【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及田地平整度测量，具体涉及一种测量土地平整度的装置及测量方法。
技术介绍
1、农田在翻耕完成后，需要使用平地机将农田推平，进行整平作业。为了保证田地的平整度，就需要在整平后使用相应的设备和工具来检测，既能验证平整效果，又能给平地机作业进行反馈。
2、田地的平整度检测最早只能根据目视检测，目视检测难以发现缓慢性的坡度变化，因此灌水后容易出现洼地和峰地，后来逐渐发展到使用全站仪进行网格点检测法，能够解决农田大范围平整的问题，再后来随着遥感技术的发展，使用激光雷达扫描仪来勘测田地平整度已经开始逐渐走向主流化。
3、限制激光雷达扫描仪在田地中使用的难点在于，农田不同于厂房，农田上方没有大型导轨来平移激光雷达扫描仪，为了解决这个问题，比如在中国专利文献上公开的：
4、“一种地表粗糙度测量系统及测量方法”，其公开号为cn102706295b，授权公告日为2014年11月05日。
5、“农田地表平整度测量系统及测量方法”，其公开号为cn109000596b，授权公告日为2020年01月10日。
6、“一种地表粗糙度自动化测量装置及方法”，其公开号为cn114777690b，授权公告日为2023年08月15日。
7、这三个专利文献均公开了一种相似的支架来测量农田的平整度，其原理在于将测量工具滑动安装在支架上，采用直线滑动方式来扫描下方的田地，并附上了相应的扫描数据处理方法。但是这种支架和测量方式只能支持一小段直线上的农田的测量，单次测量范围小，想要测量完全部的农
8、而“一种基于激光测距的动态水田平整度检测装置及方法”，其公开号为cn104359430b，授权公告日为2017年07月11日。公开了一种可以搭载在移动载具上的激光测距方式和动态误差修正办法。该方法可以快速移动激光雷达扫描仪，但是在田地平整度较差时，载具在移动过程中颠簸过多，通过数据修正得到的结果可靠性不高。
9、鉴于此，需要重新设计一种测量土地平整度的装置及相关的测量方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种测量土地平整度的装置及测量方法，通过设计圆形测量区域的方法来解决往复直线测量区域过小的问题，通过获得不颠簸的、稳定的激光雷达扫描仪数据来解决移动载具数据修正可靠性差的问题，以解决
技术介绍
中描述的问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种测量土地平整度的装置，包括可调平脚架，可调平脚架顶部可拆卸的固设有底板，底板上端固设有支撑架和rtk模块，支撑架顶部固设有顶板，顶板中转动穿设有竖直设置的转轴，顶板上还设有用于驱使转轴转动的驱动机构，顶板上端的转轴上固设有两个以转轴中轴线为中心对称设置的第一连接件，一个第一连接件上可拆卸的固装有垂直于转轴的可调节长度的横杆，横杆上可拆卸的固定安装有滑动安装件，滑动安装件上可拆卸的固定安装有激光雷达扫描仪，另一个第一连接件上可拆卸的固装有配重杆，配重杆上可拆卸的固定设有配重块。
4、使用上述方案时，可调平脚架作为第一个模块，底板、rtk模块、支撑架、顶板、转轴和驱动机构作为第二个模块，可调节长度的横杆作为第三个模块，滑动安装件和激光雷达扫描仪作为第四个模块，配重杆和配重块作为第五个模块，五个模块在运输过程中可以拆开装运，同时在测量现场也可以快速组装，从运输便利性和拆装便捷性上为测量工作提供了极高的效率。
5、当需要测量土地平整度时，先将第一个模块的可调平脚架放置在土地上，随后将第二个模块装到第一个模块上，随后再分别将第三个模块和第五个模块安装在两个第一连接件上，随后再将第四个模块安装在可调节长度的横杆上。最后再对可调平脚架进行调平，使得转轴处于竖直状态，横杆处于水平状态，当转轴转动时，横杆即可在水平方向上作圆周运动，固定安装在横杆上的第四模块也能在水平方向上作圆周运动，激光雷达扫描仪即可在同一水平高度上快速进行圆环形扫描，当扫描完一圈后，重新更换第四模块在横杆上的位置，由内向外，或由外向内，进行多次圆环形扫描，最后将这些圆环形的地形数据整合形成以转轴为中心点的圆形地形数据。
6、当测量完一个地点的圆形地形数据后，再将整个装置移动到另一个地点进行圆形地形数据扫描，随后将所有地点的圆形地形数据整合即可得到整个农田的土地平整度扫描结果。
