CN113030921B - 多线激光雷达光机调校装置及转镜模组的检测方法 - Google Patents

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CN113030921B CN202110341726.1A CN202110341726A CN113030921B CN 113030921 B CN113030921 B CN 113030921B CN 202110341726 A CN202110341726 A CN 202110341726A CN 113030921 B CN113030921 B CN 113030921B
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Abstract

本发明提供了一种多线激光雷达光机调校装置及转镜模组的检测方法,所述多线激光雷达光机调校装置,包括机械调校组件和光学调校组件:所述机械调校组件包括:光学调校基板、以及分别设置在所述光学调校基板上的俯仰调节平台、第一旋转平台、第二旋转平台、安装板和定位旋转机构;所述光学调校组件包括:测量屏幕、水平仪和棱镜系统;通过调整光斑在所述测量屏幕上的位置以调平所述俯仰调节平台、并以调平的俯仰调节平台为基准调校设置在其上的多线激光雷达光机的模组。本发明提供的多线激光雷达光机调校装置及转镜组装检测方法,通过搭建一个理想的“水平”平台,易于判断转镜模组组装偏差是否在公差范围内。

Description

多线激光雷达光机调校装置及转镜模组的检测方法
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域,具体涉及一种多线激光雷达光机调校装置及转镜模组的检测方法。
背景技术
多线激光雷达是激光雷达的一种,是通过多个激光发射器发射多束激光来探测障碍物位置,障碍物方位以及与障碍物之间距离等信息。
目前,多线激光雷达对光学系统和机械系统的调整、校验的要求很高,尤其对调校平台和过程控制精度要求最高。一方面,由于目前调校平台的调节方式及方法较繁琐,搭建相对较理想的“水平状态”较困难。另一方面,目前市场上的激光雷达多要求体积小、精度高,测距远,因此要求设计的雷达转镜的偏角公差为±0.03°甚至更精准的角度,但是常规的检验方法很难准确的检测。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题是提供一种多线激光雷达光机调校装置及转镜模组的检测方法,通过使多线激光雷达调校平台处于一个理想的“水平”状态,进行对转镜模组的组装精度进行检测,从而提高多线激光雷达的精度。
为了实现上述目的,本申请实施例一方面提供了一种多线激光雷达光机调校装置,包括机械调校组件和光学调校组件:
所述机械调校组件包括:光学调校基板,设置在所述光学调校基板上用于支撑水平仪的支架、设置在所述水平仪下方的第一旋转平台、以及设置在所述第一旋转平台一侧的第二旋转平台、设置在第二旋转平台上的俯仰调节平台以及装配在所述俯仰调节平台上的安装板;
所述光学调校组件包括:
测量屏幕;
水平仪,设置在所述支架上,用于向所述测量屏幕发射水平的十字光线、并向所述第一旋转平台发射竖直光束;
棱镜系统,包括至少一个用于设置在所述第一旋转平台上的第一棱镜和至少一个用于设置在所述俯仰调节平台上的第二棱镜,所述水平仪发射的竖直光束依次经所述第一棱镜和第二棱镜在所述测量屏幕上形成光斑;
其中,通过调节所述俯仰调节平台的俯仰角,调整光斑在所述测量屏幕上的位置以调平所述俯仰调节平台、并以调平的俯仰调节平台为基准调校设置在其上的多线激光雷达光机的模组;
所述安装板的一端伸出所述第二旋转平台,在所述安装板的伸出端下方设有定位旋转机构,所述安装板上设有适于所述定位旋转机构上部穿过的避让孔。
本申请实施例提供的多线激光雷达光机调校装置,通过在光学调校基板上设置俯仰调节平台、第一旋转平台、第二旋转平台、定位旋转机构、水平仪和棱镜系统,通过利用棱镜系统反射水平仪的竖直光束在测量屏幕上形成光斑,通过调节俯仰平台可使光斑显示在测量屏幕上的不同位置,从而实现平台调平,并作为其他模组调校的平台。一方面使多线激光雷达调教平台处于一个理想的“水平”状态;另一方面,可为多线激光雷达光机的模组提供一个共同的调校平台,便于模组使用同一平台调校,提高模组的精度。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述定位旋转机构包括:
旋转调节台,装配在所述光学调校基板上;
弹性支撑部件,定位装配在所述旋转调节台上,所述弹性支撑部件的自由端穿过所述避让孔,用于与拟调校的转镜模组弹性抵接。
一些实施例中,所述弹性支撑部件包括:
导向柱,定位在所述旋转调节台上;
抵接块,所述抵接块一端设有用于套设在所述导向柱上部的限位腔,另一端设有用于抵接转镜组件的凸块;
弹簧,套装在所述导向柱上、并与所述旋转调节台和所述抵接块固定。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述水平仪借助第一装配板和支架安装在所述光学调校基板的上方,所述第一旋转平台设置在所述水平仪的竖直光束范围内。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第二旋转平台通过第三装配板设置在所述第一旋转平台的一侧,所述俯仰调节平台设置在所述第二旋转平台上。
另一方面,本发明实施例还提供了一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,使用上述调校装置,包括以下步骤:
调平所述俯仰调节平台;
将转镜模组安装在经过调平的安装板上,所述定位旋转机构穿过所述安装板的避让孔与所述转镜模组弹性抵接;
借助所述定位旋转机构将所述转镜模组旋转到待测角度,调节设置在所述第一旋转平台上的第一棱镜,使所述水平仪发射的竖直光束垂直映射到所述测量屏幕上,形成第三光斑;
比较所述第三光斑偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差的大小,判断所述转镜模组的装配是否在公差范围内。
本申请实施例提供的多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,首先调校俯仰平台的水平,然后调节转镜模组,直至水平仪发射的竖直光束经过转镜模组的反射垂直映射到测量屏幕上,通过第三光斑偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差相比较,从而确定转镜组装是否超出公差范围。由于常规的车载激光雷达转镜的尺寸在45mm*40mm*1mm左右,而转镜模组的精度要求较高,很难准确的检测,通过首先调校一个相对理想的“水平”状态的平台,然后通过映射到屏幕上的光斑的实际光线偏移理论光线的距离与预设值的比较,从而准确的判断转镜模组的组装精度是否符合要求。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述调平所述俯仰调节平台包括:
将所述第一棱镜定位在所述第一旋转平台上、第二棱镜安装在位于所述第二旋转平台上的所述俯仰调节平台上,打开水平仪;
调节第一棱镜的角度和第二棱镜的角度,使得所述水平仪发射的竖直光束经过所述第一棱镜和第二棱镜映射到测量屏幕上形成第一光斑;
调节所述俯仰调节平台的俯仰角,使得测量屏幕上的所述第一光斑至十字光线的x轴的距离为第一预设值;
旋转第二旋转平台使所述俯仰调节平台旋转预设角度后,调整第二棱镜的位置,使得所述水平仪发射的竖直光束经过所述第一棱镜和第二棱镜垂直映射到测量屏幕上形成第二光斑;
调节所述俯仰调节平台的俯仰角,使得测量屏幕上的所述第二光斑至十字光线的x轴的距离为第一预设值,完成所述俯仰调节平台的调平。
一些实施例中,所述第一预设值为:
所述第一光斑至十字光线的x轴的距离为△Xa1,△Xa1的数值为所述水平仪的水平出射点到第一棱镜出射点的竖直距离a1
所述第二光斑至十字光线的x轴的距离为△Xa2,△Xa2的数值为所述水平仪的水平出射点到第一棱镜出射点的竖直距离a1
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述调节设置在所述第一旋转平台上的第一棱镜,使所述水平仪发射的竖直光束垂直映射到所述测量屏幕上,形成第三光斑,包括:
