CN112097671A - 基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法 - Google Patents

基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法 Download PDF

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CN112097671A CN202010987514.6A CN202010987514A CN112097671A CN 112097671 A CN112097671 A CN 112097671A CN 202010987514 A CN202010987514 A CN 202010987514A CN 112097671 A CN112097671 A CN 112097671A
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/22Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth

Abstract

本发明提供了一种基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,包括以下步骤:将轮胎驶入第一滚筒和第二滚筒之间,伺服机构带动激光测距传感器向轮胎靠近至胎面和花纹槽到达测量范围;伺服机构带动激光测距传感器沿轮胎的轴向移动扫描,获取激光测距传感器与胎面、花纹槽底之间的距离,从而获得轮胎的花纹深度检测值;以两个距离值、滚筒的半径、激光测距传感器的位置坐标、激光测距传感器的检测光线与水平线的夹角、第一滚筒和第二滚筒的轴心坐标位已知量,获取修正系数;通过修正系数对花纹深度检测值进行修正,获取轮胎的花纹深度实际值。本发明提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,测量精度好、检测效率高。

Description

基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法
技术领域
本发明属于机动车检测技术领域,更具体地说,是涉及一种基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法。
背景技术
汽车轮胎的花纹作用是增加胎面与路面间的摩擦力,排除积水以防止车轮打滑,轮胎花纹提高了胎面接地弹性,在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力)和横向力的作用下,花纹能产生较大的弹性变形,而弹性变形越大,接触面的磨擦作用力也会相应提高,进而抑制胎面与路面之间的打滑趋势,使得相关汽车性能(如动力性、制动性、转向操纵性和行驶安全性)得到可靠保障。
目前我国的机动车年检对机动车轮胎花纹深度的检测通常还是采用手动检测的方式,检测人员采用轮胎花纹深度尺进行接触式测量,由于检验人员的操作水平以及轮胎花纹深度尺自身的误差会导致测量数据误差较大,而且人工测量效率低,严重制约了汽车检测线的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,旨在解决现有技术中采用人工检测轮胎花纹深度的方式误差大、效率低的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,包括以下步骤:
步骤S1.将车辆待测量的轮胎驶入第一滚筒和第二滚筒之间,伺服机构带动激光测距传感器向轮胎靠近,直至轮胎的胎面和花纹槽底到达激光测距传感器的测量范围;
步骤S2.伺服机构带动激光测距传感器沿轮胎的轴向移动,对轮胎的胎面进行扫描,获取激光测距传感器与胎面之间的第一距离L1,以及激光测距传感器与轮胎的花纹槽底之间的第二距离L2,从而获得轮胎的花纹深度检测值H1
步骤S3.通过第一距离L1、第一滚筒和第二滚筒的半径值r、激光测距传感器的坐标A(XA,YA)、激光测距传感器的检测光线与水平线的夹角α3、第一滚筒的轴心坐标B(XB,YB)、第二滚筒的轴心坐标C(XC,YC),获取激光测距传感器的检测光线与花纹槽底的垂线的夹角α,从而获得修正系数cosα;
步骤S4.根据花纹深度检测值H1、修正系数cosα,获取轮胎的花纹深度实际值H。
作为本申请另一实施例,在步骤S3中,XA=0,YA=0;在步骤S2中,H1=L2-L1;在步骤S4中,H=H1*cosα。
作为本申请另一实施例,步骤S3包括:
根据第一距离L1、夹角α3获取激光测距传感器射至胎面位置的坐标E(XE,YE),其中,XE=L1*cosα3,YE=L1*sinα3
将坐标E(XE,YE)沿检测光线向远离胎面的方向移动,移动距离等于半径值r,获得虚拟坐标F(XF,YF),其中,XF=(L1-r)*cosα3,YF=(L1-r)*sinα3
