Z轴调节成水平状态，则可认为工作台已处于水平状 态。从而实现了新型三脚架的自动调平的功能。为了更进一步的提高本实用新型的性能，如图3所示的，上述水平传感器包括光 电传感芯片、发光二极管与调平水准气泡，光电传感芯片与发光二极管电路连接。将光电传感芯片置于调平水准气泡之下，使发光二极管照射水准泡，从而使光电传感器发出信号给 光电传感芯片，由光电感应芯片操作响应伺服驱动器驱动电机，实现了自动调平功能。上述 光电传感芯片也成为控制部分，采用单片机等技术就可以实现，关于单片机等技术现有技 术已非常成熟，在此不再赘述。工作平台3中央配置有一自动对准装置，该自动对准装置包括内置式激光发射 器、内置计算芯片、一补偿器、垂线4、铅锤5与一用于固定在测量点的反光镜，补偿器设置 在工作平台3底部的正下方，补偿器与垂线4相连接，铅锤5与垂线4相连接，内置式激光发 射器、补偿器分别与内置计算芯片通信连接。补偿器是将内置的激光发射器保持竖直位置， 补偿器的工作原理是利用地球引力进行工作的，它将一铅锤5用垂线4悬挂，在地球引力的 作用下，悬挂的铅锤5始终垂直于地面，当发射器没完全垂直时，也就是望远镜轴于铅垂线 线有一夹角(i角)，则相应的补偿器会始终垂直于地面，其也将发射器轴产生夹角(i+90度 角)，经过悬挂，就会得到改正，使得到正确的发射方向。并且将反光镜放置在测量点，当仪 器接受激光系统接受到激光时，说明已对准测量点，同时根据激光的返回时间计算出仪器 与地面控制点的精确距离；若接受不到反射光信息，仪器控制器控制伺服电机移动寻找控 制点，直至找到。并且控制系统与内置计算芯片配置有一人机对话界面，人机对话界面上设置有 “架设”按键、“调平与对准”按键，操作人员只需要按击相应按键，就可以实现自动调平、自 动对准、自动自测量的功能。本新型三脚架的工作流程如图4所示的，在此不再一一描述。关于上述的伺服控制系统、控制系统以及人机对话界面的控制与运行，可以通过 单片机来实现，当然也可以采用现有技术中的其他方式来实现，现有技术中关于自动化的 控制技术已非常成熟，在此不再赘述。应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离 本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均 落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种新型三脚架，其包括三个能伸缩的支撑脚，其特征在于每个支撑脚配置有一 个伺服电机，伺服电机均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台，该工作平 台上设置有水平传感器，每个支撑脚上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置有一控制 系统，水平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服控制系统 设置在工作平台的下方。
2.根据权利要求1所述的新型三脚架，其特征在于上述水平传感器包括光电传感芯 片、发光二极管与调平水准气泡，光电传感芯片与发光二极管电路连接。
3.补偿器、垂线、铅 锤与一用于固定在测量点的反光镜，补偿器设置在工作平台底部的正下方，补偿器与垂线 相连接，铅锤与垂线相连接，内置式激光发射器、补偿器分别与内置计算芯片通信连接。
4.根据权利要求3所述的新型三脚架，其特征在于上述控制系统与内置计算芯片配 置有一人机对话界面，人机对话界面上设置有架设按键、调平与对准按键。
专利摘要本实用新型公开了一种新型三脚架，其包括三个能伸缩的支撑脚，其特征在于每个支撑脚配置有一个伺服电机，伺服电机均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台，该工作平台上设置有水平传感器，每个支撑脚上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置有一控制系统，水平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服控制系统设置在工作平台的下方。本实用新型在每个支撑脚上配置一用于调整支撑脚高度的伺服控制系统，并且在工作平台上设置有水平传感器，水平传感器将相关数据传输至控制系统，控制系统控制伺服控制系统，命令伺服电机自动调平，减少了每次测量时调整三脚架的时间，提高了其测量效率，简化了测量流程。
文档编号G01C9/24GK201779419SQ20102026865
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者李攀 申请人:山东科技大学
技术领域：
本实用新型涉及一种三脚架，尤其涉及一种能自动调平、自动对准、自动自测量的 新型三脚架。
背景技术：
