一种激光定位投射方法与流程

本发明涉及激光定位领域，尤其涉及一种激光定位投射方法。

背景技术：

1、在建筑施工过程中，为了在天花板上安装一些基础设施，需要在施工位置处钻孔。正式钻孔前，需要提前标记钻孔的具体位置，通常情况下，由工作人员对照图纸进行孔位标记，这种位置标记方式由人工进行效率较低，而且很可能会涉及到高空作业，危险系数大，并且由人工手动测量并标记位置，会存在着标记精度不足的问题。

2、十字激光器发射十字激光线投射到天花板、墙壁等施工面，可以替代人工标记起到施工点指引的作用，避免工人反复登高标记点位。但是使用该方法，单次只能标记激光器所在位置附近的1个或少数点位，为了能够完整地标记施工面上所有点位，需要频繁地将激光器运至不同的位置，而且每次搬运至新的位置，都要重新调整激光的姿态、微调激光器的位置，以使得激光线能准确无误地投射至待施工点位，这种方法操作繁琐，工作效率低，且过程中稍有偏差，便会使标记点位偏离预定位置。

3、专利文献cn 113919634 a公开了一种基于bim的现场支吊架点位的ar放样方法及系统 ，将施工现场bim模型的数据完整映射到ar摄影激光装置中，然后再通过ar摄影激光装置中将bim模型投射到施工现场，作业人员便可以根据投射点进行施工作业。这种作业方式能够利用激光批量指示施工点位，但是要求获得施工现场bim模型，操作复杂，对于缺少bim模型的施工场所不能快速适用，而且需要利用ar装置，作业成本高。

技术实现思路

1、针对上述不足，本发明解决的技术问题在于提供一种多激光定位投射方法，利用激光投射的光标，标记目标施工位置，无需依赖bim模型信息，可以快速实现单条基准线上多个目标点位的连续标定，标记效率高；可以精确调整激光光标投射位置，保证标记精度，特别适合建筑内施工面上目标位置点点位的标记。

2、本发明解决所述问题，采用的技术方案是：

3、一种激光定位投射方法，包括激光定位投射装置和控制系统，所述激光定位投射装置包括激光模组、多轴调整模组及承载底座，所述激光模组安装在所述多轴调整模组上，所述多轴调整模组安装在所述承载底座上；所述激光模组发出十字激光线，十字激光线中的两个一字激光线分别在空中形成虚拟光平面ⅰ和虚拟光平面ⅱ；所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ垂直于水平平面；所述多轴调整模组包括激光旋转机构和设置在所述激光旋转机构下方的移动机构；所述激光模组安装在所述激光旋转机构上，所述激光旋转机构的旋转中心轴垂直于所述激光模组的所述虚拟光平面ⅰ；所述激光模组在所述激光旋转机构的带动下绕所述激光旋转机构的旋转中心轴转动；所述激光旋转机构安装在所述移动机构上，所述移动机构带动所述激光模组和所述激光旋转机构在水平平面内平移；

4、包括以下步骤：

5、s1、放置：将所述激光定位投射装置放置在施工空间中，所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ和所述虚拟光平面ⅱ与施工面形成可见的十字光标；

6、s2、对齐：调整所述多轴调整模组，使得十字光标交点落在施工面的基准点位上，所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的一字线ⅰ与施工面的预设基准线重合，所述预设基准线上包含待标记的n个点位；此状态为对齐状态；

7、所述对齐状态下所述激光模组投射方向与所述激光旋转机构主轴的偏离角度为；

8、s3、输入标记点信息：在所述控制系统中输入待标记的n个所述点位相对于所述基准点位的位置信息，其中；待标记的n个所述点位位于所述预设基准线上；

9、s4、获得高度：获得所述旋转中心轴与施工面之间的距离，并发送至所述控制系统；

10、s5、数据处理：所述控制系统根据待标记的n个所述点位相对于所述基准点位的位置信息、所述对齐状态下的偏离角度、以及所述旋转中心轴与施工面之间的距离，计算所述激光模组的所述十字光标交点投射至第个点位时，所述激光模组相对于所述对齐状态下的旋转角度；

11、s6、控制：控制所述激光旋转机构动作，带动所述激光模组旋转，相对于所述s2步骤中所述对齐状态，旋转角度为。

12、所述激光定位投射装置还包括水平调节模块；所述s1步骤之前，还包括以下步骤：利用所述水平调节模块，调整所述激光定位投射装置的水平。

13、所述激光定位投射装置还包括高度测距模组；所述高度测距模组用于获得与施工面之间的距离。

14、所述多轴调整模组还包括水平旋转机构，所述水平旋转机构安装在所述承载底座上，所述移动机构通过所述水平旋转机构安装在所述承载底座上；所述s2步骤具体包括以下过程：

