一種基于激光測距儀的洞穴探測方法技術

本發明專利技術涉及到傳感器技術、無線傳感網技術等技術領域，將傳感器技術和無線傳感網技術應用于地洞探測中，設計了一種基于激光測距儀的洞穴探測方法。該方法使用了激光測距儀和陀螺儀采樣洞穴內的空間形狀信息，并使用zigbee無線傳輸技術將數據傳回洞口工作人員的電腦上進行繪圖。該方法的優點在于：1.節省人工成本，不需要人員親自去繪制洞穴形狀，保護了人身安全。2.準確的繪制出洞穴內的地貌和空間情況。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到傳感器技術、無線傳感網技術等
，將傳感器技術和無線傳感網技術應用于地洞探測中，設計了。
技術介紹
激光測距儀(Laser Rangefinder)是利用激光對目標的距離進行準確測定(又稱激光測距)的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。Zigbee是基于IEEE802. 15. 4標準的低功耗局域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。
技術實現思路
根據上述情況，本專利技術提供了一種將Zigbee技術和激光測距技術相結合的洞穴探測方法。其具體的技術方案是這樣的(I)采用履帶式機器人小車，并且裝有超聲波傳感器、水平陀螺儀、伺服電機和激光測距儀、zigbee無線節點。(2)超聲波傳感器用于檢測小車前方是否存在障礙，進而采取繞過或者轉彎的策略。(3)水平陀螺儀用于測量洞穴的地勢起伏情況。(4)激光測距儀位于小車上方，它的測量方向始終位于小車的前進方向的垂直平面內，并在伺服電機的控制下，從小車一側到另一側進行各角度的測距。小車每前進一段距離進行一次各角度測量。(5)zigbee無線節點將水平陀螺儀和激光測距儀的數據不斷發回洞口處的zigbee協調器，再由zigbee協調器傳給電腦，電腦繪制出能表示洞穴內地貌特征和空間情況的3維圖像。該方法的優點在于1.節省人工成本，保護了人身安全。2.準確的繪制出洞穴內的地貌和空間情況。附圖說明圖1為小車示意圖。圖中序號說明I為超聲波傳感器2為激光測距儀3為陀螺儀4 為 zigbee 節點5為伺服電機6為履帶式小車具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步說明(I)將履帶式機器人小車放入洞穴中。小車每一次向里面行駛一段距離后停下來。(2)此時安裝于小車頂部的激光測距儀開始測量小車和洞壁間的距離，伺服電機會控制激光測距儀的角度。激光測距儀位于小車上方，它的測量方向始終位于小車的前進方向的垂直平面內。在伺服電機的控制下，從小車一側到另一側進行各角度的測距。記下多組數據和當時陀螺儀的數據。(3) zigbee無線節點將數據不斷發回洞口處的zigbee協調器。(4)再由zigbee協調器傳給電腦，電腦繪制出能表示洞穴內地貌特征和空間情況的3維圖像。(5)結束以上步驟后，小車繼續向前一個單位距離，再次進行步驟2到4。(6)如果超聲波傳感器檢測到小車前方存在障礙，進而采取繞過或者轉彎的策略，保證小車能持續的完成工作。權利要求1.基于激光測距儀的洞穴探測方法，其特征在于(1)采用履帶式機器人小車，并且裝有超聲波傳感器、水平陀螺儀、伺服電機和激光測距儀、Zigbee無線節點。(2)超聲波傳感器用于檢測小車前方是否存在障礙，進而采取繞過或者轉彎的策略。(3)水平陀螺儀用于測量洞穴的地勢起伏情況。(4)激光測距儀的測量方向始終位于小車的前進方向的垂直平面內，并在伺服電機的控制下，從小車一側到另一側進行各角度的測距。小車每前進一段距離進行一次各角度測量。(5)zigbee無線節點將水平陀螺儀和激光測距儀的數據不斷發回洞口處的zigbee協調器，再由zigbee協調器傳給電腦，電腦繪制出能表示洞穴內地貌特征的3維圖像。全文摘要本專利技術涉及到傳感器技術、無線傳感網技術等
，將傳感器技術和無線傳感網技術應用于地洞探測中，設計了。該方法使用了激光測距儀和陀螺儀采樣洞穴內的空間形狀信息，并使用zigbee無線傳輸技術將數據傳回洞口工作人員的電腦上進行繪圖。該方法的優點在于1.節省人工成本，不需要人員親自去繪制洞穴形狀，保護了人身安全。2.準確的繪制出洞穴內的地貌和空間情況。文檔編號G01C7/06GK102997893SQ20121055516公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日專利技術者彭力, 張佳宇 申請人:江南大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于激光測距儀的洞穴探測方法，其特征在于：(1)采用履帶式機器人小車，并且裝有超聲波傳感器、水平陀螺儀、伺服電機和激光測距儀、zigbee無線節點。(2)超聲波傳感器用于檢測小車前方是否存在障礙，進而采取繞過或者轉彎的策略。(3)水平陀螺儀用于測量洞穴的地勢起伏情況。(4)激光測距儀的測量方向始終位于小車的前進方向的垂直平面內，并在伺服電機的控制下，從小車一側到另一側進行各角度的測距。小車每前進一段距離進行一次各角度測量。(5)zigbee無線節點將水平陀螺儀和激光測距儀的數據不斷發回洞口處的zigbee協調器，再由zigbee協調器傳給電腦，電腦繪制出能表示洞穴內地貌特征的3維圖像。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭力，張佳宇，
申請(專利權)人：江南大學，
類型：發明
國別省市：