CN110632612A - 一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机 - Google Patents

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张志东
黄运龙
李琳平
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Abstract

本发明属于激光测距校正技术领域。本发明公开了一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，包括多个反射板、测试工位、主控模块和驱动机构，所述测试工位用于安装待校正的测距组件，所述驱动机构与主控模块连接，用于驱动反射板在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换，当处于挡住激光光路的位置时，多个反射板相对于该测距组件由近及远依次间隔设置，所述主控模块用于控制该测距组件工作和接收该测距组件采集到的各个光斑信息，并根据接收到的各个光斑信息进行距离精度校正，将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件的处理模块内。本发明实现了测距精准校正的全自动化，节省了大量人力成本，提高了校正效率。

Description

一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机
技术领域
本发明属于激光测距校正技术领域，具体地涉及一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机。
背景技术
激光雷达具有结构相对简单、高单色性、高方向性、相干性好、测量精度较高、空间分辨率高、探测距离远、价格便宜等优点；已被广泛地应用，应用范围大至大气、海洋和陆地进行高精度遥感探测的有效方法，小至家用智能扫地机器人导航避障。
为了实现对目标物体精确的定位，从而提高雷达的测距精度以及确保激光雷达在实际工作中的可靠性，在激光雷达的生产中，需要对激光雷达上的测距组件进行测距精度的校正，现有的校正过程是：在测距组件的测程范围内，采用人工从近到远(或从远到近)分别放置反射板，测距组件分别采集反射板反射回来的光斑信息，然后通过计算机将采集到的多个光斑信息与实际距离进行算法拟合校正，再将校正后的算法程序烧录到测距组件的单片机中完成校正。整个校正过程都需要人工参与，校正时间较长，导致校正效率很低，且人工成本高，不利于激光雷达的大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，包括多个反射板、测试工位、主控模块和驱动机构，所述测试工位用于安装待校正的测距组件，所述驱动机构与主控模块连接，用于驱动反射板在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换，当处于挡住激光光路的位置时，多个反射板相对于该测距组件由近及远依次间隔设置，所述主控模块用于控制该测距组件工作和接收该测距组件采集到的各个光斑信息，并根据接收到的各个光斑信息进行距离精度校正，将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件的处理模块内。
进一步的，所述驱动机构采用气缸来实现。
更进一步的，所述驱动机构包括PLC控制器、电磁阀和气缸，所述PLC控制器与主控模块连接，所述电磁阀和气缸的数量分别与反射板的数量相同，且一一对应，所述PLC控制器通过电磁阀控制气缸驱动反射板在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换。
进一步的，还包括支架，所述反射板和驱动机构设置在支架上。
更进一步的，所述支架是由若干横梁、纵梁和竖梁构成的。
进一步的，所述主控模块为PC机。
进一步的，还包括工作台，所述测试工位和主控模块均设置在工作台上。
更进一步的，所述测试工位由一固定底座构成，所述固定底座设置在工作台上，用于固定测距组件。
更进一步的，所述固定底座设置在工作台的台面上，且可相对台面进行左右旋转调整，以使固定在其上的测距组件发射的激光光路与反射板垂直。
进一步的，所述主控模块还进行判断校正后的测距算法是否满足测距精度要求，若是，才将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件的处理模块内。
本发明的有益技术效果：
本发明实现了测距精准校正的全自动化，操作简便，节省了大量人力成本，提高了校正效率，且结构简单，易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例的结构图；
图2为本发明具体实施例的电气连接框图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1和2所示，一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，包括多个反射板1、测试工位、主控模块2和驱动机构，所述测试工位用于安装待校正的测距组件6，测距组件6是基于三角测距法的激光测距组件，包括激光发射器、激光接收器和处理模块(一般为单片机)，具体结构可以参考现有的采用三角测距法的激光雷达的测距组件，此不再细说。
所述驱动机构与主控模块2连接，用于驱动反射板1在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换，当处于挡住激光光路的位置时，多个反射板1相对于该测距组件6由近及远依次间隔设置。
本具体实施例中，多个反射板1分别与该测距组件6发射的激光光路垂直设置，且相对于该测距组件6由近及远依次间隔设置，装配简单，易于实现，精度高，但并不限于此，在其它实施例中，多个反射板1也可以是相对于激光光路倾斜设置等。
本具体实施例中，反射板1的数量为九个，但并不限于此，在其它实施例中，反射板1的数量可以根据实际需要进行设定，可以是少于九个，也可以是多于九个。
九个反射板1中，相邻反射板1之间的距离可以相同，也可以不同，具体可以根据实际情况进行选择。
本具体实施例中，反射板1的形状为长方形，使得结构紧凑，但并不限于此，在其它实施例中，反射板1也可以是圆形、三角形等其它形状。
本具体实施例中，反射板1的尺寸和反射层均相同，便于产生制造，降低成本，但并不以此为限。
所述主控模块2用于控制该测距组件6工作和接收该测距组件6采集到的各个光斑信息，并根据接收到的各个光斑信息进行距离精度校正，将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件6的处理模块(一般为单片机)内。
本具体实施例中，主控模块2优选为PC机，易于实现，但并不限于此。
