CN214895793U

CN214895793U - 标定系统

Info

Publication number: CN214895793U
Application number: CN202120157402.8U
Authority: CN
Inventors: 杨勇; 宫海涛; 林培军
Original assignee: Shenzhen 3irobotix Co Ltd
Current assignee: Shenzhen 3irobotix Co Ltd
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2021-11-26
Anticipated expiration: 2031-01-20

Abstract

本申请适用于激光测距技术领域，提供一种标定系统，包括：机架，其上设有用于定位激光雷达的安装位；反射组件，包括与安装位间隔分布的标靶；标靶为朗伯体，且可转动设置，以调节激光雷达的光轴和标靶的夹角大小；标靶能够靠近或远离安装位，以调节激光雷达和标靶的距离。本实施例中的标定系统，仅需移动和转动标靶，即可实现在不同距离下的标定操作，以及在同一距离下针对不同反射率的标靶进行的标定操作，无需手工更换标靶，极大地节省了标定操作的时间，提高了激光雷达的生产效率。

Description

标定系统

技术领域

本申请属于激光测距技术领域，更具体地说，是涉及一种标定系统。

背景技术

激光雷达在出厂前，必须经过标定操作，提高激光雷达的精度。

一般的，激光在空气中传播时，其光信号能量因为激光雷达和标靶的距离不同而不同，因此，激光雷达需要对不同距离进行标定；相应的，激光雷达和标靶的距离不变时，激光经过不同反射率的标靶，其光信号能量也不同，因此，激光雷达在进行标定操作时，通常还需要在同一距离下针对不同反射率的标靶进行标定，从而提高激光雷达的精度。

目前，激光雷达的标定操作为：a、先将标靶从近距离移动到远距离，在标靶移动的过程中，激光雷达发射的激光传播至标靶上，并发生反射回到激光雷达，记录标定数据；b、然后，更换不同反射率的标靶，再将标靶从近距离移动到远距离，再次记录标定数据；重复步骤a和步骤b。这样，在需要采用多个不同反射率的标靶进行标定时，需要不断地重复上述步骤，即，需要不断地更换标靶，由于标靶的更换操作十分繁琐、耗时，则激光雷达在标定时耗时非常长，严重影响了激光雷达的出产效率。

实用新型内容

本申请实施例的目的之一在于：提供一种标定系统，旨在解决现有技术中，激光雷达的标定操作耗时非常长导致出产效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的技术方案是：

提供了一种标定系统，包括：

机架，其上设有用于定位激光雷达的安装位；

反射组件，包括与所述安装位间隔分布的标靶；所述标靶为朗伯体，且可转动设置，以调节所述激光雷达的光轴和所述标靶的夹角大小；所述标靶能够靠近或远离所述安装位，以调节所述激光雷达和所述标靶的距离。

在一个实施例中，所述标靶包括基板和设于所述基板上的漫反射材料层，所述漫反射材料层用于漫反射所述激光雷达发射的激光。

在一个实施例中，所述反射组件还包括：

连接件，所述标靶设于所述连接件上；

底座，所述连接件转动设于所述底座上，且所述底座能够移动以带动所述连接件和所述标靶移动；

驱动件，其输出端连接于所述连接件，以驱动所述连接件和所述标靶转动。

在一个实施例中，所述连接件为杆状结构，所述底座上设有套设于所述连接件上的转动轴承。

在一个实施例中，所述连接件上设有两个间隔分布的框架，所述标靶嵌设于两个所述框架之间。

在一个实施例中，所述标定系统还包括移动机构，所述底座连接于所述移动机构的输出端，以在所述移动机构的驱动下带动所述标靶移动。

在一个实施例中，所述机架包括承载台和滑台，所述承载台连接于所述滑台或与所述滑台间隔设置；所述安装位设于所述承载台上，所述标靶滑动设于所述滑台上，且能够在所述滑台上转动。

在一个实施例中，所述承载台转动连接于所述滑台上，且所述承载台能够转动以折叠于所述滑台上。

在一个实施例中，所述滑台包括台面架和设于所述台面架上的多个支撑件，各所述支撑件和所述台面架之间连接有加强筋；所述承载台连接于所述台面架或与所述台面架间隔设置。

在一个实施例中，所述标定系统还包括用于与所述激光雷达形成电连接的上位机。

本申请实施例提供的标定系统的有益效果在于：与现有技术相比，本申请中，标靶设置为朗伯体且能够转动，当标靶转动至不同角度时，激光在经过标靶发生漫反射后被激光雷达接收时的光信号能量也不相同，如此，通过转动标靶至不同角度，能够模拟不同反射率的标靶的状态，从而针对不同反射率的标靶进行标定操作；并且，标靶能够靠近或远离安装位移动，以调节其与激光雷达的距离，则实现了激光雷达在不同距离下的标定操作；因此，仅需移动和转动标靶，即可实现在不同距离下的标定操作，以及在同一距离下针对不同反射率的标靶进行的标定操作，无需手工更换标靶，极大地节省了标定操作的时间，提高了激光雷达的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本申请实施例提供的标定系统的示意图；

