CN117269942A - 一种激光测距仪距离校准装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光测距仪距离校准装置及其方法，解决了现有技术中测距仪在校准时，不便于对校准装置的垂直度进行调节的问题。本发明包括测距仪装夹机构和靶位，本发明还包括移靶组件，设于移靶组件上的换向机构，设于换向机构上的准直激光发射器，以及微处理器，靶位上设有光电位置传感器，靶位滑动设于移靶组件上，测距仪装夹机构安装于换向机构上，微处理器分别与移靶组件、换向机构、准直激光发射器、光电位置传感器电性连接。本发明通过换向机构、准直激光发射器和光电位置传感器配合，准直激光发射器和光电位置传感器能够对测距仪装夹机构调节时提供参考，同时通过换向机构对测距仪装夹机构的角度姿态进行调整。

Description

一种激光测距仪距离校准装置及其方法

技术领域

本发明涉及激光测距仪技术领域，具体为一种激光测距仪距离校准装置及其方法。

背景技术

激光测距仪是利用调制激光的某个参数对目标的距离进行准确测定的仪器。脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从测距仪到目标的距离。

激光测距仪在出厂前都需要进行校准，校准是保证激光测距仪精度的必要工序，在校准时筛选出精度不达标的产品。传统的测距校准方法中，每次校准测距仪数量较少、校准距离短，影响激光测距仪校准效率和精度；同时，校准装置不能对用于固定待校准激光测距仪的测距仪装夹机构的轴向和径向姿态进行反馈，使得设备在长时间的使用后测距仪校准装置垂直度的偏差较大，导致激光测距仪的校准误差增大，从而影响测距仪的测量结果，同时校准装置在安装完成后，需要对校准装置的角度进行调节时，其调节过程繁琐并且没有准确的参考点，使得校准装置在调节后存在较大误差，不利于对激光测距仪的校准。

发明内容

本发明提供一种激光测距仪距离校准装置及其方法，以解决上述部分问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种激光测距仪距离校准装置，包括测距仪装夹机构和靶位，本发明还包括移靶组件，设于移靶组件上的换向机构，设于换向机构上的准直激光发射器，以及微处理器，靶位上设有光电位置传感器，靶位滑动设于移靶组件上，测距仪装夹机构安装于换向机构上，微处理器分别与移靶组件、换向机构、准直激光发射器、光电位置传感器电性连接。

优选地，换向机构包括第一驱动机构，以及与第一驱动机构相连接的传动机构；第一驱动机构包括设于移靶组件上的伺服电机，以及与伺服电机驱动端相连接，并与传动机构相适配的传动轴A；测距仪装夹机构和准直激光发射器安装于传动机构上。

优选地，传动机构包括与传动轴A相连接的第一传动组件，以及与第一传动组件相连接的第二传动组件，测距仪装夹机构和准直激光发射器安装于第二传动组件上；

第一传动组件包括设于移靶组件上的传动轴B，以及连接于传动轴A和传动轴B之间的齿轮机构；第二传动组件与第一传动组件相啮合连接。

优选地，齿轮机构包括设于传动轴A上的主动锥齿轮和主动直齿轮，以及滑动设于传动轴B上并与主动锥齿轮和主动直齿轮啮合的双截面从动齿轮。

优选地，第一传动组件还包括设于传动轴B上用于驱动双截面从动齿轮在传动轴B上滑行以及与主动锥齿轮啮合或分离，或者与主动直齿轮啮合或分离的第二驱动机构；

第二驱动机构有两个，分列于传动轴B两端；第二驱动机构设于传动轴B上并与微处理器电性连接的继电器，以及穿设于传动轴B并与继电器相连接的电磁线圈；双截面从动齿轮位于两个继电器之间。

优选地，第二传动组件包括设于移靶组件上的传动轴C，设于传动轴C并与双截面从动齿轮相适配的Y轴直齿轮，以及设于传动轴C上的安装座，测距仪装夹机构和准直激光发射器安装于安装座上，测距仪装夹机构上设有与双截面从动齿轮相适配的X轴锥齿轮。

优选地，测距仪装夹机构上设有转动件，转动件上设有与X轴锥齿轮相适配的锥齿轮安装槽孔，X轴锥齿轮安装于锥齿轮安装槽孔内，安装座上设有与转动件相适配的转动件安装槽孔，转动件转动安装于转动件安装槽孔内；