调节所述第一棱镜,使所述水平仪向下发出的竖直光束经过所述第一棱镜以预设角度的入射角入射到所述转镜模组,使光束垂直映射到所述测量屏幕上,形成第三光斑。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述比较所述第三光斑偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差的大小,包括:
所述第三光斑偏移理论光线的距离为△m,转镜模组综合偏差为△j,
△m=|△Xr-L*tan(0.3°)|;
△j=L*tan(0.03°);
当△m小于△j,则转镜模组的装配偏差在公差范围内;
当△m大于△j,则转镜模组的装配偏差超出公差范围;
其中:
△Xr为所述第三光斑到十字光线的x轴的距离,L为所述转镜模组光束的出射点与屏幕的距离。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机调校装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中的定位旋转机构结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中的第一光斑在测量屏幕上的位置示意图;
图4是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中的第二光斑在测量屏幕上的位置示意图;
图5是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中的一组转镜角度为0.3°和0.3°在10m处的光斑扫描轨迹示意图;
图6是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中的一组转镜角度为0.25°和0.35°在10m处的光斑扫描轨迹示意图;
图7是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中转镜模组调校示意图;
图8是本发明实施例提供的一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法中的第三光斑在测量屏幕上的位置示意图;
图中:101-光学调校基板,102-第一装配板,103-支架,104-水平仪,201-第二装配板,202-第一旋转平台,203-第一棱镜,301-第三装配板,302-俯仰调节平台,303-安装板,304-第二棱镜,305-第二旋转平台,401-转镜模组,501-第四装配板,502-定位旋转机构,601-测量屏幕,602-十字光线,603-第一光斑,604-第二光斑,605-第三光斑。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
基于多线激光雷达对光学系统和机械系统的调整、校验的要求很高,尤其对调校平台和过程控制精度要求最高。而常规的调校平台由于调节方式及方法较繁琐,搭建相对较理想的“水平状态”较困难,成为制约多线激光雷达发展的一个重要因素。
为了解决上述问题,本申请实施例提供的一种多线激光雷达光机调校装置如图1所示,其包括机械调校组件和光学调校组件。
以下对机械调校组件的结构进行说明。机械调校组件包括:光学调校基板101、以及分别设置在光学调校基板101上的支架103、俯仰调节平台302、第一旋转平台202、第二旋转平台305和定位旋转机构502。其中,支架103用于承载水平仪104。第一旋转平台202设置在水平仪104的下方。第二旋转平台305设置在第一旋转平台202的一侧。第二旋转平台305上设置有俯仰调节平台302,随第二旋转平台305的旋转而旋转。在俯仰调节平台302上还装配有用于定位模组的安装板303,安装板303的一端伸出第二旋转平台305;在安装板303的伸出端下方设有定位旋转机构502,安装板303上设有适于定位旋转机构502上部穿过的避让孔。机械调校组件用于光学调校组件的调整。
相应的,光学调校组件设置在机械调校组件上。具体的,本实施例中光学调校组件包括:用于接收光学测试光斑的测量屏幕601,用于发射测试光线的水平仪104和用于反射发射光线的棱镜系统。水平仪104设置在支架103上,用于向测量屏幕发射水平的十字光线602、并向第一旋转平台202发射竖直光束。棱镜系统包括至少一个用于设置在第一旋转平台202上的第一棱镜203和至少一个用于设置在俯仰调节平台302上的第二棱镜304,棱镜系统用于反射水平仪104发射的竖直光束至测量屏幕601上。测量屏幕601设置在十字光线602的正前方。具体的光路为:水平仪104发射的竖直光束依次经第一棱镜203和第二棱镜304的反射,在测量屏幕601上形成第一光斑603。