图2为图1的反射组件的立体示意图。

其中，图中各附图标记：

10-机架；101-安装位；11-承载台；12-滑台；121-台面架；122-支撑件；123-加强筋；20-反射组件；21-标靶；22-连接件；23-底座；24-驱动件；25-转动轴承；26-框架；30-上位机；x-第一方向；y-第二方向；L-旋转轴线。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

以下结合具体附图及实施例进行详细说明：

请参阅图1，本申请实施例提供的标定系统包括机架10和反射组件20。机架10上设有安装位101，激光雷达安装且定位于安装位101上。反射组件20包括标靶21，标靶21用于反射激光雷达发射的激光；标靶21和安装位101沿第一方向x间隔分布，标靶21沿第二方向y从机架10上伸出，且活动设于机架10上。其中，第一方向x如图1中示意的水平方向，第二方向y如图1中示意的竖直方向，第一方向x垂直于第二方向y。在进行标定操作时，激光雷达对准标靶21，并向标靶21发射激光，激光在标靶21的反射作用下反射回到激光雷达，从而被激光雷达接收，激光从激光雷达发射出去到被激光雷达接收的时间差为激光的往返时间，通过计算、分析，获取激光雷达的测距数据，从而实现标定操作。

在具体的实施例中，标靶21能够沿第一方向x在机架10上移动，则标靶21能够沿第一方向x靠近安装位101或者远离安装位101移动，从而调节激光雷达和标靶21沿第一方向x上的距离。标靶21设置为朗伯体，且可转动设置，则标靶21能够在机架10上转动，以调节激光雷达的光轴和标靶21的夹角大小。此处需要说明的是，标靶21能够绕沿第二方向y延伸设置的旋转轴线L转动，以调节标靶21的旋转角度，从而调节标靶21和激光雷达的光轴之夹角大小；其中，标靶21为朗伯体，且标靶21的旋转角度不同时，激光被激光雷达接收时的光信号能量也不相同，则测距数据也不相同，即，旋转至不同角度下的标靶21对于激光的反射率不同，如此，通过将标靶21旋转至不同的角度，能够模拟不同反射率的标靶21的状态。

此处需要说明的是，激光雷达进行标定的具体操作如下：先将标靶21移动至第一预设位置，以使得激光雷达和标靶21处于第一预设距离下，旋转标靶21至多种不同角度位置，分别记录测距数据，也即是标靶21在同一预设位置下，记录针对不同反射率的标靶21进行标定时的测距数据；然后，将标靶21沿第一方向x移动至第二预设位置，以使得激光雷达和标靶21处于第二预设距离下，旋转标靶21至多种不同角度，分别记录测距数据；然后，将标靶21沿第一方向x移动至第三预设位置……，以此类推，分别将标靶21沿第一方向x移动至多个不同的预设位置，从而实现标靶21在不同位置下的标定操作。以上，能够实现对标靶21在不同位置下的标定操作，以及标靶21在同一位置下，针对不同反射率的标靶21进行的标定操作，无需将标靶21拆卸，操作方便。

本申请实施例中，标靶21设置为朗伯体且能够转动，当标靶21转动至不同角度时，激光在经过标靶21发生漫反射后被激光雷达接收时的光信号能量也不相同，如此，通过转动标靶21至不同角度，能够模拟不同反射率的标靶21的状态，从而针对不同反射率的标靶21进行标定操作；并且，标靶21能够靠近或远离安装位101移动，以调节其与激光雷达的距离，则实现了激光雷达在不同距离下的标定操作；因此，仅需移动和转动标靶21，即可实现在不同距离下的标定操作，以及在同一距离下针对不同反射率的标靶21进行的标定操作，无需手工更换标靶21，极大地节省了标定操作的时间，提高了激光雷达的生产效率。

在本实施例中，标靶21包括基板和设于基板上的漫反射材料层，漫反射材料层用于漫反射激光雷达发射的激光。其中，当标靶21绕旋转轴线L转动时，标靶21的漫反射材料层依然面向于激光雷达，保证漫反射材料层将激光雷达发射的激光反射回激光雷达，实现测距操作。可以理解的，漫反射材料层为经过漫反射处理的材料层，激光发射至漫反射材料层时，激光产生漫反射，并漫反射回激光雷达。

请参阅图2，在本实施例中，反射组件20还包括连接件22、底座23以及驱动件24。标靶21设于连接件22的一端，连接件22的另一端转动连接于底座23上，且驱动件24的输出端连接于连接件22。连接件22穿过机架10，以将标靶21沿第二方向y伸出至机架10上。工作时，驱动件24驱动连接件22转动，则标靶21在连接件22的带动下和连接件22同步转动，从而实现标靶21的旋转操作。其中，驱动件24设置为步进电机，步进电机连接有传动机构，传动机构连接于连接件22，如此，步进电机转动时，带动传动机构传动，从而带动连接件22和标靶21旋转。本实施例中，通过驱动件24驱动连接件22转动，能够准确地将标靶21转动至预设角度，有助于提高标定精度。