根据第一距离L1、半径值r、夹角α3、坐标B(XB,YB)、坐标C(XC,YC)、坐标E(XE,YE)、虚拟坐标F(XF,YF),建立方程组并求解,获取轮胎的半径R、轮胎的轴心坐标D(XD,YD)、激光测距传感器与轮胎轴心的连线和水平线之间的夹角α2
获取修正系数cosα。
作为本申请另一实施例,方程组为:
Figure BDA0002689744660000021
Figure BDA0002689744660000022
Figure BDA0002689744660000023
Figure BDA0002689744660000024
求解得出:
Figure BDA0002689744660000031
Figure BDA0002689744660000032
根据轴心坐标D(XD,YD),获得夹角α2
Figure BDA0002689744660000033
作为本申请另一实施例,获取修正系数cosα包括:
根据夹角α2、夹角α3,获取激光测距传感器与轮胎轴心的连线和检测光线之间的夹角α1,其中,α1=α23
若α1=0,则检测光线垂直于花纹槽底,修正系数cosα=1;
若α1≠0,则检测光线偏离花纹槽底的垂线,修正系数
Figure BDA0002689744660000034
作为本申请另一实施例,若α1≠0,则检测光线偏离花纹槽底的垂线,修正系数
Figure BDA0002689744660000035
包括:
结合坐标A(XA,YA)、轴心坐标D(XD,YD)、坐标E(XE,YE)以及夹角α1,获取修正系数cosα;其中,
Figure BDA0002689744660000036
作为本申请另一实施例,伺服机构包括:
纵向伺服单元,输出端垂直于第一滚筒和第二滚筒的轴向向远离或靠近轮胎的方向伸缩;
横向伺服单元,设于纵向伺服单元的输出端,横向伺服单元的输出端沿第一滚筒和第二滚筒的轴向运动,激光测距传感器设于横向伺服单元的输出端。
作为本申请另一实施例,伺服单元及激光测距传感器的上方设有防护盖板。
作为本申请另一实施例,第一滚筒、第二滚筒间隔设于台架上,且第一滚筒和第二滚筒的轴向平行,第一滚筒和/或第二滚筒为电动滚筒,用于带动轮胎转动。
作为本申请另一实施例,台架上设有垂直于第一滚筒和第二滚筒的轴向水平延伸的光栅,光栅用于检测轮胎是否停靠到位。
本发明提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法的有益效果在于:与现有技术相比,本发明基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,通过开动车辆使待测量的轮胎落入第一滚筒和第二滚筒之间,然后伺服机构带动激光测距传感器靠近轮胎,当轮胎的胎面和花纹槽底到达激光测距传感器的测量范围时,伺服机构停止向轮胎靠近,开始带动激光测距传感器沿轮胎轴向扫描,从而获得激光测距传感器与轮胎的台面和花纹槽底之间的检测距离值,两个检测距离值的差值即花纹深度检测值,然后结合激光测距传感器的位置坐标、第一滚筒和第二滚筒的轴心坐标、第一滚筒和第二滚筒的半径值、激光测距传感器的检测光线与水平线之间的夹角α3作为已知量,通过三角函数计算获得检测光线与花纹槽底的垂线之间的夹角α,从而获得修正系数cosα,将花纹深度检测值乘以修正系数,即可得到最终的花纹深度实际值,由于引入了修正系数,能够确保最终获得花纹深度实际值等于检测光线绝对垂直于花纹槽底时的检测值,从而提高了测量精度;
另外,由于夹角α3是一定的,而第一滚筒和第二滚筒的轴心坐标均能够通过激光测距传感器的坐标结合夹角α3计算得到,因此,针对不同直径大小的轮胎,均能够获得与其相应的修正系数cosα,从而确保对于不同类型车辆、不同大小轮胎的测量,适用范围广、测量精度高;检测过程无需人工操作,只需将激光测距传感器检测的相关数据输入计算机中的计算公式,即可获得最终花纹深度实际值,检测效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,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为本发明实施例提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法的流程框图;
图2为本发明实施例所采用的伺服机构、激光测距传感器及台架的布局结构示意图一;
图3为本发明实施例所采用的伺服机构、激光测距传感器及台架的布局结构示意图二;
图4为本发明实施例提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法的工作原理示意图一;
图5为本发明实施例提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法的工作原理示意图二。