第一棱镜203和第二棱镜304可以使用五角棱镜,其中第一棱镜203为小五角棱镜,第二棱镜304为大五角棱镜。
采用该调校装置的目的是通过调整俯仰调节平台302的相对水平,为多线激光雷达光机的调校提供统一的基准。调平的基本原理为:水平仪104发射的竖直光束依次经第一棱镜203和第二棱镜304的反射,垂直映射到测量屏幕601上,同时水平仪104发射的十字光线602也映射在测量屏幕601上;根据竖直光束的光斑与十字光线602的位置关系,调整俯仰调节平台302的俯仰角,达到调平的目的。
本实施例中,通过在光学调校基板上设置机械调校组件和光学调校组件,搭建基本的平台,再通过光学调校达到俯仰调节平台302的水平。其中,水平仪104适于发射十字光线602和竖直光束,利用竖直光束在测试屏幕601上的光斑与十字光线602的位置关系,达到调平俯仰调节平台302的目的,其结构简单,构思巧妙。通过第二旋转平台305,可以实现俯仰调节平台302分别在前后方向上和左右方向上的相对水平,调节精度高。本实施例以较简单的结构、实现较精密的水平调节,在该俯仰调节平台302上定位多线激光雷达光机的多个模组,起到提供一个共同的调校平台的作用,便于模组使用同一平台调校,一方面提高模组的调校精度,另一方面节约调校的成本。
为了更好地将水平仪104进行定位,其可以借助第一装配板102和支架103安装在光学调校基板101的上方。其中,第一装配板102限位在光学调校基板101上。支架103包括连接在第一装配板102上的底板,设置在底板上的支撑部,以及设置在支撑部上的悬臂。悬臂上设有适于水平仪104的竖直光束透过的通孔、悬臂下方设置有第一旋转平台202,第一旋转平台202设置在水平仪104的竖直光束范围内。该支架103中悬臂的设置便于在水平仪104下方避让空间,便于光线组件的紧凑设置。
在其中一个实施例中,第一旋转平台202设置在第二装配板201上,第二装配板201设于水平仪104的下方,第二装配板201与光学调校基板101定位连接。为了更精确调整第一旋转平台202与水平仪104的相对位置关系,在第二装配板201上部设有水平滑槽,第一旋转平台202的底部设有与水平滑槽滑动配合的滑块,第一旋转平台202沿水平滑槽具有在靠近或远离水平仪104的自由度。通过调节第一旋转平台202的位置,可使第一旋转平台202上的第一棱镜203接收到水平仪104发出的竖直光束。
本实施例中,俯仰调节平台302设置在第一旋转平台202的一侧,即第一棱镜203出射光线的光程上。俯仰调节平台302通过第三装配板301设置在光学调校基板103上。且第三装配板301上设置有第二旋转平台305,第二旋转平台305上设置有俯仰调节平台302。第二旋转平台305可以360度自转,通过旋转第二旋转平台305,可以使位于其上部的俯仰调节平台302旋转。在俯仰调节平台302的上方还可设有用于定位雷达模组的安装板303。当调节俯仰调节平台302时,可在其上部放置安装板303,在安装板303上放置第二棱镜304,调节俯仰调节平台302水平时,其上部的安装板303也处于水平状态,从而用于后续雷达模组的调平,提供一个理想的水平测试平台。
在其中一个实施例中,如图2所示,定位旋转机构502包括:旋转调节台,装配在光学调校基板101上。为了使定位旋转机构502上部的组件旋转,在旋转调节台上设置了相应的弹性支撑部件。其中,弹性支撑部件的自由端可以穿过避让孔,用于与拟调校的转镜模组401弹性抵接。通过旋转定位旋转机构502,可使其上的弹性支撑部件带动转镜模组401转动。具体的,弹性支撑部件包括:导向柱、抵接块和弹簧。导向柱,定位在旋转调节台上。抵接块,抵接块一端设有用于套设在导向柱上部的限位腔,另一端设有用于抵接转镜模组401的凸块。弹簧,套装在导向柱上、并与旋转调节台和抵接块固定。当需要调节转镜模组的角度时,通过旋转定位旋转机构502,弹簧柱上部的抵接块抵接转镜模组进行旋转,且由于弹性支撑部件的自由端穿过避让孔,因此在第二棱镜旋转时,并不会改变俯仰调节平台302上的安装板303的水平,只需通过旋转定位旋转机构502即可改变转镜模组的角度。