7、本装置相比于来回往复直线测量的装置，其单次测量面积更大，移动调平更加方便，测量效率更高。相比于安装在移动载具(如车辆、无人机)上的装置，本装置测量过程中激光雷达扫描仪保持在同一水平面上移动，避免了上下震动，提高了测量精度，使得可以通过获得直接测量数据来生成地形图，避免了使用动态误差修正，减少了成图误差。
8、进一步的技术方案是，横管和与横杆连接的第一连接件均为方管，与横杆连接的第一连接件垂直于转轴，方管上开设有若干组对穿的通孔，第一连接件的横截面大于横杆的横截面，横杆一端滑动插设在第一连接件中，横杆的外壁与第一连接件的内壁相互贴合，横杆和第一连接件通过螺栓穿过方管上的通孔后螺接螺母固定。
9、使用上述方案时，将横杆、与横杆连接的第一连接件均设于方管，可以使得横杆与第一连接件连接后，其状态是固定的，便于后续的滑动安装件和激光雷达扫描仪的姿态确定。
10、进一步的技术方案是，所述滑动安装件包括滑动套设在横杆上的滑套，还包括设于滑套侧壁上的延伸板，滑套内部的套孔的横截面为方形且与横杆外壁的横截面形状和大小完全相同，使得滑套既能在横杆上滑动而无法转动和晃动，滑套上还开设有至少两组对穿的通孔，滑套通过螺栓同时穿过滑套的通孔和横杆的通孔后螺接螺母固定，所述激光雷达扫描仪可拆卸的固定安装在延伸板上。
11、使用上述方案时，通过设定滑套内部的方形形状，配合横杆与第一连接件的方管状，使得转轴竖直时，滑动安装件可以快速地确定姿态，便于激光雷达扫描仪的安装姿态确定。
12、进一步的技术方案是，所述横杆包括第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆的横截面形状和大小都完全相同，呈现出一致的粗细，第二横杆一端设有用于插入第一横杆的凸出部，凸出部上设有对穿的螺纹孔，第二横杆通过凸出部滑动插设在第一横杆中，凸出部的外壁与第一横杆的内壁相互贴合，凸出部的外壁与第一横杆的内壁相互贴合，与凸出部的螺纹孔相对应的第一横杆上还同样开设有对穿的螺纹孔，第一横杆上还开设有连通的第一横杆的螺纹孔的沉孔，凸出部和第一横杆通过螺栓穿过沉孔和螺纹孔螺接固定，且螺栓的头部沉于沉孔内。
13、使用上述方案时，将横杆拆解为两根可以相互连接的第一横杆、第二横杆，方便了横杆的运输，过长的横杆不利装车。沉孔和螺纹孔的设定有利于第一横杆和第二横杆的快速连接，同时又能保持连接处平滑不突出，不影响滑动安装件的滑动。
14、进一步的技术方案是，所述第二横杆底部还设有第二连接件，第一连接件下方的转轴上还设有第三连接件，第二连接件和第三连接件还通过支撑杆固定连接，使得横杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量土地平整度的装置，包括可调平脚架，可调平脚架顶部可拆卸的固设有底板，底板上端固设有支撑架和RTK模块，其特征在于：支撑架顶部固设有顶板，顶板中转动穿设有竖直设置的转轴，顶板上还设有用于驱使转轴转动的驱动机构，顶板上端的转轴上固设有两个以转轴中轴线为中心对称设置的第一连接件，一个第一连接件上可拆卸的固装有垂直于转轴的可调节长度的横杆，横杆上可拆卸的固定安装有滑动安装件，滑动安装件上可拆卸的固定安装有激光雷达扫描仪，另一个第一连接件上可拆卸的固装有配重杆，配重杆上可拆卸的固定设有配重块。
2.根据权利要求1所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：横管和与横杆连接的第一连接件均为方管，与横杆连接的第一连接件垂直于转轴，方管上开设有若干组对穿的通孔，第一连接件的横截面大于横杆的横截面，横杆一端滑动插设在第一连接件中，横杆的外壁与第一连接件的内壁相互贴合，横杆和第一连接件通过螺栓穿过方管上的通孔后螺接螺母固定。
3.根据权利要求2所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：所述滑动安装件包括滑动套设在横杆上的滑套，还包括设于滑套侧壁上的延伸板，滑套内