图中:100、轮胎;101、胎面;102、花纹槽底;200、台架;201、第一滚筒;202、第二滚筒;300、伺服机构;301、纵向伺服单元;302、横向伺服单元;400、激光测距传感器;500、防护盖板;600、光栅。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图5,现对本发明提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法进行说明。所述基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,包括以下步骤:
步骤S1.将车辆待测量的轮胎100驶入第一滚筒201和第二滚筒202之间,伺服机构300带动激光测距传感器400向轮胎100靠近,直至轮胎100的胎面101和花纹槽底102到达激光测距传感器400的测量范围;
步骤S2.伺服机构300带动激光测距传感器400沿轮胎100的轴向移动,对轮胎100的胎面101进行扫描,获取激光测距传感器400与胎面101之间的第一距离L1,以及激光测距传感器400与轮胎100的花纹槽底102之间的第二距离L2,从而获得轮胎100的花纹深度检测值H1
步骤S3.通过第一距离L1、第一滚筒201和第二滚筒202的半径值r、激光测距传感器400的坐标A(XA,YA)、激光测距传感器400的检测光线与水平线的夹角α3、第一滚筒201的轴心坐标B(XB,YB)、第二滚筒202的轴心坐标C(XC,YC),获取激光测距传感器400的检测光线与花纹槽底102的垂线的夹角α,从而获得修正系数cosα;
步骤S4.根据花纹深度检测值H1、修正系数cosα,获取轮胎100的花纹深度实际值H。
需要说明的是,本发明提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法的计算过程均是通过在计算机中植入相关公式进行计算获得的,伺服机构300的动作距离、激光测距传感器400的检测数据均通过控制器传输到计算机中,关于伺服运动数据、激光测距传感器400的检测数据采集和传输均为本领域常规技术手段,在此不再赘述。
激光测距传感器400的检测光线的发射角度(与水平线之间的夹角α3)在检测过程中是保持不变的,激光测距传感器400在进行检测工作前和检测完成后均会在伺服机构300的带动下回归初始位置,而第一滚筒201、第二滚筒202与激光测距传感器400的初始位置之间的相对坐标关系为固定值,当轮胎100停靠到位后,对于不同尺寸的轮胎100,激光测距传感器400从初始位置运动至其检测位置(能够检测到轮胎100的胎面101和花纹槽底102的位置)的距离也不同,当激光测距传感器400运动到检测位置,即坐标A(XA,YA)时,计算机根据伺服机构300的运动距离可计算得出第一滚筒201相对于坐标A(XA,YA)的轴心坐标B(XB,YB)、第二滚筒202相对于坐标A(XA,YA)的轴心坐标C(XC,YC),因此,激光测距传感器400与胎面101之间的第一距离L1、激光测距传感器400与轮胎100的花纹槽底102之间的第二距离L2、、夹角α3、第一滚筒201和第二滚筒202的半径值r、坐标A(XA,YA)、轴心坐标B(XB,YB)、轴心坐标C(XC,YC)均能够作为已知量,通过计算得到未知量cosα。
另外,可以设置引板以引导车辆的轮胎100向第一滚筒201和第二滚筒202之间走行,也可以是第一滚筒201和第二滚筒202的位置位于车辆走行路面之下,以确保待检的轮胎100能够顺利走行至第一滚筒201和第二滚筒202之间。
本发明提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,与现有技术相比,通过开动车辆使待测量的轮胎100落入第一滚筒201和第二滚筒202之间,然后伺服机构300带动激光测距传感器400靠近轮胎100,当轮胎100的胎面101和花纹槽底102到达激光测距传感器400的测量范围时,伺服机构300停止向轮胎100靠近,开始带动激光测距传感器400沿轮胎100轴向扫描,从而获得激光测距传感器400与轮胎100的台面和花纹槽底102之间的检测距离值,两个检测距离值的差值即花纹深度检测值,然后结合激光测距传感器400的位置坐标、第一滚筒201和第二滚筒202的轴心坐标、第一滚筒201和第二滚筒202的半径值、激光测距传感器400的检测光线与水平线之间的夹角α3作为已知量,通过三角函数计算获得检测光线与花纹槽底102的垂线之间的夹角α,从而获得修正系数cosα,将花纹深度检测值乘以修正系数,即可得到最终的花纹深度实际值,由于引入了修正系数,能够确保最终获得花纹深度实际值等于检测光线绝对垂直于花纹槽底102时的检测值,从而提高测量精度;