目前，三脚架功能较为单一，在测量工作中常常因为更换仪器而需要多次调平对 准操作，工作流程繁琐，导致了测量效率低下。每个测量过程中都需要人工设置调平与对 准，大大加大了测量所需成本，加大了仪器的制作难度；大部分三脚架无法实现测量仪器 高，这样使测量数据误差增大，给工作人员带来了很大的不便。公开号为1467401的中国发明专利公开了一种“三脚架”，其包括能伸缩的支撑 脚，依靠支撑脚的伸缩来调整三脚架的高度以及平衡度，其操作一般依靠人工来完成，调整 精确度较小，容易导致三脚架不平衡，导致测量精准度。由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
实用新型内容本实用新型为解决现有技术中的缺陷提供一种新型三脚架，对现有技术中的三脚 架进行了科学合理的改进，智能调整三脚架的整体平衡性，实现自动调平、自动对准、自动 自测量的功能，以提高测量效率，简化测量流程，减少测量时间。为解决上述技术问题，本实用新型方案包括—种新型三脚架，其包括三个能伸缩的支撑脚，其中，每个支撑脚配置有一个伺服 电机，伺服电机均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台，该工作平台上设 置有水平传感器，每个支撑脚上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置有一控制系统，水 平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服控制系统设置在工 作平台的下方。所述的新型三脚架，其中，上述水平传感器包括光电传感芯片、发光二极管与调平 水准气泡，光电传感芯片与发光二极管电路连接。所述的新型三脚架，其中，上述工作平台中央配置有一自动对准装置，该自动对 准装置包括内置式激光发射器、内置计算芯片、一补偿器、垂线、铅锤与一用于固定在测量 点的反光镜，补偿器设置在工作平台底部的正下方，补偿器与垂线相连接，铅锤与垂线相连 接，内置式激光发射器、补偿器分别与内置计算芯片通信连接。所述的新型三脚架，其中，上述控制系统与内置计算芯片配置有一人机对话界面， 人机对话界面上设置有“架设”按键、“调平与对准”按键。本实用新型提供的一种新型三脚架，在每个支撑脚上配置一用于调整支撑脚高度 的伺服控制系统，并且在工作平台上设置有水平传感器，水平传感器将相关数据传输至控 制系统，控制系统控制伺服控制系统，命令伺服电机进行工作，直至水平传感器水平为止， 减少了每次测量时调整三脚架的时间，提高了其测量效率，简化了测量流程。另外，本实用新型还配置有一自动对准装置，并且将水平调整的控制与自动对准的控制合成到同一个控 制系统，该控制系统还配置有“架设”按键、“调平与对准”按键，操作人员只需要点按相关案 件，就实现了三脚架的自动调平、自动对准、自动自测量功能，更进一步的提高了测量效率， 减少了测量时间。
图1是本实用新型中新型三脚架的结构简图图2是本实用新型中新型三脚架调整过程的示意简图；图3是本实用新型中水平传感器的结构简图；图4是本实用新型中调整新型三脚架的流程简图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种新型三脚架，为了使本实用新型的目的、技术方案以及优 点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型提供了一种新型三脚架，在每个支撑脚配置有一个伺服电机，并且为 伺服电机配置有一伺服控制系统，而设置在工作平台上的水平感光器以及自动对准装置分 别与一控制系统通信连接，通过控制系统控制三脚架的平衡状态，提高了其测量效率，简化 了测量流程。如图1所示的，新型三脚架包括三个能伸缩的支撑脚1，每个支撑脚1配置有 一个伺服电机2，伺服电机2均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台3，该 工作平台3上设置有水平传感器，每个支撑脚1上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置 有一控制系统，水平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服 控制系统设置在工作平台的下方。由此可见，水平感应器将相关信息发送到控制系统，控制系统进行分析后，控制伺 服控制系统做出相应的动作。比如，现实调平方式通常有3点式或四点式，有时还有其他的 方式进行调平，本实用新型根据实际采用三点式调平系统做为调平方式。如图2所示的，3 点支撑的工作平台X轴、Y轴、Z轴是根据水平传感器的安装位置确定工作平台面上互成60 度的三个轴向，在工作平台的支撑腿着地后，控制系统开始进行调平。通过水平传感器的检 测信号，可以找出工作平台的最高点。将水平传感器安置于工作平台3上，水平传感器输 出含有X、Y、Z轴的信号，它们是与水平误差(角度)成线性关系的数字信号。当Χ>0，Υ < 0，Z > 0时，撑腿A为最高点；X < 0，Y < 0，Z > 0时，撑腿B为最高点；X < 0，Y > 0， Ζ<0时，撑腿C为最高点。假设撑腿着地后撑腿A为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似)，根据水平传感 器的信号，可以分别进行X轴Y轴Z轴方向的调节。