【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道交通光学检测的领域，尤其是涉及一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置及方法。
技术介绍
1、现有隧道三维激光扫描技术多用于地铁隧道或其他有轨隧道中，通过轨道车装载三维激光扫描仪在隧道中沿轨道定向移动，建立隧道内面的高精度点云数据、拟合出隧道内面的三维模型。
2、而对于完成隧道内壁施工、但还在进行隧道路面施工的隧道，并没有轨道以供轨道小车平稳、有轨迹地行驶，激光扫描仪缺少固定的定向移动轨道；并且由于路面施工未完成，隧道内路面不平整，小车在隧道内移动时有较大的振动起伏。导致扫描出的隧道内面点云数据杂乱无章，点云数据误差过大，无法准确地拟合出隧道内面三维模型，也就无法准确测定隧道面的超欠挖量。
技术实现思路
1、为了对隧道内面进行高精度三维扫描，本申请提供一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置及方法。
2、一方面，本申请提供的一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，采用如下的技术方案：
3、一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，包括三维激光扫描仪，还包括移动车体、导向轨、导向组件以及连杆，所述移动车体设置在隧道内，所述导向轨呈弧形，且所述导向轨贴合于隧道内面的顶部，所述连杆为伸缩杆，所述连杆一端与移动车体铰接、另一端与导轨中心点铰接，所述导向组件设置在导向轨上，所述导向组件使得导向轨始终具有向上移动的趋势，所述三维激光扫描仪设置在导向轨上并位于导向轨的中心点相对。
4、通过采取上述技术方案，设置与隧道内面顶部相贴合的导向轨，
5、可选的，所述导向轨上表面滚动嵌设有多颗滚珠。
6、通过采取上述技术方案，将导向轨与隧道内面顶部之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减小了导向轨与隧道内面顶部之间的摩擦阻力，便于导向轨贴合隧道内面顶部进行移动。
7、可选的，所述连杆内设置有弹簧，所述弹簧使得连杆始终具有伸长的趋势。
8、通过采取上述技术方案，在连杆内设置弹簧，弹簧使得连杆始终具有伸长的趋势，从而弹簧将导向轨抵紧在隧道内面顶部，当移动车体经过坑槽处时，移动车体的起伏不会带动导向轨在竖直方向上进行移动，减小移动车体的振动、起伏对导向轨位置的影响。
9、可选的，导向组件包括容纳框以及气囊，所述容纳框在导向轨的两侧均有设置，所述气囊安装在容纳框内，所述气囊内充有密度小于空气的气体。
10、通过采取上述技术方案，在气囊内充入密度小于空气的气体，气囊带动导向轨上浮并使得气囊带动导向轨始终位于隧道内面的顶部，达到使导向轨始终位于隧道内面顶部的效果。
11、可选的，导向轨中空设置，所述导向轨及容纳框均为轻质材料制成。
12、通过采取上述技术方案，导向轨中空设置，并且导向轨和容纳框均由轻质材料制成，从而尽量减小导向轨与容纳框的自重，便于气缸带动导向轨上浮。
13、可选的，移动车体与导向轨上均设置有挡板，所述挡板在连杆的两侧均有设置，所述挡板使得连杆只能在导向轨所在平面进行摆动。
14、通过采取上述技术方案，通过在移动车体以及导向轨上设置挡板，挡板位于连杆的两侧，由于挡板的限制，使得连杆只能在导轨所在平面进行摆动，而导向轨无法相对于移动车体沿隧道的长度方向进行移动，从而移动车体沿隧道进行移动时，带动导向轨沿隧道进行移动。
15、可选的，移动车体底部设置有多个轮体，两个对应所述轮体之间连接有转轴，所述移动车体底部还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有主动齿轮、所述转轴上设置有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合。
16、通过采取上述技术方案，通过驱动电机驱动主动齿轮进行转动，进而通过主动齿轮与从动齿轮的啮合带动转轴进行转动，进而驱动轮体转动，达到便于驱动移动车体在隧道内进行移动的效果。
17、另一方面，本申请提供一种隧道内面检测方法，包括以下步骤：
18、将移动车体放置在待检测隧道路面上；
19、将连杆安装至移动车体上，将导向轨安装至连杆顶部；
20、在气囊内充入密度小于空气的气体；
21、驱动移动车体沿在隧道内进行移动，通过三维激光扫描仪对隧道内面进扫描。
22、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
