[0001] 本发明涉及测绘设备技术领域，尤其涉及一种背包式测绘装置。

[0002] 测绘装置可利用激光雷达以及摄像装置等设备对周围环境进行扫描建图，传统的测绘装置多用于机载或者车载上，因此无需过于考虑人工携带的问题，导致传统测绘装置的结构并不方便于人工携带该测绘装置来完成整个测绘过程。

[0031] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

[0032] 本实施方式提供了一种背包式测绘装置，如图1-图10所示，该背包式测绘装置包括控制设备10、支撑杆31、数据采集组件20以及携带组件40，控制设备10的壳体11上设有接口12；数据采集组件20用于采集测绘数据，该数据采集组件20设置于支撑杆31上，支撑杆31远离数据采集组件20的一端安装在壳体11上，数据采集组件20通过接口12与控制设备10电连接，数据采集组件20用于采集测绘数据并将所述测绘数据发送至控制设备10；携带组件40包括背架41，背架41安装在壳体11上，背架41上连接有背带(图未示)。

[0033] 本实施方式提供的背包式测绘装置将数据采集组件20通过支撑杆31安装在控制设备10的壳体11上，实现测绘数据的采集，并在控制设备10的壳体11上安装携带组件40的背架41，通过背架41上的背带可以供工作人员将整个测绘装置背起，携带方便省力，使得工作人员可以背着该测绘装置在室内或者隧道等环境中进行扫描测绘。

[0034] 在一些实施例中，支撑杆31远离数据采集组件20的一端可拆卸地安装在壳体11上，背架41可拆卸地安装在壳体11上，即数据采集组件20通过支撑杆31与控制设备10可拆卸连接，携带组件40通过背架41与控制设备10可拆卸连接。通过将背架41和支撑杆31分别可拆卸地安装在控制设备10的壳体11上，方便于测绘装置的组装和维修更换。

[0035] 可以理解，在背包式测绘装置的组装或拆卸过程中，本实施例不对上述组件之间的装配次序进行限定，如在背包式测绘装置的组装过程中，可以先将数据采集组件20通过支撑杆31与控制设备10连接，再将携带组件40通过背架41与控制设备10可拆卸连接，也可以先将携带组件40通过背架41与控制设备10连接，再将数据采集组件20通过支撑杆31与控制设备10可拆卸连接。

[0036] 其中，控制设备10可以采用工控机，工控机通过壳体11上的接口12与数据采集组件20电连接，从而可以对第一激光雷达22、第二激光雷达23以及摄像设备21等输出的数据进行融合处理后建图。优选地，接口12设置在壳体11的顶部，以方便布置控制设备10与数据采集组件20电连接时所用的连接线，实现合理利用空间和避免凌乱。

[0037] 在一些实施例中，数据采集组件20包括摄像设备21、第一激光雷达22和第二激光雷达23，摄像设备21设置在支撑杆31的顶部，第一激光雷达22安装在摄像设备21上并水平设置，第二激光雷达23安装在支撑杆31上并位于摄像设备21的下方，且第二激光雷达23倾斜预设角度设置。其中，摄像设备21中集成有多个摄像头211，多个摄像头211可以沿同一圆周等间距设置。在本实施例中，摄像设备21中设置有三个摄像头211，从而共同实现对周围环境进行360°的图像获取；摄像设备21内还集成有惯性导航装置，以采集各摄像头211的位姿信息。

[0038] 需要说明的是，数据采集组件20不限于像设备21、第一激光雷达22和第二激光雷达23的组成方式，满足采集测绘数据功能的数据采集组件20均在本申请的保护范围内。上述实施例提供了摄像设备21、第一激光雷达22和第二激光雷达23位置关系的其中一个示例，不用于限制本申请。

[0039] 可选地，第一激光雷达22和第二激光雷达23均为多线激光雷达，比如16线激光雷达或者32线激光雷达，第一激光雷达22水平设置，第二激光雷达23则倾斜一定角度设置。第二激光雷达23的倾斜角度至少应该确保在预设安装高度下，控制设备10以及携带该背包式测绘装置的工作人员不会对第二激光雷达23发射出来的激光光束进行遮挡，具体的倾斜角度可以根据支撑杆31的高度以及控制设备10等的尺寸、需要探测的距离进行设定。

[0040] 在一些实施例中，支撑杆31可集成在数据采集组件20中，此时，数据采集组件20包括支撑杆31、摄像设备21、第一激光雷达22和第二激光雷达23，数据采集组件20通过支撑杆31安装在壳体11上，数据采集组件20通过接口12与控制设备10电连接，数据采集组件20用于采集测绘数据并将所述测绘数据发送至控制设备10。

[0041] 在一些实施例中，背包式测绘装置还包括第二连接件33，第二连接件33的一端与第二激光雷达23连接，第二连接件33的另一端与支撑杆31连接，第二激光雷达23能够绕第二连接件33的中心轴线旋转，由此可以调整第二激光雷达23的零点位置，从而方便第二激光雷达23与第一激光雷达22以及摄像设备21进行数据融合。