双截面从动齿轮包括与X轴锥齿轮和主动锥齿轮相适配的锥齿轮、以及与主动直齿轮和Y轴直齿轮相适配的直齿轮，锥齿轮和直齿轮为一体式结构；

优选地，第二传动组件还包括安装于移靶组件上的支撑架，传动轴C转动安装于支撑架上；

第一传动组件还包括安装于移靶组件上的一对固定架，传动轴B转动安装于一个固定架之间；

第一驱动机构还包括安装于移靶组件上的一对安装架，伺服电机安装于一个安装架上，传动轴A一端与伺服电机驱动端相连接、另一端转动安装于另一个安装架上；

移靶组件包括滑轨，固设于滑轨上的机架，滑动设于滑轨上的滑动块，以及设于滑轨两端用于驱动滑动块沿着滑轨长度方向滑行的导轨电机；支撑架、固定架和安装架均安装于机架上，靶位安装于滑动块上。

一种激光测距仪距离校准方法，包括以下步骤：

S1. 将测距仪装夹到测距仪装夹机构内；

S2.装夹完成后，启动准直激光发射器，准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器上，光电位置传感器将激光照射的位置坐标反馈至微处理器，微处理器对光电位置传感器与激光照射位置坐标与原点坐标进行比较，若激光照射在光电位置传感器上的坐标与原点坐标存在差异，则测距仪装夹机构与靶位之间不垂直，微处理器控制换向机构对准直激光发射器与光电位置传感器之间的坐标进行调整，反之，若激光照射在光电位置传感器上的坐标与原点坐标不存在差异，则无需对测距仪装夹机构的姿态进行调整；

S3. 在对测距仪装夹机构的角度进行调节时，启动伺服电机带动传动轴A上的主动直齿轮和主动锥齿轮，同时启动继电器使电磁线圈通电，并产生磁场，双截面从动齿轮受磁场的影响下，沿传动轴B向左或向右移动；

双截面从动齿轮向左移动时，双截面从动齿与X轴锥齿轮和主动锥齿轮啮合，对测距仪装夹机构X轴方向的角度进行调节；

双截面从动齿轮向右移动时，双截面从动齿轮与主动直齿轮啮合和Y轴直齿轮啮合，对测距仪装夹机构Y轴方向的角度进行调节；

S4.调节完成后，启动测距仪，测距仪发出的激光垂直于靶位，靶位随着滑动块沿滑轨进行往复移动，对测距仪的精度进行校准，校准完成后，取出测距仪。

优选地，测距仪装夹机构的角度调整参数通过准直激光发射器发射激光照射到光电位置传感器上，得到光电位置传感器与准直激光发射器之间的坐标，并通过公式和/>；得到激光焦点至原点的距离坐标，距离坐标与原点坐标的差异为x0，y0，若准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器上面位置坐标与原点坐标差一个单位，对应的伺服电机旋转相应角度，从而调节测距仪装夹机构的转动角度；

其中，I₁、I ₂、I₃、I₄是电极输出的光电流，L为光电位置传感器有效受光面积的边长，X和Y为二维坐标轴。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过设置电磁换向机构，使得伺服电机带动传动轴A上的主动直齿轮和主动锥齿轮转动，同时启动继电器，使电磁线圈通电，并在传动轴B上形成磁场，双截面从动齿轮在磁场影响下在传动轴B上进行滑动，当双截面从动齿轮同时与主动直齿轮和Y轴直齿轮啮合，从而调节测距仪装夹机构的Y轴角度，当双截面从动齿轮同时与主动锥齿轮和X轴锥齿轮啮合时，能够对测距仪装夹机构X轴的角度进行调节，便于对测距仪装夹机构的垂直度进行检测。

本发明的电磁换向机构由伺服电机驱动传动轴A的上主动直齿轮和主动斜齿轮旋转，带动双截面从动齿轮，双截面从动齿轮受两端的电磁线圈影响下与Y轴直齿轮或X轴锥齿轮啮合，使得伺服电机能够控制第一传动组件和第二传动组件转动，便于对测距仪装夹机构的旋转角度进行控制。

本发明通过准直激光发射器和光电位置传感器进行配合，准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器，光电位置传感器将激光照射的位置传输至微处理器，微处理器对光电位置传感器与准直激光发射器照射的位置坐标与原点坐标进行比较，若照射位置坐标与原点坐标出现偏差，则微处理器控制电磁换向机构对准直激光发射器照射位置进行调整，若照射位置坐标与原点坐标未出现偏差，则测距仪装夹机构与靶位互相垂直，便于对测距仪进行校准。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明电磁换向机构的示意图。