另外,由于夹角α3是一定的,而第一滚筒201和第二滚筒202的轴心坐标均能够通过激光测距传感器400的坐标结合夹角α3计算得到,因此,针对不同直径大小的轮胎100,均能够获得与其相应的修正系数cosα,从而确保对于不同类型车辆、不同大小轮胎100的测量,适用范围广、测量精度高;检测过程无需人工操作,只需将激光测距传感器400检测的相关数据输入计算机中的计算公式,即可获得最终花纹深度实际值,检测效率高。
作为本发明提供的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法的一种具体实施方式,请参阅图2至图5,在步骤S3中,XA=0,YA=0;在步骤S2中,H1=L2-L1;在步骤S4中,H=H1*cosα。
由于对于不同尺寸的轮胎100检测时,激光测距传感器400相当于初始位置的移动距离不同,从而或增加计算中对于所需要的各个坐标数据的获取难度,在此通过将激光测距传感器400移动到检测位置后的位置坐标设为坐标原点,即坐标A(XA,YA)=(0,0),从而方便对于不同尺寸的轮胎100进行检测计算,将激光测距传感器400相对于其初始位置的坐标位置变化结合到第一滚筒201和第二滚筒202的轴心分别相对于激光测距传感器400的初始位置的坐标(固定值)上进行计算,从而获得第一滚筒201相对于坐标A(XA,YA)的轴心坐标B(XB,YB)、第二滚筒202相对于坐标A(XA,YA)的轴心坐标C(XC,YC),从而简化计算过程;通过第二距离L2减去第一距离L1,从而获得沿检测光线的方向由花纹槽底102到胎面101之间的距离,也就是花纹深度检测值H1,由于检测光线与花纹槽底102的垂线之间具有夹角α,因此,将花纹深度检测值H1乘以修正系数cosα,即可获得沿花纹槽底102的垂线方向的花纹实际深度值H,通过进行修正以后最终获得的花纹深度数据准确,检测精度高。
在本实施例中,请参阅图5,步骤S3包括:
根据第一距离L1、夹角α3获取激光测距传感器400射至胎面101位置的坐标E(XE,YE),其中,XE=L1*cosα3,YE=L1*sinα3
将坐标E(XE,YE)沿检测光线向远离胎面101的方向移动,移动距离等于半径值r,获得虚拟坐标F(XF,YF),其中,XF=(L1-r)*cosα3,YF=(L1-r)*sinα3
根据第一距离L1、半径值r、夹角α3、坐标B(XB,YB)、坐标C(XC,YC)、坐标E(XE,YE)、虚拟坐标F(XF,YF),建立方程组并求解,获取轮胎100的半径R、轮胎100的轴心坐标D(XD,YD)、激光测距传感器400与轮胎100轴心的连线和水平线之间的夹角α2
获取修正系数cosα。
通过第一距离L1、夹角α3进行三角函数计算能够得到检测光线与胎面101的接触点的坐标E(XE,YE),然后通过坐标E(XE,YE)、半径r、夹角α3进行三角函数计算能够获得虚拟坐标F(XF,YF),虚拟坐标F(XF,YF)是指检测光线与以轮胎100轴心为圆心,以第一滚轮或第二滚轮的轴心与轮胎100轴心之间的距离为半径的虚拟圆弧的交点坐标,通过设置虚拟坐标F(XF,YF),结合第一滚轮的轴心坐标B(XB,YB)、第二滚轮的轴心坐标C(XC,YC),从而得到该虚拟圆弧上的三个坐标点,通过这三个坐标点与半径R、半径r之间的三角函数关系,能够分别获得三个方程,再配合坐标E(XE,YE)与半径R之间的三角函数关系获得的方程,将四个方程联立后能够解出至少三个未知量R、XD、YD,然后根据轴心坐标D(XD,YD)能够计算得到激光测距传感器400与轮胎100轴心的连线和水平线之间的夹角α2,从而计算得到修正系数cosα。
具体的,请参阅图5,方程组为:
Figure BDA0002689744660000091
Figure BDA0002689744660000092
Figure BDA0002689744660000093
Figure BDA0002689744660000094
求解得出:
Figure BDA0002689744660000095
Figure BDA0002689744660000096
根据轴心坐标D(XD,YD),获得夹角α2
Figure BDA0002689744660000097
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请参阅图4至图5,获取修正系数cosα包括:
根据夹角α2、夹角α3,获取激光测距传感器400与轮胎100轴心的连线和检测光线之间的夹角α1,其中,α1=α23
若α1=0,则检测光线垂直于花纹槽底102,修正系数cosα=1;
若α1≠0,则检测光线偏离花纹槽底102的垂线,修正系数
Figure BDA0002689744660000098
Figure BDA0002689744660000101