为了更精确调整定位旋转机构502与光学调校基板101之间的位置,在光学调校基板101与旋转调节台之间设置有第四装配板501。
本实施例中,第一旋转平台202、第二旋转平台305和俯仰调节平台302均为市场上光学调整常用的标准件。下面以示例性对各平台的结构进行简要说明。
示例性的,第一旋转平台202和第二旋转平台305的结构,现有技术中实现的手段很多,如蜗轮蜗杆驱动的平台,通过旋转蜗杆带动蜗轮转动,从而带动平台旋转。也可以使用高精度手动旋转台。
示例性的,俯仰调节平台302,可以通过蜗轮蜗杆驱动工作台在弧形导轨上运动进行台面水平度调节,该方法精度高。
本申请实施例还提供了上述多线激光雷达光机调校装置的俯仰调节平台的调平方法,其包括以下步骤:
将第一棱镜203设置在第一旋转平台202上、第二棱镜304设置在位于第二旋转平台305上的俯仰调节平台302上。其中,第一旋转平台202可以360度自转,用于调节第一棱镜203的角度。俯仰调节平台302设在第二旋转平台305上部,第二旋转平台305可以360度自转,用于调整其上部的俯仰调节平台302转动。在俯仰调节平台302的上方还设有安装板303。调平时,安装板303用于定位第二棱镜304;通过调节俯仰调节平台302,使安装板303也处于水平状态,从而用于后续雷达模组的调平,提供一个理想的水平测试平台。在调校多线激光雷达光机时,在安装板303用于定位待调校的模组。其中俯仰调节平台302为双轴调节系统。
打开水平仪,将十字光线映射至测试屏幕。同时,该步骤中,竖直光束的光路为:水平仪104发射向下的竖直光束,通过调节第一旋转平台202使其上部固定的第一棱镜203接收到竖直光束。第一棱镜203将接收到的竖直光束,反射到位于俯仰调节平台302上的第二棱镜304上,通过调节第二棱镜304的位置,使水平仪104向下发射的光束经过第一棱镜203和第二棱镜304的反射后,垂直映射到正前方处的测量屏幕601上形成第一光斑603,如图3所示。
通过调节俯仰调节平台302,使第一光斑603位于理论位置。理论位置即使测量屏幕上的第一光斑至十字光线的x轴的距离为第一预设值。
然后旋转第二旋转平台305,使其上部的俯仰调节平台302旋转90度后,停止旋转第二旋转平台305,调节第二棱镜304的角度使水平仪104向下发射的光束经过第一棱镜203和第二棱镜304的反射后,垂直映射到正前方处的测量屏幕601上形成第二光斑604,如图4所示。通过调节俯仰调节平台302,使第二光斑504也达到理论位置,即停止调节俯仰调节平台302。
其中,如图3、4所示,第一预设值为:第一光斑603至十字光线602的x轴的距离为△Xa1,第二光斑604至十字光线602的x轴的距离为△Xa2,水平仪104的水平出射点到第一棱镜203出射点的竖直距离a1,水平仪104的出射点距离测量屏幕的投屏距离为N,根据几何关系:
水平方向的偏角tanα1=(a1-△Xa)/N
通过调节俯仰调节平台302的俯仰角度,使得△Xa1=△Xa2=a1。即当第一光斑603和第二光斑604至十字光线602的x轴的距离与预设值a1相同时,停止调节俯仰调节平台302的调节钮,此时俯仰调节平台302处于相对理想的“水平”状态。
本实施例中,通过对俯仰调节平台302的X轴(即第二旋转平台305在初始位置时,俯仰调节平台302的第一横向轴线方向)和Y轴方向的调平,其上的安装板即处于一个相对理想的“水平”状态。多线激光雷达光机的模组即可在俯仰调节平台上的安装板上调平。
需要说明的是,第二旋转平台可以顺时针或逆时针旋转,旋转的角度约为90°,比如旋转的角度可以在87°-93°之间。
作为本发明的另一种实施例,是基于上述平台在转镜模组组装检测中的应用。包括:
S101:将转镜模组安装在经过调平的俯仰调节平台上。
一般车载激光雷达转镜的尺寸在45mm*40mm*1mm左右,要保证转镜模组安装支架和组装转镜模组而引起的综合误差在0.02mm以内,常规的检验方法很难准确检测。因此要求设计的多线激光雷达转镜模组偏角公差为±0.03°,甚至更精准的角度。多线雷达转镜模组的角度也是影响多线雷达垂直扫描视场的因素之一。图5、图6示出不同的雷达转镜模组角度在10m处光斑扫描轨迹。因此转镜模组组装的精度也是多线激光雷达至关重要的一步。
