一种公路数据采集装置

技术领域

本发明涉及公路数据采集技术领域，具体涉及一种公路数据采集装置。

背景技术

在对公路进行数据采集时，通常都需要使用到探地雷达来探查公路地下是否有暗伤以及是否铺设有管道等，以便于对公路进行及时以及合理的修补。

目前，在现有技术中的探地雷达，通常都是将探地雷达安装在一个小车上，然后由工作人员推着小车对公路进行数据采集。

上述探地雷达存在的不足之处在于：小车的左右轮间距以及探地雷达的高度不可调节，使得工作人员推着探地雷达在公路上进行数据采集时，一旦遇到大于轮间距的石块、土坡以及土坑等障碍时，就必须绕行，从而影响了工作效率和探测结果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种公路数据采集装置，使其在遇到石块、土坡以及土坑等障碍时，无需绕行，从而提高工作效率和探测结果。

为了实现上述目的，本发明提供一种公路数据采集装置，包括行走小车和设置在所述行走小车上的探地雷达，所述行走小车包括车架和设置在所述车架上的行走机构，所述行走机构包括两个行走单元，两个所述行走单元依次间隔设置在所述车架上，所述行走单元包括：

横梁，所述横梁固定设置在所述车架上，所述横梁沿其长度方向设置有第一通孔；

滑杆，两个所述滑杆的第一端分别滑动插设在所述第一通孔的两端、第二端向所述通孔外延伸；

脚轮安装支架，两个所述滑杆的所述第二端设置有第二通孔，两个所述脚轮安装支架的顶部均设置有导向杆，两个所述导向杆分别滑动插设在两个所述第二通孔内；

脚轮，两个所述脚轮分别转动设置在两个所述脚轮安装支架的底部；

丝杠，所述丝杠横向设置在所述车架上并与所述车架转动连接，且所述丝杠的两端分别设置有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段的螺距相等当螺旋方向相反；

电机，所述电机固定设置在所述车架上，所述电机的动力输出轴与所述丝杠的动力输入端传动连接；

滑块，两个所述滑块相对设置在所述车架上并与所述车架滑动连接，且两个所述滑块分别通过所述第一螺纹段与所述第二螺纹段与所述螺杆螺纹连接；

连接杆，两个所述连接杆的第一端分别与两个所述滑块铰接、第二端分别与两个所述导向杆的顶端铰接；

第一锁定结构，所述第一锁定结构用于对所述滑杆进行锁定；以及

第二锁定结构，所述第二锁定结构用于对所述导向杆进行锁定。

进一步地，所述第一锁定结构包括两个第一锁定单元，两个所述第一锁定单元分别用于对两个所述滑杆进行锁定。

进一步地，所述第二锁定结构包括两个第二锁定单元，两个所述第二锁定单元分别用于对两个所述导向杆进行锁定。

进一步地，所述第一锁定单元包括：

第一锁定滑块，所述第一锁定滑块滑动设置在所述车架上；

电动伸缩杆，所述电动伸缩杆固定设置在所述车架上，且所述电动伸缩杆的动力输出轴与所述第一锁定滑块的顶部固定连接；以及

设置在所述滑杆上的锁定孔；

其中，所述第一锁定滑块的底部设置有与所述锁定孔相配合的锁定部。

进一步地，所述第二锁定单元包括：

设置在所述导向杆上的多个第一锁定齿，多个所述第一锁定齿沿纵向依次间隔设置，且多个所述第一锁定齿位于所述导向杆的面向所述滑杆的一侧；

第二锁定滑块，所述滑杆上开设有滑槽，所述滑槽的面向所述导向杆的一端与所述第二通孔连通，所述第二锁定滑块滑动设置在所述滑槽内，所述第二锁定滑块的面向所述导向杆的一端设置有与所述第一锁定齿相配合的多个第二锁定齿，且所述第二滑块的顶部设置有驱动部，所述驱动部的面向所述导向杆的一侧的顶部设置为第一斜面；以及

复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述滑槽内，且自然状态下，所述复位弹簧具有使所述第二锁定滑块向靠近所述导向杆的方向移动的趋势。