4.根据权利要求3所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：所述横杆包括第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆的横截面形状和大小都完全相同，呈现出一致的粗细，第二横杆一端设有用于插入第一横杆的凸出部，凸出部上设有对穿的螺纹孔，第二横杆通过凸出部滑动插设在第一横杆中，凸出部的外壁与第一横杆的内壁相互贴合，凸出部的外壁与第一横杆的内壁相互贴合，与凸出部的螺纹孔相对应的第一横杆上还同样开设有对穿的螺纹孔，第一横杆上还开设有连通的第一横杆的螺纹孔的沉孔，凸出部和第一横杆通过螺栓穿过沉孔和螺纹孔螺接固定，且螺栓的头部沉于沉孔内。
5.根据权利要求4所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：所述第二横杆底部还设有第二连接件，第一连接件下方的转轴上还设有第三连接件，第二连接件和第三连接件还通过支撑杆固定连接，使得横杆、转轴和支撑杆形成三角架结构，所述滑套底部还设有供第二连接件和支撑杆穿过的通槽，通槽连通至滑套内部的套孔。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：与配重杆连接的第一连接件为螺套，所述配重杆为螺杆，配重杆螺接在螺套中，所述配重块滑动套设在配重杆上，配重杆上还螺接有用于限制配重块的限位块。
7.根据权利要求6所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定套设在转轴上的从动齿轮，从动齿轮与转轴同轴心，驱动机构还包括固设于顶板上的伺服电机，伺服电机的输出轴上设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮驱接。
8.一种使用如权利要求1-7任一项所述的测量土地平整度的装置的来测量土地平整度的测量方法，其特征在于：其测量步骤如下：S1，根据激光雷达扫描仪的扫描范围和横杆的高度，设定激光雷达扫描仪在横杆上的多个扫描点位；
9.根据权利要求8所述的一种测量土地平整度的测量方法，其特征在于：所述步骤S3中，相邻的两个测量点的距离为最大扫描半径的1.42～1.45倍。
...【技术特征摘要】
1.一种测量土地平整度的装置，包括可调平脚架，可调平脚架顶部可拆卸的固设有底板，底板上端固设有支撑架和rtk模块，其特征在于：支撑架顶部固设有顶板，顶板中转动穿设有竖直设置的转轴，顶板上还设有用于驱使转轴转动的驱动机构，顶板上端的转轴上固设有两个以转轴中轴线为中心对称设置的第一连接件，一个第一连接件上可拆卸的固装有垂直于转轴的可调节长度的横杆，横杆上可拆卸的固定安装有滑动安装件，滑动安装件上可拆卸的固定安装有激光雷达扫描仪，另一个第一连接件上可拆卸的固装有配重杆，配重杆上可拆卸的固定设有配重块。
2.根据权利要求1所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：横管和与横杆连接的第一连接件均为方管，与横杆连接的第一连接件垂直于转轴，方管上开设有若干组对穿的通孔，第一连接件的横截面大于横杆的横截面，横杆一端滑动插设在第一连接件中，横杆的外壁与第一连接件的内壁相互贴合，横杆和第一连接件通过螺栓穿过方管上的通孔后螺接螺母固定。
3.根据权利要求2所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：所述滑动安装件包括滑动套设在横杆上的滑套，还包括设于滑套侧壁上的延伸板，滑套内部的套孔的横截面为方形且与横杆外壁的横截面形状和大小完全相同，使得滑套既能在横杆上滑动而无法转动和晃动，滑套上还开设有至少两组对穿的通孔，滑套通过螺栓同时穿过滑套的通孔和横杆的通孔后螺接螺母固定，所述激光雷达扫描仪可拆卸的固定安装在延伸板上。
4.根据权利要求3所述的一种测量土地平整度的装置，其特征在于：所述横杆包括第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆的横截面形状和大小都完全相同，呈现出一致的粗细，第二横杆一端设有用于插入第一横杆的凸出部，凸出部上设...
【专利技术属性】
技术研发人员：张祥燊，吴多栋，陈俊杰，
申请(专利权)人：海南集思勘测规划设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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