图3本发明电磁换向机构的左视图。

图4为本发明第二驱动机构的示意图。

图5为本发明移动组件的示意图。

图6为本发明的测距仪装夹机构的示意图。

图7为本发明双截面从动齿轮的示意图。

图8为本发明安装座的示意图。

图9为本发明的控制原理图。

其中，附图标记对应的名称为：1、机架；2、换向机构；3、测距仪装夹机构；4、准直激光发射器；5、移靶组件；6、微处理器；8、光电位置传感器；21、第一驱动机构；22、第一传动组件；23、第二传动组件；211、安装架；212、传动轴A；213、主动锥齿轮；214、主动直齿轮；215、伺服电机；221、固定架；222、传动轴B；223、双截面从动齿轮；2231、锥齿轮；2232、直齿轮；224、第二驱动机构；225、继电器；227、电磁线圈；231、支撑架；232、传动轴C；233、安装座；234、Y轴直齿轮；235、X轴锥齿轮；226、转动件安装槽孔；32、锥齿轮安装槽孔；34、转动件；51、滑轨；52、滑动块；53、靶位；54、导轨电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。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。

如图1-图9所示，本发明提供的一种激光测距仪距离校准装置。

本发明包括靶位53、换向机构2、测距仪装夹机构3、移靶组件5、光电位置传感器8和微处理器6，具体的，换向机构2设于移靶组件5上，准直激光发射器4设于换向机构2上，微处理器6设于换向机构2上，光电位置传感器8安装于靶位53上并与准直激光发射器4相对应，靶位53设于移靶组件5上，测距仪装夹机构3安装于换向机构2上，微处理器6分别与移靶组件5、光电位置传感器8、换向机构2、测距仪装夹机构3和准直激光发射器4电性连接；测距仪装夹机构3可装夹若干个测距仪，测距仪装夹机构3优选为可装夹20个测距仪的装夹机构，在对测距仪进行校准时，通过移靶组件5带动光电位置传感器8不断的进行往复移动，同时准直激光发射器4发射激光并照射光电位置传感器8上，光电位置传感器8将激光照射的位置坐标实时反馈至微处理器6，微处理器6对位置坐标与原点坐标进行比较，从而确定是否需要对测距仪装夹机构3的角度姿态进行调节。

准直激光发射器4发射的激光照射在光电位置传感器8上的坐标即为测距仪装夹机构3上的测距仪照射在靶位53上的坐标，若测距仪照射在靶位53上的坐标偏移原点坐标，微处理器6控制换向机构2对测距仪装夹机构3与靶位53的坐标进行调节，从而调整测距仪照射在靶位53上的坐标，使得测距仪装夹机构3在靶位53上的与原点坐标相同，能够提高测距仪校准的精度。

准直激光发射器4发射的激光照射在光电位置传感器8上的坐标参数均传送至微处理器6中，微处理器6控制换向机构2不断修正测距仪装夹机构3的姿态，使得测距仪装夹机构3上装夹的测距仪照射在靶位53上的坐标与准直激光发射器4发射的激光照射在光电位置传感器8上的坐标相同，从而确保测距仪装夹机构3与靶位53互相垂直。

换向机构2包括第一驱动机构21，以及与第一驱动机构21相连接的传动机构；测距仪装夹机构3和准直激光发射器4安装于传动机构上，具体的，第一驱动机构21包括一对安装架211、伺服电机215、传动轴A212，一对安装架211安装于移靶组件5上，伺服电机215安装于一个安装架211上，传动轴A212一端与伺服电机215驱动端相连接、另一端转动安装于另一个安装架211上，通过伺服电机215带动传动轴A212进行转动，传动轴A212通过传动机构对测距仪装夹机构3和准直激光发射器4与靶位53之间角度位置进行调整，便于调节测距仪装夹机构3的角度姿态，从而便于对测距仪的精度进行校准。

传动机构包括第一传动组件22和第二传动组件23，具体的，第一传动组件22与传动轴A212相连接，第二传动组件23与第一传动组件22相连接测距仪装夹机构3和准直激光发射器4安装于第二传动组件23上，伺服电机215的驱动端与传动轴A212相连接，伺服电机215带动传动轴A212转动，传动轴A212带动第一传动组件22转动，第一传动组件22带动第二传动组件23转动，能够便于对测距仪装夹机构3转动角度的精度进行控制，便于提高测距仪在进行校准精度。