进一步地，所述第一锁定齿呈上侧为水平面、下侧为斜面的单向齿结构，所述第二锁定齿呈下侧为水平面、上侧为斜面的单向齿结构。

本发明的有益效果：

本发明所提供的公路数据采集装置，可以通过电机驱动丝杠转动，从而达到改变两侧脚轮的左右间距以及探地雷达距离地面的高度的目的，使之在进行公路数据采集的过程中遇见石块、土坡以及土坑等障碍时，无需绕行，从而提高了工作效率和探测结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的公路数据采集装置的结构视图；

图2为图1所示A处的放大视图；

图3为图1和图2所示的B处的放大视图；

图4为图1所示的公路数据采集装置的电路原理框图。

附图标记：

110-横梁、111-第一通孔、112-第三通孔、120-滑杆、121-第二通孔、122-滑槽、130-脚轮安装支架、131-导向杆、140-脚轮、150-丝杠、151-第一螺纹段、152-第二螺纹段、160-电机、170-滑块、180-连接杆、210-第一锁定滑块、211-锁定部、220-电动伸缩杆、230-锁定孔、310-第二锁定滑块、311-第二锁定齿、312-驱动部、313-第一斜面、320-复位弹簧、330-第一锁定齿、401-障碍物识别装置、402-控制器、403-距离传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-4所示，本发明提供一种公路数据采集装置，包括行走小车和固定安装在行走小车上的探地雷达。行走小车包括车架和安装在车架上的行走机构。使用时，工作人员推着行走小车行走即可实现对于公路数据的采集，之后通过分析即可知道公路地下是够具有暗伤、管道等。这些都是现有技术，在此就不做过多赘述，且车架以及安装在车架上的探地雷达在附图中也并未示出。

其中，上述行走机构包括两个行走单元，两个行走单元依次间隔布置在车架上，行走单元包括横梁110、滑杆120、脚轮安装支架130、脚轮140、丝杠150、电机160、滑块170、连接杆180、第一锁定结构和第二锁定结构。

其中，横梁110固定安装在车架上，横梁110沿其长度方向开设有第一通孔111。滑杆120的数量为两个，上述两个滑杆120的第一端分别滑动插设在第一通孔111的两端、第二端向通孔外延伸。当然，滑杆120与第一通孔111相适应，以便于对滑杆120的限位和导向。

脚轮安装支架130的数量为两个，上述两个滑杆120的第二端均开设有第二通孔121，两个脚轮安装支架130的顶部均固定有导向杆131，两个导向杆131分别滑动插设在两个第二通孔121内。具体地，导向杆131与脚轮安装支架130一体成型，且导向杆131与第二通孔121相适应。脚轮140的数量为两个，上述两个脚轮140分别转动安装在上述两个脚轮安装支架130的底部。

丝杠150横向布置在车架上并与车架转动连接，且丝杠150的两端分别设置有第一螺纹段151和第二螺纹段152，第一螺纹段151与第二螺纹段152的螺距相等当螺旋方向相反。电机160固定安装在车架上，电机160的动力输出轴与丝杠150的动力输入端传动连接，具体地，电机160的动力输出轴上安装有主动齿轮，丝杠150的动力输入端安装有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合。

滑块170的数量为两个，上述两个滑块170相对设置在车架上并与车架滑动连接，且两个滑块170分别通过第一螺纹段151与第二螺纹段152与螺杆螺纹连接。使用时，就可以通过控制电机160的正反转，从而改变两个滑块170之间的距离。

连接杆180的数量为两个，两个连接杆180的第一端分别与两个滑块170铰接、第二端分别与两个导向杆131的顶端铰接。第一锁定结构用于对滑杆120进行锁定，具体地，就是死的滑杆120无法继续滑动。第二锁定结构用于对导向杆131进行锁定，具体地，就是使得导向杆131无法滑动。

使用时，在工作人员推着该公路数据采集装置在对公路进行数据采集的过程中，当遇到前面有较大的土坑时，首先，第一锁定结构解除对于滑杆120的锁定，而第二锁定结构对导向杆131进行锁定；然后，控制电机160驱动丝杠150正向转动，从而驱动两个滑块170相互远离，因为导向杆131在第二锁定结构的作用下无法向下移动，因此，两个滑杆120在两个滑块170的驱动下相互远离，从而使得两个轮子的左右间距增大，如此即可使得行走小车从土坑的顶部踏过，而无需绕行，从而提高了工作效率和探测结果，待通过土坑之后，通过控制电机160反向转动，从而使得两个滑块170相互靠近，进而使得两个滑杆120相互靠近，以将导向轮恢复至原位。