15、s2.1对齐基准线方向：调节所述水平旋转机构带动所述激光模组绕水平平面的法向量旋转，使得所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的所述一字线ⅰ与所述预设基准线方向一致；

16、s2.2重合基准线：调节所述移动机构带动所述激光模组在垂直于所述虚拟光平面ⅰ的水平平面方向上平移，使得所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的所述一字线ⅰ与所述预设基准线重合；

17、s2.3 对齐基准点位：联合调节所述移动机构和所述激光旋转机构带动所述激光模组，使得投射的所述十字光标交点恰好位于所述基准点位上；所述移动机构带动所述激光模组在平行于所述虚拟光平面ⅰ的水平平面方向上平移，使得所述十字光标交点在所述预设基准线上移动；所述激光旋转机构带动所述激光模组的旋转，使得所述十字光标交点在所述预设基准线上移动。

18、施工空间中设有侧向基准面，所述侧向基准面平行于所述预设基准线；所述激光定位投射装置还包括m个侧向测距模组，所述侧向测距模组安装在所述水平旋转机构上，所述m≥2，m个所述侧向测距模组的基准面位于垂直于所述激光旋转机构的所述旋转中心轴的同一平面上，且至少有2个所述侧向测距模组的基准面的中心点连线不垂直于水平平面；所述s2.1步骤中，调节所述水平旋转机构带动所述激光模组绕水平平面的法向量旋转，使得所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的所述一字线ⅰ与所述预设基准线方向一致，具体步骤如下：

19、s2.1.1 利用m个所述侧向测距模组，分别测量与所述侧向基准面的距离；

20、s2.1.2 判断m个所述侧向测距模组获得的值是否相同，如果不同，进入s2.1.3 ，如果相同，进入s2.2；

21、s2.1.3 控制所述水平旋转机构带动所述激光模组绕水平平面的法向量旋转，直至各个所述侧向测距模组获得的值相同，进入s2.2。

22、所述s2.1.3步骤包括以下步骤：

23、s2.1.3.1所述控制系统计算出所述激光模组绕水平平面的法向量旋转的旋转角度：

24、s2.1.3.2 控制所述水平旋转机构带动所述激光模组绕平面的法向量旋转，使各个所述侧向测距模组获得的值相同，进入s2.2。

25、所述基准点位上设有标记图案。

26、所述侧向基准面垂直于施工面；所述s2.2步骤中，调节所述移动机构带动所述激光模组在垂直于所述虚拟光平面ⅰ的水平平面方向上平移，使得所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的所述一字线ⅰ与所述预设基准线重合具体步骤如下：

27、s2.2.1 在所述控制系统中输入所述基准点位与所述侧向基准面的距离；

28、s2.2.2 利用所述侧向测距模组测量与所述侧向基准面的距离；

29、s2.2.3 所述控制系统计算当前状态下，所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的所述一字线ⅰ与所述预设基准线之间的距离；

30、s2.2.4 控制所述移动机构带动所述激光模组在水平平面方向上，靠近或远离所述侧向基准面，平移距离为；使得所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅰ与施工面形成的所述一字线ⅰ与所述预设基准线重合。

31、所述激光定位投射装置还包括侧向测距模组，所述侧向测距模组安装在所述水平旋转机构上；所述侧向测距模组的基准面朝向与所述侧向测距模组的基准面朝向相互垂直；施工空间中设有与所述侧向基准面和施工面互相垂直的侧向基准面；所述侧向测距模组的基准面朝向所述侧向基准面，所述侧向测距模组的基准面朝向所述侧向基准面；所述s2.3步骤对齐基准点位过程中，使得投射的所述十字光标交点恰好位于所述基准点位上，采用如下方法：

32、s2.3.1 在所述控制系统中输入所述基准点位与所述侧向基准面的距离；

33、s2.3.2 利用所述侧向测距模组测量与所述侧向基准面的距离；

34、s2.3.3 所述控制系统计算当前状态下，所述激光模组发出的所述虚拟光平面ⅱ与施工面形成的一字线ⅱ与所述基准点位之间的距离；

35、判断是否超过阈值，

36、若，则进入s2.3.4步骤，

37、若，则进入s2.3.5步骤，

38、其中abs指代绝对值函数；

39、s2.3.4控制所述移动机构带动所述激光模组在水平平面方向上靠近或远离所述侧向基准面，平移距离为；流程结束；

40、s2.3.5控制所述移动机构带动所述激光模组在水平平面方向上靠近或远离所述侧向基准面；控制所述激光旋转机构带动所述激光模组旋转，直至所述十字光标交点位于所述基准点位上；流程结束。

41、还包括交互界面。

42、本发明的有益效果：利用激光投射的光标，标记目标施工位置，无需依赖bim模型信息，可以快速实现单条基准线上多个目标点位的连续标定，标记效率高；可以精确调整激光光标投射位置，保证标记精度，特别适合建筑内施工面上目标位置点点位的标记。

43、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。