第一传动组件22包括一对固定架221、传动轴B222和齿轮机构，具体的，一对固定架221安装于移靶组件5上，传动轴B222转动安装于两个固定架221之间，齿轮机构连接于传动轴A212和传动轴B222之间，第一传动组件22与第一驱动机构21相啮合连接；齿轮机构具有较高转动精度，使得测距仪装夹机构3进行调节时，能减小调节误差，提高测距仪的校准精度。

齿轮机构包括主动锥齿轮213、主动直齿轮214和双截面从动齿轮223，具体的，主动锥齿轮213和主动直齿轮214设于传动轴A212上，双截面从动齿轮223滑动设于传动轴B222上并且与主动锥齿轮213和主动直齿轮214相适配，双截面从动齿轮223在传动轴B222进行滑动时能够便于双截面从动齿轮223与主动锥齿轮213进行啮合或分离，或者双截面从动齿轮223与主动直齿轮214进行啮合或分离；当双截面从动齿轮223与主动锥齿轮213啮合时，能够对测距仪装夹机构3X轴的角度进行调节；当双截面从动齿轮223与主动直齿轮214啮合时，能够对测距仪装夹机构3Y轴的角度进行调节，便于对测距仪装夹机构3的角度调节。

第一传动组件22还包括第二驱动机构224，具体的，第二驱动机构224设有两个，第二驱动机构224包括分列于传动轴B222两端；第二驱动机构224设于传动轴B222上并与微处理器6电性连接的继电器225，以及穿设于传动轴B222上并与继电器225相连接的电磁线圈227；双截面从动齿轮223位于两个电磁线圈227之间，通过继电器225通电，使得电磁线圈227通电，并且在电磁线圈227与双截面从动齿轮223之间形成磁场，双截面从动齿轮223磁场的作用下，在传动轴B222上进行左右移动，从而便于将双截面从动齿轮223与主动锥齿轮213啮合或便于将双截面从动齿轮223与主动直齿轮214啮合，同时继电器225与微处理器6电性连接，通过微处理器6控制继电器225的开合，使得微处理器6能够根据测距仪装夹机构3状态，自动控制继电器225的开合，便于校准装置对测距仪装夹机构3的角度姿态进行自动调节，提高测距仪的校准效率和校准精度。

第二传动组件23包括支撑架231、传动轴C232、Y轴直齿轮234、X轴锥齿轮235和Y轴直齿轮234，具体的，支撑架231设于移靶组件5上，传动轴C232转动安装于支撑架231上，Y轴直齿轮234设于传动轴C232上并与双截面从动齿轮223相适配，安装座233设于传动轴C232上，X轴锥齿轮235设于测距仪装夹机构3上设有与双截面从动齿轮223相适配。

当需要对测距仪装夹机构3的X轴的角度进行调节时，通过启动将继电器225，使电磁线圈227通电，并且在电磁线圈227与双截面从动齿轮223之间形成磁场，在磁场的作用下双截面从动齿轮223向左移动，使得双截面从动齿轮223同时与X轴锥齿轮235啮合和主动锥齿轮213啮合，启动伺服电机215，伺服电机215带动传动轴A212上的主动锥齿轮213转动，主动锥齿轮213带动双截面从动齿轮223转动，双截面从动齿轮223带动X轴锥齿轮235转动，X轴锥齿轮235带动转动件34转动，转动件34带动测距仪装夹机构3进行转动，从而调节测距仪装夹机构3X轴的角度。

当需要对测距仪装夹机构3的Y轴的角度进行调节时，通过启动继电器225，使电磁线圈227通电，并且在电磁线圈227与双截面从动齿轮223之间形成磁场，在磁场的作用下双截面从动齿轮223向右移动，使得双截面从动齿轮223同时与Y轴直齿轮234和主动直齿轮214啮合，启动伺服电机215，伺服电机215带动传动轴A212上的主动直齿轮214转动，主动直齿轮214带动双截面从动齿轮223，双截面从动齿轮223带动Y轴直齿轮234转动，Y轴直齿轮234带动传动轴C232转动，传动轴C232带动安装座233转动，从而带动安装座233上的测距仪装夹机构3进行转动，从而调节测距仪装夹机构3Y轴的角度。