如图7所示,将转镜模组401安装在经过调平的安装板303上,且转镜模组与穿过安装板303上避让孔的定位旋转机构502弹性相抵,通过调节定位旋转机构502可使转镜模组在不改变安装板303原有水平的条件下,旋转任意角度。
S102:将水平仪的十字光线和转镜模组401的光束映射至测量屏幕601上,如图8所示。根据映射到测量屏幕601上的第三光斑605偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差的大小,确定转镜模组组装偏差是否在公差范围内。
首先调节定位旋转机构502,使得与定位旋转机构502相弹性抵接的转镜模组401旋转,使得光束经过转镜模组401的反射后,光线可以反射到理论正前方的屏幕上。转镜模组401调试完成后,调节第一棱镜203的位置,使水平仪104发射的竖直光束经过第一棱镜203的反射,以相对于转镜模组401以设定角度30°的入射角入射,经过转镜模组401的反射光线投射到屏幕上,形成第三光斑605。
其中,第三光斑605到十字光线602的x轴的距离为△Xr,转镜模组光束的出射点与测量屏幕的距离为L,根据理论模型和实际测量数据,计算出理论光线投射到测量屏幕上的偏移水平仪104水平光线的距离△a,△a=L*tan(0.3°)。
转镜模组综合偏差为△j,即转镜模组组装综合公差引起的偏差需要在±0.03°以内,即
△j=L*tan(0.03°);
第三光斑偏移理论光线的距离为△m,
△m=|△Xr-△a|;
通过比较△m和△j的大小,判断转镜模组组装偏角公差:
当△m小于△j,则转镜模组组装偏差在公差范围内;
当△m大于△j,则转镜模组组装偏差超出公差范围,需要分析转镜模组安装件的加工精度和组装精度。
本申请实施例中,首先通过调节俯仰调节平台302及旋转第二旋转平台,使的俯仰调节平台302上的安装板303处于相对理想的“水平”状态后,然后将转镜模组401固定到俯仰调节平台302和定位旋转机构502的安装板上,通过调节定位旋转机构502使转镜模组401的反射光反射到理论正前方的测量屏幕601上,后调节第一棱镜203,使得第一棱,203的反射光以相对于转镜模组401以30°的入射角入射。通过比较第三光斑605偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差的大小,从而判断转镜模组401组装偏差是否在公差范围内。
本发明提供的多线激光雷达光机调校装置及转镜模组组装检测方法,通过设计简单易调节的平台,使得转镜模组组装检测或其他雷达光机模组均可在此平台进行调节,避免了不同光机模组调校在不同平台上而引起的误差。通过采用将偏差进行光学方式的放大,从而进行精准的调节。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定;尽管参照前述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精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多线激光雷达光机调校装置,其特征在于,包括机械调校组件和光学调校组件:
所述机械调校组件包括:光学调校基板,设置在所述光学调校基板上用于支撑水平仪的支架、设置在所述水平仪下方的第一旋转平台、以及设置在所述第一旋转平台一侧的第二旋转平台、设置在第二旋转平台上的俯仰调节平台以及装配在所述俯仰调节平台上的安装板;
所述光学调校组件包括:
测量屏幕;
水平仪,设置在所述支架上,用于向所述测量屏幕发射水平的十字光线、并向所述第一旋转平台发射竖直光束;
棱镜系统,包括至少一个用于设置在所述第一旋转平台上的第一棱镜和至少一个用于设置在所述俯仰调节平台上的第二棱镜,所述水平仪发射的竖直光束依次经所述第一棱镜和第二棱镜在所述测量屏幕上形成光斑;
其中,通过调节所述俯仰调节平台的俯仰角,调整光斑在所述测量屏幕上的位置以调平所述俯仰调节平台、并以调平的俯仰调节平台为基准调校设置在其上的多线激光雷达光机的模组;
所述安装板的一端伸出所述第二旋转平台,在所述安装板的伸出端下方设有定位旋转机构,所述安装板上设有适于所述定位旋转机构上部穿过的避让孔。
2.如权利要求1所述的多线激光雷达光机调校装置,其特征在于,所述定位旋转机构包括:
旋转调节台,装配在所述光学调校基板上;
弹性支撑部件,定位装配在所述旋转调节台上,所述弹性支撑部件的自由端穿过所述避让孔,用于与拟调校的转镜模组弹性抵接。
3.如权利要求2所述的多线激光雷达光机调校装置,其特征在于,所述弹性支撑部件包括:
导向柱,定位在所述旋转调节台上;
抵接块,所述抵接块一端设有用于套设在所述导向柱上部的限位腔,另一端设有用于抵接转镜组件的凸块;
弹簧,套装在所述导向柱上、并与所述旋转调节台和所述抵接块固定。
4.如权利要求1所述的多线激光雷达光机调校装置,其特征在于,所述水平仪借助第一装配板和所述支架安装在所述光学调校基板的上方,所述第一旋转平台设置在所述水平仪的竖直光束范围内。
5.如权利要求1所述的多线激光雷达光机调校装置,其特征在于,所述第二旋转平台通过第三装配板设置在所述第一旋转平台的一侧,所述俯仰调节平台设置在所述第二旋转平台上。
6.一种多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,基于权利要求1-5任一项所述的调校装置,其特征在于,包括以下步骤:
调平所述俯仰调节平台;
将转镜模组安装在经过调平的安装板上,所述定位旋转机构穿过所述安装板的避让孔与所述转镜模组弹性抵接;
借助所述定位旋转机构将所述转镜模组旋转到待测角度,调节设置在所述第一旋转平台上的第一棱镜,使所述水平仪发射的竖直光束垂直映射到所述测量屏幕上,形成第三光斑;
比较所述第三光斑偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差的大小,判断所述转镜模组的装配是否在公差范围内。
7.如权利要求6所述的多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,其特征在于,所述调平所述俯仰调节平台包括:
将所述第一棱镜定位在所述第一旋转平台上、第二棱镜安装在位于所述第二旋转平台上的所述俯仰调节平台上,打开水平仪;
调节第一棱镜的角度和第二棱镜的角度,使得所述水平仪发射的竖直光束经过所述第一棱镜和第二棱镜映射到测量屏幕上形成第一光斑;
调节所述俯仰调节平台的俯仰角,使得测量屏幕上的所述第一光斑至十字光线的x轴的距离为第一预设值;其中,所述第一预设值为所述水平仪的水平出射点到所述第一棱镜出射点的竖直距离a1
旋转第二旋转平台使所述俯仰调节平台旋转预设角度后,调整第二棱镜的位置,使得所述水平仪发射的竖直光束经过所述第一棱镜和第二棱镜垂直映射到测量屏幕上形成第二光斑;
调节所述俯仰调节平台的俯仰角,使得测量屏幕上的所述第二光斑至十字光线的x轴的距离为第一预设值,完成所述俯仰调节平台的调平。
8.如权利要求7所述的多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,其特征在于,所述第一预设值为:
所述第一光斑至十字光线的x轴的距离为△Xa1,△Xa1的数值为所述水平仪的水平出射点到所述第一棱镜出射点的竖直距离a1
所述第二光斑至十字光线的x轴的距离为△Xa2,△Xa2的数值为所述水平仪的水平出射点到所述第一棱镜出射点的竖直距离a1
9.如权利要求6所述的多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,其特征在于,所述调节设置在所述第一旋转平台上的第一棱镜,使所述水平仪发射的竖直光束垂直映射到所述测量屏幕上,形成第三光斑,包括:
调节所述第一棱镜,使所述水平仪向下发出的竖直光束经过所述第一棱镜以设定角度的入射角入射到所述转镜模组,使光束垂直映射到所述测量屏幕上,形成第三光斑。
10.如权利要求6所述的多线激光雷达光机转镜模组的检测方法,其特征在于,所述比较所述第三光斑偏移理论光线的距离与转镜模组综合偏差的大小,包括:
所述第三光斑偏移理论光线的距离为△m,转镜模组综合偏差为△j,
△m=|△Xr-L*tan(0.3°)|;
△j=L*tan(0.03°);
当△m小于△j,则转镜模组的装配偏差在公差范围内;
当△m大于△j,则转镜模组的装配偏差超出公差范围;
其中:△Xr为所述第三光斑到十字光线的x轴的距离,L为所述转镜模组光束的出射点与测量屏幕的距离。
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