当检测光线和激光测距传感器400与轮胎100轴心的连线重合时,即α1=0,表示检测光线与花纹槽底102垂直,也就是说,检测光线是垂直于轮胎100胎面101进行检测的,此时获得的花纹深度检测值H1无需再行修正,与花纹深度实际值H相等;当检测光线和激光测距传感器400与轮胎100轴心的连线不重合时,即α1≠0,此时花纹深度检测值H1为沿倾斜方向进行测距后获得的数值,与花纹深度实际值H之间具有偏差,此时需要引入修正系数cosα进行计算,从而获得最终精确的花纹深度实际值H,确保花纹深度测量精度高。
在本实施例中,请参阅图4至图5,若α1≠0,则检测光线偏离花纹槽底102的垂线,修正系数
Figure BDA0002689744660000102
包括:
结合坐标A(XA,YA)、轴心坐标D(XD,YD)、坐标E(XE,YE)以及夹角α1,获取修正系数cosα;其中,
Figure BDA0002689744660000103
当检测光线和激光测距传感器400与轮胎100轴心的连线不重合,即α1≠0时,坐标坐标A(XA,YA)、轴心坐标D(XD,YD)、坐标E(XE,YE)为三角形的三个顶点,夹角α1为三角形的其中一个内角,通过上述已知量,利用三角函数关系,能够获得
Figure BDA0002689744660000104
从而获得与夹角α1相对的三角形外角即夹角α的余弦值,即修正系数
Figure BDA0002689744660000105
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请参阅图2至图3,伺服机构300包括纵向伺服单元301和横向伺服单元302;其中,纵向伺服单元301的输出端垂直于第一滚筒201和第二滚筒202的轴向向远离或靠近轮胎100的方向伸缩;横向伺服单元302设于纵向伺服单元301的输出端,横向伺服单元302的输出端沿第一滚筒201和第二滚筒202的轴向运动,激光测距传感器400设于横向伺服单元302的输出端。
纵向伺服单元301和横向伺服单元302均为通过伺服电机驱动的伸缩杆或滑移杆结构,其输出端分别在伺服电机的带动下进行伸缩或者滑移,在此伸缩动作或滑移动作可以是通过蜗轮蜗杆副或者丝杠螺母副实现,伺服电机动作灵敏、响应精度高,当然,应当理解,伺服电机的动作是通过控制器进而通过计算机进行自动控制或手动的。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请参阅图2,伺服机构300及激光测距传感器400的上方设有防护盖板500。由于轮胎100上通常会有污泥或灰尘,在此设置防护盖板500能够将伺服机构300和激光测距传感器400的上方进行遮盖,从而避免检测过程中污泥或灰尘掉落至伺服机构300或激光测距传感器400上,一方面避免灰尘干扰激光测距传感器400的检测光线,影响检测精度,另一方面避免伺服机构300因灰尘大量侵入而动作失准。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请参阅图2,第一滚筒201、第二滚筒202间隔设于台架200上,且第一滚筒201和第二滚筒202的轴向平行,第一滚筒201和/或第二滚筒202为电动滚筒,用于带动轮胎100转动。由于轮胎100滚压在第一滚筒201和第二滚筒202上,通过第一滚筒201和/或第二滚筒202同时或分别转动均能够驱动轮胎100进行转动,在此应当理解,轮胎100到位后车辆应当置于空挡且松开刹车,由于轮胎100周面的花纹深度的磨损程度不同,在进行花纹深度检测时需要沿轮胎100周向采集多个数据进行检测,这时只需通过开启第一滚筒201和/或第二滚筒202带动轮胎100转动,在轮胎100转动过程中通过横向伺服单元302驱动激光测距传感器400对轮胎100的台面进行往复检测,从而能够连续获取多组检测数据,并对数据进行降噪处理后,再将有效数据进行修正,从而获得轮胎100周向上多组花纹深度数据,确保测量数据准确可靠,提高检测效率。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请参阅图2,台架200上设有垂直于第一滚筒201和第二滚筒202的轴向水平延伸的光栅600,光栅600用于检测轮胎100是否停靠到位。当车辆的待检轮胎100走行到第一滚筒201和第二滚筒202之间时,光栅600检测到轮胎100信号并传递至控制器,控制器控制伺服机构300开始动作,带动激光测距传感器400向检测位置移动,从而实现自动检测,提高检测效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1.将车辆待测量的轮胎驶入第一滚筒和第二滚筒之间,伺服机构带动激光测距传感器向所述轮胎靠近,直至所述轮胎的胎面和花纹槽底进入所述激光测距传感器的测量范围;
步骤S2.所述伺服机构带动所述激光测距传感器沿所述轮胎的轴向移动,对所述轮胎的胎面进行扫描,获取所述激光测距传感器与所述胎面之间的第一距离L1,以及所述激光测距传感器与所述轮胎的花纹槽底之间的第二距离L2,从而获得所述轮胎的花纹深度检测值H1