测距仪装夹机构3上设有转动件34，转动件34上设有与X轴锥齿轮235相适配的锥齿轮安装槽孔32，X轴锥齿轮235安装于锥齿轮安装槽孔32中，安装座233上设有与转动件34相适配的转动件安装槽孔226，转动件34转动安装于转动件安装槽孔226内，能够便于对测距仪装夹机构3的X轴的角度进行调节，同时便于对测距仪进行校准。

双截面从动齿轮223包括与X轴锥齿轮235和主动锥齿轮213相适配的锥齿轮2231、以及与主动直齿轮214和Y轴直齿轮234相适配的直齿轮2232，锥齿轮2231和直齿轮2232为一体式结构，具体的，通过一体成型设置的双截面从动齿轮223能够便于将双截面从动齿轮223在传动轴B222滑动，使得双截面从动齿轮223能够分别与第一驱动机构21和第二传动组件23连接。

移靶组件5包括滑轨51、机架1、滑动块52、导轨电机54，具体的，机架1固设于滑轨51上，滑动块52设于滑轨51，导轨电机54设于滑轨51两端并驱动滑动块52沿着滑轨51长度方向滑行，导轨电机54的输出端上设有同步带轮，同步带轮之间套设有同步带且同步带位于滑轨51的中部，滑动块52滑动设于滑轨51上，并与同步带连接。

导轨电机54通过同步带轮带动同步带沿滑轨51长度方向进行移动，同时同步带与滑轨51上的滑动块52配合，通过同步带带动滑动块52沿滑轨51长度方向进行移动，使得靶位53与测距仪装夹机构3之间的距离不断变化，准直激光发射器4发射的激光照射在光电位置传感器8上，光电位置传感器8将准直激光发射器4的位置变化实时反馈至微处理器6，微处理器6对准直激光发射器4与光电位置传感器8位置进行记录，同时判断出测距仪装夹机构3的姿态，若测距仪装夹机构3与靶位53之间的垂直度大于或小于预设值时，微处理器6控制换向机构2调节测距仪装夹机构3与靶位53之间的角度，便于对测距仪进行校准。

一种激光测距仪距离校准方法，包括以下步骤：

S1. 将测距仪装夹到测距仪装夹机构内；

S2. 装夹完成后，启动准直激光发射器，准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器上，光电位置传感器将激光照射的位置坐标反馈至微处理器，微处理器对光电位置传感器与激光照射位置坐标与原点坐标进行比较，若激光照射在光电位置传感器上的坐标与原点坐标存在差异，则测距仪装夹机构与靶位之间不垂直，微处理器控制换向机构对准直激光发射器与光电位置传感器之间的坐标进行调整，反之，若激光照射在光电位置传感器上的坐标与原点坐标不存在差异，则无需对测距仪装夹机构的姿态进行调整；

S3. 在对测距仪装夹机构的角度进行调节时，启动伺服电机带动传动轴A上的主动直齿轮和主动锥齿轮，同时启动继电器使电磁线圈通电，并产生磁场，双截面从动齿轮受磁场的影响下，沿传动轴B向左或向右移动；

双截面从动齿轮向左移动时，双截面从动齿与X轴锥齿轮和主动锥齿轮啮合，对测距仪装夹机构X轴方向的角度进行调节；

双截面从动齿轮向右移动时，双截面从动齿轮与主动直齿轮啮合和Y轴直齿轮啮合，对测距仪装夹机构Y轴方向的角度进行调节；

S4.调节完成后，启动测距仪，测距仪发出的激光垂直于靶位，靶位随着滑动块沿滑轨进行往复移动，对测距仪的精度进行校准，校准完成后，取出测距仪。

测距仪装夹机构的角度调整参数通过准直激光发射器发射激光照射到光电位置传感器上，得到光电位置传感器与准直激光发射器之间的坐标，并通过公式和/>；得到激光焦点至原点的距离坐标，距离坐标与原点坐标的差异为x0，y0，若准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器上面位置坐标与原点坐标差一个单位，对应的伺服电机旋转相应角度，从而调节测距仪装夹机构的转动角度；