[0042] 本实施例中，第二激光雷达23的底部设有沿周向间隔设置的多个螺孔，第二连接件33上对应多个螺孔设有多个连接孔，连接孔和螺孔能通过螺丝固定连接。通过调整多个螺孔与多个连接孔的组合连接关系，从而实现第二激光雷达23能够绕第二连接件33的中心轴线旋转。当然，在其它实施例中，也可以通过其它方式实现第二激光雷达23绕第二连接件33的中心轴线旋转，在此不做过多限制。

[0043] 在一些实施例中，背包式测绘装置还包括支撑架34和连接杆35，支撑架34安装在支撑杆31上，支撑架34与第二连接件33分别固定在连接杆35两侧，连接杆35与支撑杆31之间的夹角可调。在优选实施例中，支撑架34上设有多个卡位，连接杆35设有与卡位对应的卡孔，每个卡位均能卡入卡孔中并固定，多个卡位与支撑杆31的夹角各不相同。通过将连接杆35上的卡孔对准支撑架34上相应的卡位，从而可实现对连接杆35与支撑杆31之间的夹角的调整。

[0044] 具体地，如图1所示的实施例中，第一激光雷达22与摄像设备21相互固定，摄像设备21的另一侧则通过第一连接件32固定在支撑杆31上，第二激光雷达23通过第二连接件33固定在支撑架34上，支撑架34固定在支撑杆31上，并通过支撑杆31与控制设备10以及携带组件40连接。

[0045] 在一些实施例中，背包式测绘装置还包括支撑底座36和支撑杆固定件37，支撑底座36和支撑杆固定件37分别与壳体11可拆卸连接；支撑底座36设有插槽，支撑杆31的底端插设在该插槽中，支撑杆固定件37具有与支撑杆31的外轮廓面相适配的支撑杆固定部，壳体11上设有与支撑杆31的外轮廓面相适配的凹槽111，从而支撑杆31能更稳定地贴合在壳体11上。

[0046] 具体地，支撑底座36的插槽能够将支撑杆31的底端进行初步固定，配合支撑杆固定件37可以将支撑杆31安装固定在控制设备10的壳体11上，支撑底座36可以通过螺丝等结构固定在控制设备10的壳体11上，支撑杆固定件37同样可以通过螺丝等结构固定在控制设备10的壳体11上。当支撑杆31为圆柱形时，如图11-图12所示，支撑杆固定件37的支撑杆固定部为弧形结构，在壳体11的对应位置则形成有相应的内凹的圆弧形凹槽111，二者共同形成支撑杆31的固定空间。

[0047] 进一步地，支撑杆固定件37还包括位于支撑杆固定部两侧的第一固定底部与第二固定底部，第一固定底部与第二固定底部用于将支撑杆固定件37固定在壳体11上。

[0048] 在一些实施例中，支撑杆固定件37的支撑杆固定部上设有第一固定孔371(如图12所示)，支撑杆31上设有与第一固定孔371相对应的第二固定孔311，第二固定孔311的直径小于第一固定孔371的直径。此时背包式测绘装置还包括固定销50，固定销50具有与第一固定孔371相匹配的第一固定部51和与第二固定孔311相匹配的第二固定部52，第一固定部51能插入第一固定孔371中，第二固定部52能插入第二固定孔311中，从而实现对支撑杆31的固定。在拆卸过程中，只需要先将支撑杆固定件37取下，然后将固定销50取下后，即可将支撑杆31从支撑底座36中取出。背架41的形状与人体背部形状相似，从而使得其与人体背部具有较好的贴合度，确保携带过程中的舒适度。

[0049] 在一些实施例中，携带组件40还包括背架固定件42，背架固定件42呈板状并设有用于固定背带的背带固定孔421，背架固定件42安装在背架41上，板状的背架固定件42可以增加与人体背部的接触面积，以提高携带过程的舒适度。

[0050] 可选地，背架固定件42的数量可以为一个或多个，当背架固定件42的数量为多个时，多个背架固定件42沿着背架41的高度方向平行排布，从而增加与人体背部的接触面积，以进一步提高携带过程的舒适度。示例性地，如图1-图8所示的实施例中，背架固定件42设置有两个，两个背架固定件42相互平行设置。

[0051] 进一步地，携带组件40还包括固定件43，固定件43设置在背架固定件42与壳体11之间，并分别与背架固定件42和壳体11可拆卸连接，通过固定件43可以加强背架41与壳体11之间的连接强度，使结构更稳固；固定件43的高度应大于支撑杆31的外径，以确保支撑杆
31能够固定在背架固定件42与控制设备10的壳体11之间。

[0052] 示例性地，如8图所示，背架41呈n形，n形背架41的两个竖杆通过背架固定件42进行连接，背架固定件42上设有两个背带固定孔421和固定件43安装孔，固定件43安装孔设置在两个背带固定孔421之间，通过固定件43安装孔可以实现固定件43与背架固定件42的可拆卸连接，每个背架固定件42优选地与两个固定件43连接配合。

[0053] 在一些实施例中，在背包式测绘装置的底部还设置有橡胶脚垫60，具体可以在背架41的底部和壳体11的底部安装有橡胶脚垫60，以在放置背包式测绘装置的过程中进行减震保护。

[0054] 需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0055] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。

[0056] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0057] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。