23、1.设置与隧道内面顶部相贴合的导向轨，并且通过导向组件使得导向轨始终保持与隧道内面贴合的状态，导向轨通过连杆铰接安装在移动车体上，从而在移动车体带动导向轨沿隧道进行移动的过程中，导向轨始终位于隧道内面顶端，同时连杆为伸缩杆，移动车体在路面上行驶过程中发生振动、起伏时，不影响导向轨贴合在隧道内面的顶部，从而使得三维激光扫描仪在移动过程中始终位于隧道内面的正下方，三维激光扫描仪沿固定路线进行移动，从而实现对隧道内壁的高精度扫描。
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1.一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，包括三维激光扫描仪(1)，其特征在于：还包括移动车体(2)、导向轨(3)、导向组件(4)以及连杆(5)，所述移动车体(2)设置在隧道内，所述导向轨(3)呈弧形，且所述导向轨(3)贴合于隧道内面的顶部，所述连杆(5)为伸缩杆，所述连杆(5)一端与移动车体(2)铰接、另一端与导轨中心点铰接，所述导向组件(4)设置在导向轨(3)上，所述导向组件(4)使得导向轨(3)始终具有向上移动的趋势，所述三维激光扫描仪(1)设置在导向轨(3)上并位于导向轨(3)的中心点相对。
2.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述导向轨(3)上表面滚动嵌设有多颗滚珠(31)。
3.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述连杆(5)内设置有弹簧(51)，所述弹簧(51)使得连杆(5)始终具有伸长的趋势。
4.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述导向组件(4)包括容纳框(41)以及气囊(42)，所述容纳框(41)在导向轨(3)的两侧均
5.根据权利要求4所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述导向轨(3)中空设置，所述导向轨(3)及容纳框(41)均为轻质材料制成。
6.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述移动车体(2)与导向轨(3)上均设置有挡板(52)，所述挡板(52)在连杆(5)的两侧均有设置，所述挡板(52)使得连杆(5)只能在隧道断面平面内进行摆动。
7.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述移动车体(2)底部设置有多个轮体(6)，两个对应所述轮体(6)之间连接有转轴(61)，所述移动车体(2)底部还设置有驱动电机(62)，所述驱动电机(62)的输出轴上设置有主动齿轮(63)、所述转轴(61)上设置有从动齿轮(64)，所述主动齿轮(63)与从动齿轮(64)相啮合。
8.基于上述权利要求4所述检测装置的隧道内面检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，包括三维激光扫描仪(1)，其特征在于：还包括移动车体(2)、导向轨(3)、导向组件(4)以及连杆(5)，所述移动车体(2)设置在隧道内，所述导向轨(3)呈弧形，且所述导向轨(3)贴合于隧道内面的顶部，所述连杆(5)为伸缩杆，所述连杆(5)一端与移动车体(2)铰接、另一端与导轨中心点铰接，所述导向组件(4)设置在导向轨(3)上，所述导向组件(4)使得导向轨(3)始终具有向上移动的趋势，所述三维激光扫描仪(1)设置在导向轨(3)上并位于导向轨(3)的中心点相对。
2.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述导向轨(3)上表面滚动嵌设有多颗滚珠(31)。
3.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述连杆(5)内设置有弹簧(51)，所述弹簧(51)使得连杆(5)始终具有伸长的趋势。
4.根据权利要求1所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：所述导向组件(4)包括容纳框(41)以及气囊(42)，所述容纳框(41)在导...
【专利技术属性】
技术研发人员：任峰，吝攀，肖霖，刘汉强，王治强，
申请(专利权)人：成都建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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