如先进行X轴调节，其过程如下撑腿 B和C不动，撑腿A上升一定位移，即工作平台绕撑腿B和C为轴线旋转，撑腿A上升，上升 的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定，直至X轴呈水平状态。Y轴Z轴调节 与X轴类似。若工作台的X轴和Y轴，Z轴调节成水平状态，则可认为工作台已处于水平状 态。从而实现了新型三脚架的自动调平的功能。为了更进一步的提高本实用新型的性能，如图3所示的，上述水平传感器包括光 电传感芯片、发光二极管与调平水准气泡，光电传感芯片与发光二极管电路连接。将光电传感芯片置于调平水准气泡之下，使发光二极管照射水准泡，从而使光电传感器发出信号给 光电传感芯片，由光电感应芯片操作响应伺服驱动器驱动电机，实现了自动调平功能。上述 光电传感芯片也成为控制部分，采用单片机等技术就可以实现，关于单片机等技术现有技 术已非常成熟，在此不再赘述。工作平台3中央配置有一自动对准装置，该自动对准装置包括内置式激光发射 器、内置计算芯片、一补偿器、垂线4、铅锤5与一用于固定在测量点的反光镜，补偿器设置 在工作平台3底部的正下方，补偿器与垂线4相连接，铅锤5与垂线4相连接，内置式激光发 射器、补偿器分别与内置计算芯片通信连接。补偿器是将内置的激光发射器保持竖直位置， 补偿器的工作原理是利用地球引力进行工作的，它将一铅锤5用垂线4悬挂，在地球引力的 作用下，悬挂的铅锤5始终垂直于地面，当发射器没完全垂直时，也就是望远镜轴于铅垂线 线有一夹角(i角)，则相应的补偿器会始终垂直于地面，其也将发射器轴产生夹角(i+90度 角)，经过悬挂，就会得到改正，使得到正确的发射方向。并且将反光镜放置在测量点，当仪 器接受激光系统接受到激光时，说明已对准测量点，同时根据激光的返回时间计算出仪器 与地面控制点的精确距离；若接受不到反射光信息，仪器控制器控制伺服电机移动寻找控 制点，直至找到。并且控制系统与内置计算芯片配置有一人机对话界面，人机对话界面上设置有 “架设”按键、“调平与对准”按键，操作人员只需要按击相应按键，就可以实现自动调平、自 动对准、自动自测量的功能。本新型三脚架的工作流程如图4所示的，在此不再一一描述。关于上述的伺服控制系统、控制系统以及人机对话界面的控制与运行，可以通过 单片机来实现，当然也可以采用现有技术中的其他方式来实现，现有技术中关于自动化的 控制技术已非常成熟，在此不再赘述。应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离 本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均 落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种新型三脚架，其包括三个能伸缩的支撑脚，其特征在于每个支撑脚配置有一 个伺服电机，伺服电机均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台，该工作平 台上设置有水平传感器，每个支撑脚上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置有一控制 系统，水平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服控制系统 设置在工作平台的下方。
2.根据权利要求1所述的新型三脚架，其特征在于上述水平传感器包括光电传感芯 片、发光二极管与调平水准气泡，光电传感芯片与发光二极管电路连接。
3.补偿器、垂线、铅 锤与一用于固定在测量点的反光镜，补偿器设置在工作平台底部的正下方，补偿器与垂线 相连接，铅锤与垂线相连接，内置式激光发射器、补偿器分别与内置计算芯片通信连接。
4.根据权利要求3所述的新型三脚架，其特征在于上述控制系统与内置计算芯片配 置有一人机对话界面，人机对话界面上设置有架设按键、调平与对准按键。
专利摘要本实用新型公开了一种新型三脚架，其包括三个能伸缩的支撑脚，其特征在于每个支撑脚配置有一个伺服电机，伺服电机均与一伺服控制系统相连接；新型三脚架包括一工作平台，该工作平台上设置有水平传感器，每个支撑脚上均设置有一压力传感器；新型三脚架配置有一控制系统，水平传感器、压力传感器、伺服控制系统分别与该控制系统通信连接，伺服控制系统设置在工作平台的下方。本实用新型在每个支撑脚上配置一用于调整支撑脚高度的伺服控制系统，并且在工作平台上设置有水平传感器，水平传感器将相关数据传输至控制系统，控制系统控制伺服控制系统，命令伺服电机自动调平，减少了每次测量时调整三脚架的时间，提高了其测量效率，简化了测量流程。
文档编号G01C9/24GK201779419SQ20102026865
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者李攀 申请人:山东科技大学
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