本具体实施例中，所述驱动机构优选采用气缸来实现，驱动机构驱动反射板1平移而在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换，结构简单，易于实现，成本低。
具体的，所述驱动机构包括PLC控制器5、电磁阀4和气缸3，所述PLC控制器5与主控模块2通信连接，所述电磁阀4和气缸3的数量分别与反射板1的数量相同，且一一对应，即本实施例中，电磁阀4和气缸3的数量分别为九个，九个电磁阀4分别设置在九个气缸3的气路上，九个气缸3的输出端分别与九个反射板1固定连接，九个电磁阀4的控制端分别与PLC控制器5连接，PLC控制器5通过电磁阀4控制气缸3驱动反射板1在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换。
本具体实施例中，PLC控制器5的型号为DVP14SS2+DVP 16XP，电磁阀4型号为AirTAC 4V210-08 D24V，气缸3的型号为SMC CDM2B20-200Z，但并不限于此。
当然，在其它实施例中，驱动机构也可以采用现有的其它驱动机构来实现，如采用电机和相应的传动机构来实现等。
本实施例中，反射板1是通过平移来实现在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换，实现简单，当然，在其它实施例中，反射板1也可以通过转动来实现在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换。
本具体实施例中，还包括支架8，所述反射板1和气缸3均设置在支架8上。具体的，本实施例中，支架8为长方形结构，使得整体结构更紧凑，但并不以此为限。九个反射板1沿支架8的长度方向依次间隔设置在支架8上，可沿支架8的宽度方向移动，气缸3固定在支架8上，气缸3驱动反射板1。当然在其它实施例中，反射板1也可沿支架8的上下方向等其它方向移动设置。
本具体实施例中，所述支架8是由若干横梁、纵梁和竖梁构成的，节省耗材，重量较轻。
支架8可以采用木材、金属等材料制成。
本具体实施例中，还包括工作台9，所述测试工位和主控模块2均设置在工作台9上。工作台9设置在支架8的一端侧，且与支架8固定连接。
本具体实施例中，工作台9包括一方形台面和位于台面四个角下面的四个支撑脚，结构简单，成本低，但并不以此为限，在其它实施例中，工作台9也可以采用其它结构。
工作台9可以采用木材、金属等材料制成。
本具体实施例中，所述测试工位由一固定底座7构成，所述固定底座7设置在工作台9上，用于固定测距组件6。
进一步的，所述固定底座7设置在工作台9的台面上，且可相对台面进行左右旋转调整，以使固定在其上的测距组件7发射的激光光路与反射板1垂直，降低安装要求，操作更简便。
本具体实施例中，所述主控模块2通过串口线和烧录线与测距组件6连接。
校正过程：
将待校正的测距组件6安装在固定底座7上，连接上串口线及烧录线并通电；点击PC机2的显示屏上的校正按钮开始校正，PC机2控制测距组件6发射激光，九个反射板1的初始位置位于避开激光光路的位置，然后PC机2发送切换控制指令给PLC控制器5，PLC控制器5通过电磁阀4控制气缸3进行工作，从近到远依次驱动反射板1在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换一次；测距组件6将采集到光斑信息通过串口线发送给PC机2，PC机2将接收到的光斑信息与九个反射板1的实际距离进行距离精度校正，并将校正后的测距算法程序通过烧录线烧录到该测距组件6的单片机内，具体校正算法可以参考现有的激光雷达的测距组件的校正算法，此是很成熟的现有技术，此不再细说。
进一步的，PC机2还自动判断校正后的测距算法是否满足测距精度要求，若是，才将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件6的单片机内，否则，判定为不合格，该测距组件6需返修。
本发明实现了测距精准校正的全自动化，操作简便，节省了大量人力成本，提高了校正效率，且结构简单，易于实现。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：包括多个反射板、测试工位、主控模块和驱动机构，所述测试工位用于安装待校正的测距组件，所述驱动机构与主控模块连接，用于驱动反射板在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换，当处于挡住激光光路的位置时，多个反射板相对于该测距组件由近及远依次间隔设置，所述主控模块用于控制该测距组件工作和接收该测距组件采集到的各个光斑信息，并根据接收到的各个光斑信息进行距离精度校正，将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件的处理模块内。
2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述驱动机构采用气缸来实现。
3.根据权利要求2所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述驱动机构包括PLC控制器、电磁阀和气缸，所述PLC控制器与主控模块连接，所述电磁阀和气缸的数量分别与反射板的数量相同，且一一对应，所述PLC控制器通过电磁阀控制气缸驱动反射板在挡住激光光路和避开激光光路的位置之间切换。
4.根据权利要求1所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：还包括支架，所述反射板和驱动机构设置在支架上。
5.根据权利要求4所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述支架是由若干横梁、纵梁和竖梁构成的。
6.根据权利要求1所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述主控模块为PC机。
7.根据权利要求1所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：还包括工作台，所述测试工位和主控模块均设置在工作台上。
8.根据权利要求7所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述测试工位由一固定底座构成，所述固定底座设置在工作台上，用于固定测距组件。
9.根据权利要求8所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述固定底座设置在工作台的台面上，且可相对台面进行左右旋转调整，以使固定在其上的测距组件发射的激光光路与反射板垂直。
10.根据权利要求1所述的基于激光雷达的测距组件的精度校正一体机，其特征在于：所述主控模块还进行判断校正后的测距算法是否满足测距精度要求，若是，才将校正后的测距算法程序烧录到该测距组件的处理模块内。
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