在具体的实施例中，驱动件24设于底座23上，且底座23能够沿第一方向x移动，从而带动连接件22和标靶21移动；其中，底座23沿第一方向x移动时，驱动件24、连接件22以及标靶21同步沿第一方向x移动。从而实现对标靶21和激光雷达的距离的调节。

请参阅图2，在本实施例中，连接件22为杆状结构，连接件22上套设有转动轴承25，转动轴承25设于底座23上。如此，连接件22在被驱动件24驱动时，能够相对转动轴承25内转动，提高了连接件22的转动稳定性和灵活性。

请参阅图2，在本实施例中，连接件22上设有两个间隔分布的框架26，标靶21嵌设于两个框架26之间，实现标靶21的稳定固定，连接件22在驱动件24的驱动下转动时，框架26和连接件22同步转动，从而实现标靶21的转动。

在本实施例中，标定系统还包括移动机构，底座23连接于移动机构的输出端，工作时，当需要将标靶21沿第一方向x移动至预设位置，以实现标靶21和激光雷达的距离为预设距离时，移动机构启动，使得底座23在移动机构的驱动下带动连接件22、驱动件24、转动轴承25以及标靶21沿第一方向x移动至预设位置。

在具体的实施例中，移动机构可以设置为链传动机构，底座23连接于链传动机构的输出端，链传动机构在步进电机的驱动下传动，以带动底座23、驱动件24、连接件22以及标靶21沿第一方向x移动。其中，链传动机构由链条和齿轮啮合组成。在另一个实施例中，移动机构能够设置为带传动机构或者其他的移动机构。

请参阅图1，在本实施例中，机架10包括承载台11和滑台12，承载台11连接于滑台12或者承载台11与滑台12间隔设置。安装位101设于承载台11上，标靶21沿第二方向y从滑台12上伸出，且标靶21移动时滑动设于滑台12上，并且，标靶21能够在驱动件24的驱动下于滑台12上转动。

请参阅图1，在本实施例中，承载台11转动连接于滑台12上，且承载台11能够转动以折叠于滑台12上。当机架10不需要使用时，承载台11相对于滑台12折叠，实现对承载台11的收纳，减小了机架10收纳后的体积，利于保存。

请参阅图1，在本实施例中，滑台12包括台面架121和设于台面架121上的多个支撑件122，支撑件122支撑于地上或者目标位置上。标靶21沿第二方向y伸出台面架121上，标靶21能够在台面架121上沿第一方向x移动，且标靶21能够于台面架121上绕旋转轴线L转动。其中，承载台11转动连接于台面架121，或者，承载台11与台面架121间隔分布。

在具体的实施例中，各支撑件122和台面架121之间均连接有加强筋123，提高滑台12整体的稳定性。

请参阅图1，在本实施例中，标定系统还包括上位机30，标定时，上位机30与激光雷达形成电连接，且上位机30还分别和驱动件24、移动机构形成电连接，则使用者能够通过上位机30控制驱动件24、移动机构工作，从而控制标靶21的转动和移动操作，保证标靶21转动、移动时的运动精度；并且，上位机30电连接于激光雷达，则激光雷达获取的测距数据能够保存于上位机30中，上位机30通过对多组测距数据进行分析、拟合，从而完成标定操作。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种标定系统，其特征在于，包括：

机架，其上设有用于定位激光雷达的安装位；

2.如权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述标靶包括基板和设于所述基板上的漫反射材料层，所述漫反射材料层用于漫反射所述激光雷达发射的激光。

3.如权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述反射组件还包括：

连接件，所述标靶设于所述连接件上；

4.如权利要求3所述的标定系统，其特征在于，所述连接件为杆状结构，所述底座上设有套设于所述连接件上的转动轴承。

5.如权利要求3所述的标定系统，其特征在于，所述连接件上设有两个间隔分布的框架，所述标靶嵌设于两个所述框架之间。

6.如权利要求3所述的标定系统，其特征在于，所述标定系统还包括移动机构，所述底座连接于所述移动机构的输出端，以在所述移动机构的驱动下带动所述标靶移动。

7.如权利要求1-6任一项所述的标定系统，其特征在于，所述机架包括承载台和滑台，所述承载台连接于所述滑台或与所述滑台间隔设置；所述安装位设于所述承载台上，所述标靶滑动设于所述滑台上，且能够在所述滑台上转动。

8.如权利要求7所述的标定系统，其特征在于，所述承载台转动连接于所述滑台上，且所述承载台能够转动以折叠于所述滑台上。

9.如权利要求7所述的标定系统，其特征在于，所述滑台包括台面架和设于所述台面架上的多个支撑件，各所述支撑件和所述台面架之间连接有加强筋；所述承载台连接于所述台面架或与所述台面架间隔设置。

10.如权利要求1-6任一项所述的标定系统，其特征在于，所述标定系统还包括用于与所述激光雷达形成电连接的上位机。