其中，I₁、I ₂、I₃、I₄是电极输出的光电流，L为光电位置传感器有效受光面积的边长，X和Y为二维坐标轴。

本发明的工作原理：

在使用时，首先将激光测距仪装夹在测距仪装夹机构3内，启动准直激光发射器4，准直激光发射器4发射激光照射在光电位置传感器8上，光电位置传感器8将激光照射的位置坐标反馈至微处理器6，微处理器6判断激光照射的位置坐标与原点坐标之间的差异值，若激光照射在光电位置传感器上面位置坐标与原点坐标差一个单位，则测距仪装夹机构3与靶位53之间不垂直，则需要对测距仪装夹机构3的角度进行调整；

若X轴向存在夹角，则启动伺服电机215带动传动轴A212上的主动直齿轮214和主动锥齿轮213，同时启动继电器225，使电磁线圈227通电，并形成磁场，双截面从动齿轮223在磁场的影响下向左移动，使得双截面从动齿轮223与X轴锥齿轮235和X轴锥齿轮235啮合，对测距仪装夹机构3X轴方向的角度进行调节，同时微处理器6对调整的角度进行实时记录，便于对测距仪装夹机构3的角度进行调整；

若Y轴向存在夹角，则启动伺服电机215带动传动轴A212上的主动直齿轮214和主动锥齿轮213，同时启动直继电器225，使电磁线圈227通电，并形成磁场，双截面从动齿轮223在磁场的影响下向右移动，使得双截面从动齿轮223同时与X轴锥齿轮235和Y轴直齿轮234啮合，通过主动直齿轮214带动双截面从动齿轮223转动，双截面从动齿轮223带动Y轴直齿轮234转动，从而对测距仪装夹机构3Y轴方向的角度进行调节，同时微处理器6对调整的角度进行实时记录，便于对测距仪装夹机构3的角度进行调整。

本发明所使用的伺服电机215、导轨电机54、同步带、同步带轮、继电器225、光电位置传感器8、微处理器6、准直激光发射器4均为现有技术，可在市场上直接购买使用，因此关于伺服电机215、导轨电机54、同步带、同步带轮、继电器225、光电位置传感器8、微处理器6、准直激光发射器4的电路和控制原理在此不赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；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；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光测距仪距离校准装置，包括测距仪装夹机构（3）和靶位（53），其特征在于，还包括移靶组件（5），设于移靶组件（5）上的换向机构（2），设于换向机构（2）上的准直激光发射器（4），以及微处理器（6），靶位（53）上设有光电位置传感器（8），靶位（53）滑动设于移靶组件（5）上，测距仪装夹机构（3）安装于换向机构（2）上，微处理器（6）分别与移靶组件（5）、换向机构（2）、准直激光发射器（4）、光电位置传感器（8）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，换向机构（2）包括第一驱动机构（21），以及与第一驱动机构（21）相连接的传动机构；第一驱动机构（21）包括设于移靶组件（5）上的伺服电机（215），以及与伺服电机（215）驱动端相连接，并与传动机构相适配的传动轴A（212）；测距仪装夹机构（3）和准直激光发射器（4）安装于传动机构上。

3.根据权利要求2所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，传动机构包括与传动轴A（212）相连接的第一传动组件（22），以及与第一传动组件（22）相连接的第二传动组件（23），测距仪装夹机构（3）和准直激光发射器（4）安装于第二传动组件（23）上；

第一传动组件（22）包括设于移靶组件（5）上的传动轴B（222），以及连接于传动轴A（212）和传动轴B（222）之间的齿轮机构；第二传动组件（23）与第一传动组件（22）相啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，齿轮机构包括设于传动轴A（212）上的主动锥齿轮（213）和主动直齿轮（214），以及滑动设于传动轴B（222）上并与主动锥齿轮（213）和主动直齿轮（214）啮合的双截面从动齿轮（223）。

5.根据权利要求4所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，第一传动组件（22）还包括设于传动轴B（222）上用于驱动双截面从动齿轮（223）在传动轴B（222）上滑行以及与主动锥齿轮（213）啮合或分离，或者与主动直齿轮（214）啮合或分离的第二驱动机构（224）；

第二驱动机构（224）有两个，分列于传动轴B（222）两端；第二驱动机构（224）设于传动轴B（222）上并与微处理器（6）电性连接的继电器（225），以及穿设于传动轴B（222）并与继电器（225）相连接的电磁线圈（227）；双截面从动齿轮（223）位于两个继电器（225）之间。

