针对楼层高度的验收过程中存在的测量数据不准确、精度低、后期排查困难、验收效率低等问题,设计了一款楼层高度测量打印一体机。该一体机是集光、机、电于一体的装置,它能够在楼层高度验收过程中实现自调整测距、地面打印与数据存储的功能。本文的主要研究工作如下:(1)自调节测高系统设计根据楼层高度测量的需要,设计了姿态检测、姿态调整和测距于一体的自调节测高装置。自调节主要通过三轴加速度计采集姿态信息,利用PID算法控制以舵机为执行部件的二自由度云台快速的对固定在与台上的激光测距模块进行姿态调整,保证了测量的效率和数据的精确度。(2)地面打印装置设计将测量数据分离成单个字符,微控制器输出信号控制继电器的导通与断开,继电器控制七段式排列的电磁铁,海绵油印层和继电器的配合使用实现地面打印。每打印完一个字符则通过编码器计数控制直流电机转动固定角度继续打印,实现多字符的打印。(3)控制系统的设计系统的微控制器选用STM32f103ZET6芯片,对调节机构、打印装置和运动控制部分进行硬件电路的设计,设计与自调节模块相匹配的PID控制算法、制定模糊控制表来实现对电机控制模块的模糊控制、完成地面打印程序等。(4)装置实验测试与结果分析实验结果表明,本课题所设计的楼层高度测量打印一体机在姿态调整过程中所需时间小于2s,测量时间小于0.5s,测距模块在竖直方向上偏差在1°范围内;能够实现多位数值地面打印功能,字符间距1cm,单字符打印时间小于1s,整体打印时间小于30s,地面打印效果良好;装置能够按照给定的指令稳定移动;测量得到的数据能够实时向PC端备份。最后对整体设计进行总结,并提出相应改进方案。