而当遇到前面有石块或土坡时，首先，第一锁定结构对滑杆120进行锁定，而第二锁定结构解除对于导向杆131的锁定；然后通过控制电机160正向转动，从而使得两个滑块170相互远离，因为滑杆120在第一锁定结构的作用下无法滑动，因此，两个导向杆131在两个滑块170的驱动下向下移动，从而增大了探地雷达与地面之间的距离，如此即可使得探地雷达从石块或土坡上越过，而无需绕行，从而提高了工作效率和探测结果。待通过石块或土坑之后，通过控制电机160反向转动，将脚轮140恢复至原位即可。

本发明所提供的公路数据采集装置，在遇到土坑、石块或土坡时，无需绕行，提高了工作效率和探测结果。

在一个实施例中，上述第一锁定结构包括两个第一锁定单元，两个第一锁定单元分别用于对两个滑杆120进行锁定。使用时，由两个第一锁定单元分别对两个滑杆120进行锁定，这样的第一锁定结构结构简单。

在一个实施例中，上述第二锁定结构包括两个第二锁定单元，两个第二锁定单元分别用于对两个导向杆131进行锁定。由两个第二锁定单元分别对两个导向杆131进行锁定，这样的第二锁定结构结构简单。

在一个实施例中，上述第一锁定单元包括第一锁定滑块210、电动伸缩杆220、开设在滑杆120上的锁定孔230。

其中，第一锁定滑块210滑动安装在车架上。电动伸缩杆220固定安装在车架上，且电动伸缩杆220的动力输出轴与第一锁定滑块210的顶部固定连接。使用时，通过控制电动伸缩杆220的伸缩从而控制第一锁定滑块210上升和下降。具体地，上述锁定孔230的数量为两组，每组至少一个锁定孔230，上述两组锁定孔230分别开设在滑杆120的两端的顶部，也就是两组锁定孔230分别位于滑杆120的第一端的顶部和第二端的顶部。第一锁定滑块210的底部设置有与锁定孔230相配合的锁定部211。

当然为了可以使第一锁定滑块210可以插入锁定孔230内横梁110上开设有供第一锁定滑块210通过的第三通孔112，第三通孔112与第一通孔111连通。

使用时，电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210上升，并使得锁定部从锁定孔230内完全脱离，从而解除对于滑杆120的锁定。

工作人员推着上述公路数据采集装置对公路进行数据采集的过程中，当没有遇见土坑时，滑杆120处于第一工作位置，此时，位于滑杆120的第二端的锁定孔230与第一锁定滑块210相对应，电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210下降使得锁定部211插入锁定孔230内，从而完成对于滑杆120的位置的锁定。

在工作人员推着公路数据采集装置对公路进行数据采集的过程中，当遇见前面具有土坑时，电动伸缩杆220首先驱动第一锁定滑块210上升，从而解除对于滑杆120的锁定，而第二锁定结构对导向杆131进行锁定。之后控制电机160正向转动，从而使得驱动两个滑块170相互远离，进而驱动两个滑杆120相互远离并运动至第二工作位置，此时，位于滑杆120的第一端的锁定孔230与第一锁定滑块210相对应，之后电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210下降并使得锁定部211插入锁定孔230内，从而完成对于滑杆120的位置的锁定。

优选地，锁定部211和锁定孔230的数量为多个且一一对应，以增强锁定效果。

此结构的锁定结构，结构简单，且可以将滑杆120保持在不同的第一工作位置和第二工作位置，从而可以使得本发明提供的公路数据采集装置在遇见土坑时，无需绕行，进而提高了工作效率和探测结果。

在一个实施例中，第二锁定单元包括第二锁定滑块310、复位弹簧320以及设置在导向杆131上的多个第一锁定齿330。

其中，上述多个第一锁定齿330沿纵向依次间隔布置，且上述多个第一锁定齿330位于导向杆131的面向滑杆120的一侧。

滑杆120上开设有滑槽122，滑槽122的面向导向杆131的一端与第二通孔121连通，第二锁定滑块310滑动安装在上述滑槽122内，第二锁定滑块310的面向导向杆131的一端设置有与第一锁定齿330相配合的多个第二锁定齿311，且第二滑块170的顶部设置有驱动部312，驱动部312的面向导向杆131的一侧的顶部设置为第一斜面313。具体地，驱动部312的数量为两个，上述两个驱动部312分别与上述两组锁定孔230相对应。