步骤S3.通过所述第一距离L1、所述第一滚筒和所述第二滚筒的半径值r、所述激光测距传感器的坐标A(XA,YA)、所述激光测距传感器的检测光线与水平线的夹角α3、所述第一滚筒的轴心坐标B(XB,YB)、所述第二滚筒的轴心坐标C(XC,YC),获取所述激光测距传感器的检测光线与所述花纹槽底的垂线的夹角α,从而获得修正系数cosα;
步骤S4.根据所述花纹深度检测值H1、所述修正系数cosα,获取所述轮胎的花纹深度实际值H。
2.如权利要求1所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,步骤S3中,XA=0,YA=0;步骤S2中,H1=L2-L1;步骤S4中,H=H1*cosα。
3.如权利要求2所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
根据所述第一距离L1、所述夹角α3获取所述激光测距传感器射至所述胎面位置的坐标E(XE,YE),其中,XE=L1*cosα3,YE=L1*sinα3
将所述坐标E(XE,YE)沿所述检测光线向远离所述胎面的方向移动,移动距离等于所述半径值r,获得虚拟坐标F(XF,YF),其中,XF=(L1-r)*cosα3,YF=(L1-r)*sinα3
根据所述第一距离L1、半径值r、所述夹角α3、所述坐标B(XB,YB)、所述坐标C(XC,YC)、所述坐标E(XE,YE)、所述虚拟坐标F(XF,YF),建立方程组并求解,获取所述轮胎的半径R、所述轮胎的轴心坐标D(XD,YD)、所述激光测距传感器与所述轮胎轴心的连线和水平线之间的夹角α2
获取所述修正系数cosα。
4.如权利要求3所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述方程组为:
Figure FDA0002689744650000021
Figure FDA0002689744650000022
Figure FDA0002689744650000023
Figure FDA0002689744650000024
求解得出:
Figure FDA0002689744650000025
Figure FDA0002689744650000026
根据所述轴心坐标D(XD,YD),获得所述夹角α2
Figure FDA0002689744650000027
5.如权利要求4所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述获取所述修正系数cosα包括:
根据所述夹角α2、所述夹角α3,获取所述激光测距传感器与所述轮胎轴心的连线和所述检测光线之间的夹角α1,其中,α1=α23
若α1=0,则所述检测光线垂直于所述花纹槽底,所述修正系数cosα=1;
若α1≠0,则所述检测光线偏离所述花纹槽底的垂线,所述修正系数
Figure FDA0002689744650000028
6.如权利要求5所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述若α1≠0,则所述检测光线偏离所述花纹槽底的垂线,所述修正系数
Figure FDA0002689744650000031
包括:
结合所述坐标A(XA,YA)、所述轴心坐标D(XD,YD)、所述坐标E(XE,YE)以及夹角α1,获取所述修正系数cosα;其中,
Figure FDA0002689744650000032
7.如权利要求1-6任一项所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述伺服机构包括:
纵向伺服单元,输出端垂直于所述第一滚筒和所述第二滚筒的轴向向远离或靠近所述轮胎的方向伸缩;
横向伺服单元,设于所述纵向伺服单元的输出端,所述横向伺服单元的输出端沿所述第一滚筒和所述第二滚筒的轴向运动,所述激光测距传感器设于所述横向伺服单元的输出端。
8.如权利要求7所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述伺服机构及所述激光测距传感器的上方设有防护盖板。
9.如权利要求7所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述第一滚筒、所述第二滚筒间隔设于台架上,且所述第一滚筒和所述第二滚筒的轴向平行,所述第一滚筒和/或所述第二滚筒为电动滚筒,用于带动所述轮胎转动。
10.如权利要求7所述的基于激光测距传感器的轮胎花纹深度测量方法,其特征在于,所述台架上设有垂直于所述第一滚筒和所述第二滚筒的轴向水平延伸的光栅,所述光栅用于检测所述轮胎是否停靠到位。
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