6.根据权利要求5所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，第二传动组件（23）包括设于移靶组件（5）上的传动轴C（232），设于传动轴C（232）并与双截面从动齿轮（223）相适配的Y轴直齿轮（234），以及设于传动轴C（232）上的安装座（233），测距仪装夹机构（3）和准直激光发射器（4）安装于安装座（233）上，测距仪装夹机构（3）上设有与双截面从动齿轮（223）相适配的X轴锥齿轮（235）。

7.根据权利要求6所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，测距仪装夹机构（3）上设有转动件（34），转动件（34）上设有与X轴锥齿轮（235）相适配的锥齿轮安装槽孔（32），X轴锥齿轮（235）安装于锥齿轮安装槽孔（32）内，安装座（233）上设有与转动件（34）相适配的转动件安装槽孔（226），转动件（34）转动安装于转动件安装槽孔（226）内；

双截面从动齿轮（223）包括与X轴锥齿轮（235）和主动锥齿轮（213）相适配的锥齿轮（2231）、以及与主动直齿轮（214）和Y轴直齿轮（234）相适配的直齿轮（2232），锥齿轮（2231）和直齿轮（2232）为一体式结构。

8.根据权利要求6所述的一种激光测距仪距离校准装置，其特征在于，第二传动组件（23）还包括安装于移靶组件（5）上的支撑架（231），传动轴C（232）转动安装于支撑架（231）上；

第一传动组件（22）还包括安装于移靶组件（5）上的一对固定架（221），传动轴B（222）转动安装于一个固定架（221）之间；

第一驱动机构（21）还包括安装于移靶组件（5）上的一对安装架（211），伺服电机（215）安装于一个安装架（211）上，传动轴A（212）一端与伺服电机（215）驱动端相连接、另一端转动安装于另一个安装架（211）上；

移靶组件（5）包括滑轨（51），固设于滑轨（51）上的机架（1），滑动设于滑轨（51）上的滑动块（52），以及设于滑轨（51）两端用于驱动滑动块（52）沿着滑轨（51）长度方向滑行的导轨电机（54）；支撑架（231）、固定架（221）和安装架（211）均安装于机架（1）上，靶位（53）安装于滑动块（52）上。

9.一种激光测距仪距离校准方法，基于权利要求7或者8所述的激光测距仪距离校准装置，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将测距仪装夹到测距仪装夹机构内；

S2. 装夹完成后，启动准直激光发射器，准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器上，光电位置传感器将激光照射的位置坐标反馈至微处理器，微处理器对光电位置传感器与激光照射位置坐标与原点坐标进行比较，若激光照射在光电位置传感器上的坐标与原点坐标存在差异，则测距仪装夹机构与靶位之间不垂直，微处理器控制换向机构对准直激光发射器与光电位置传感器之间的坐标进行调整，反之，若激光照射在光电位置传感器上的坐标与原点坐标不存在差异，则无需对测距仪装夹机构的角度姿态进行调整；

S3. 在对测距仪装夹机构的角度进行调节时，启动伺服电机带动传动轴A上的主动直齿轮和主动锥齿轮，同时启动继电器使电磁线圈通电，并产生磁场，双截面从动齿轮受磁场的影响下，沿传动轴B向左或向右移动；

双截面从动齿轮向左移动时，双截面从动齿与X轴锥齿轮和主动锥齿轮啮合，对测距仪装夹机构X轴方向的角度进行调节；

双截面从动齿轮向右移动时，双截面从动齿轮与主动直齿轮啮合和Y轴直齿轮啮合，对测距仪装夹机构Y轴方向的角度进行调节；

S4. 调节完成后，启动测距仪，测距仪发出的激光垂直于靶位，靶位随着滑动块沿滑轨进行往复移动，对测距仪的精度进行校准，校准完成后，取出测距仪。

10.根据权利要求9所述的一种激光测距仪距离校准方法，其特征在于，测距仪装夹机构的角度调整参数通过准直激光发射器发射激光照射到光电位置传感器上，得到光电位置传感器与准直激光发射器之间的坐标，并通过公式和；得到激光焦点至原点的距离坐标，距离坐标与原点坐标的差异为x0，y0，若准直激光发射器发射激光照射在光电位置传感器上面位置坐标与原点坐标差一个单位，对应的伺服电机旋转相应角度，从而调节测距仪装夹机构的转动角度；

其中，I₁、I ₂、I₃、I₄是电极输出的光电流，L为光电位置传感器有效受光面积的边长，X和Y为二维坐标轴。