复位弹簧320安装在滑槽122内，且自然状态下，复位弹簧320具有使第二锁定滑块310向靠近导向杆131的方向移动的趋势。

使用时，当需要解除第二锁定结构对导向杆131的锁定时，电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210下降，使得锁定部211插入锁定孔230内，从而对滑杆120进行锁定，之后电动伸缩杆220继续驱动第一锁定滑块210下降，使得锁定部211与驱动部312相接触，在第一斜面313的作用下，第一锁定滑块210驱动第二锁定滑块310向远离第一锁定齿330的方向移动，从而解除对于导向杆131的锁定。

如此，在工作人员推着本发明所提供的公路数据采集装置在对公路进行数据采集时，当遇见前方有石块或土坡时，首先控制电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210下降，使得锁定部211插入锁定孔230内，从而完成对滑杆120的锁定，之后继续驱动第一锁定滑块210的下降，在第一斜面313的作用下，第一锁定滑块210驱动第二锁定滑块310向远离第一锁定齿330的方向移动，从而解除对于导向杆131的锁定。之后，电机160驱动丝杠150正向转动，从而使得两个滑块170相互远离，因为滑杆120在第一锁定结构的作用下无法滑动，因此，两个导向杆131在两个滑块170的驱动下向下移动，从而增大了探地雷达与地面之间的距离，如此即可使得探地雷达从石块或土坡上越过，而无需绕行，从而提高了工作效率和探测结果。

待通过石块或土坑之后，通过控制电机160反向转动，将脚轮140恢复至原位即可。

而在需要第二锁定结构对导向杆131进行锁定时，电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210上升，在复位弹簧320的作用下，驱动第二锁定滑块310向靠近导向杆131的方向移动，在第一锁定齿330和第二锁定齿311的作用下，从而对导向杆131进行锁定，这时，只要锁定部211没有从锁定孔230内脱离，那么第一锁定结构依然对滑杆120进行锁定，如此即可满足第一锁定结构和第二锁定结构同时对滑杆120和导向杆131的锁定。而当锁定部211从锁定孔230内脱离出来之后，第一锁定结构解除对于滑杆120的锁定，而第二锁定结构保持着对导向杆131的锁定，如此即可改变滑杆120的位置。

优先地，锁定部211的底部设置有与第一斜面313相互配合的第二斜面。

此结构的第二锁定结构，通过第一锁定结构的基础之上设计的该第二锁定结构，从而可以通过控制电动伸缩杆220驱动第一锁定滑块210处于不同的工作位置，即可实现第一锁定结构和第二锁定结构对于滑杆120和导向杆131的锁定与解锁工作，结构简单。

在一个实施例中，第一锁定齿330呈上侧为水平面、下侧为斜面的单向齿结构，第二锁定齿311呈下侧为水平面、上侧为斜面的单向齿结构。

使用时，当需要第二锁定结构对导向杆131进行锁定时，在第一锁定齿330和第二锁定齿311的水平面的作用下，导向杆131将无法上升，同时也不会对第二锁定滑块310产生一个推力，这样在使用时，既可以增强锁定效果，还可以减小复位弹簧320的弹力。

此结构的第一锁定齿330和第二锁定齿311，既可以增强锁定效果，还可以减小复位弹簧320的弹力。

优选地，在行走小车的前侧设置有障碍物识别装置401，使用时，当障碍物识别装置识别到前侧有石块或土坡时，从而通过控制器402首先控制第二锁定结构解除对于导向杆131的锁定，之后控制电机160驱动丝杠150正向转动，从而使得两个滑块170相互远离，两个导向杆131在两个滑块170的驱动下向下移动，从而增大了探地雷达与地面之间的距离，如此即可使得探地雷达从石块或土坡上越过，而无需绕行，从而提高了工作效率和探测结果。

优选地，在行走小车的前侧的底部设置有距离传感器403，因为在遇见土坑行走小车与地面的距离必将增大。因此，通过设置距离传感器，在使用时，当距离传感器检测到小车底部与地面的距离增大时，即表示前面有土坑，从而通过控制器首先控制第一锁定结构解除对于滑杆120的锁定，之后控制电机160驱动丝杠150正向转动，从而驱动两个滑杆120相互远离，进而增大两侧脚轮140的左右间距，即可通过土坑，而无需绕行，提高了工作效率和探测结果。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。