CN219225085U - 一种激光雷达航向角度测试治具及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光雷达航向角度测试治具及装置，激光雷达航向角度测试治具包括：底座；固定组件，设于底座，固定组件用于固定激光雷达；检测组件，包括第一挡板，第一挡板位于固定组件的一侧并与底座连接，第一挡板用于反射发射端发出的激光，第一挡板相对发射端具有第一航向角度实际值；接收端用于接收第一挡板反射回的激光并确定激光雷达的航向角度测试结果。在测量时，发射端发出激光，第一挡板反射回发射端发出的激光，接收端接收第一挡板反射回的激光，生成第一挡板对应的第一航向角度测量值。通过比较第一航向角度测试值和第一航向角度实际值以确定第一航向角度测试结果，并可判断激光雷达的航向角度是否准确。

Description

一种激光雷达航向角度测试治具及装置

技术领域

本实用新型实施例涉及激光雷达测试领域，特别是涉及一种激光雷达航向角度测试治具及装置。

背景技术

激光雷达可用于目标距离的测定，其在扫地机器人中被广泛应用。激光雷达就好比扫地机器人的眼睛，用于观察周围环境，帮助其进行定位和导航。激光雷达是一个非常精密的光学器件，在组装及后期的校正上有很多的门槛，几个微米的安装误差都会导致性能发生很大的差异。

激光雷达在制造后需要对其进行检测，在其测试生产过程中，激光的准直性决定激光雷达的测量方向，测量方向主要通过光电传感器来确定码盘0刻度。光电传感器的位置决定了雷达0度角的位置，光电传感器安装误差，决定了地图旋转偏差。目前的组装工艺方法通过结构件能尽量减小误差，但无法精确实际角度偏差范围，导致在雷达实际工作测量时，使得测试界面抓取到障碍物方向，与实际障碍物方向有可能产生偏差，从而进一步导致地图的建图效果出现异常。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种激光雷达航向角度测试治具及装置，旨在解决现有技术中通过结构件测试激光雷达航向角度精准度较低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种激光雷达航向角度测试治具，用于测试激光雷达的航向角度，所述激光雷达包括发射端和接收端，所述激光雷达航向角度测试治具包括：

底座；

固定组件，设于所述底座，所述固定组件用于固定所述激光雷达；

检测组件，包括第一挡板，所述第一挡板位于所述固定组件的一侧并与所述底座连接，所述第一挡板用于反射所述发射端发出的激光，所述第一挡板相对所述发射端具有第一航向角度实际值；所述接收端用于接收所述第一挡板反射回的激光并确定所述激光雷达的第一航向角度测试值。

可选的，所述检测组件还包括第二挡板，所述第二挡板位于所述固定组件的一侧并与所述底座连接；所述第二挡板用于反射所述发射端发出的激光，所述第二挡板相对所述发射端具有第二航向角度实际值，所述第一航向角度实际值与第二航向角度实际值的差值绝对值大于角度阈值；所述接收端用于接收所述第二挡板反射回的激光并确定所述激光雷达的第二航向角度测试值。

可选的，所述检测组件还包括第三挡板，所述第三挡板位于所述第二挡板的一侧并与所述底座连接；所述第三挡板用于反射所述发射端发出的激光，所述第三挡板相对所述发射端具有第三航向角度实际值，所述第一航向角度实际值与第三航向角度实际值的差值绝对值、及所述第二航向角度实际值与第三航向角度实际值的差值绝对值，皆大于角度阈值；所述接收端用于接收所述第三挡板反射回的激光并确定所述激光雷达的第三航向角度测试值。

可选的，所述激光雷达与所述第一挡板之间的距离大于所述激光雷达与所述第二挡板之间的距离，所述激光雷达与所述第一挡板之间的距离大于所述激光雷达与所述第三挡板之间的距离。

可选的，所述固定组件包括：

固定座，与所述底座连接；

雷达托架，位于所述固定座背离所述底座的一侧，所述雷达托架与所述固定座连接，所述雷达托架用于承载所述激光雷达。

可选的，所述底座朝向所述固定座的一侧设有限位槽，所述限位槽用于安装所述固定座。

可选的，所述限位槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体和所述第二槽体间隔设置；

所述固定座包括基体、第一安装部和第二安装部，所述基体背离所述底座的一侧用于与所述雷达托架连接；所述第一安装部连接于所述基体朝向所述底座的一侧，所述第一安装部收容于所述第一槽体；所述第二安装部连接于所述基体朝向所述底座的一侧并与所述第一安装部间隔设置，所述第二安装部收容于所述第二槽体。

可选的，所述固定组件还包括定位柱，所述定位柱连接于所述固定座朝向所述雷达托架的一侧；

所述雷达托架对应所述定位柱设有安装孔，所述安装孔用于收容所述定位柱。

可选的，所述雷达托架设有安装通孔，当所述激光雷达放置于所述雷达托架时，所述激光雷达朝向所述固定座的一端收容于所述安装通孔，所述激光雷达朝向所述固定座的一端与所述固定座靠近所述雷达托架的侧面之间具有预设间距。

本实用新型还提供了一种激光雷达航向角度测试装置，包括：

处理器；

如上述任一项所述的激光雷达航向角度测试治具；所述处理器与所述激光雷达电性连接，所述处理器用于根据所述第一航向角度测试值和所述第一航向角度实际值确定所述激光雷达的航向角度测试结果。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型中激光雷达航向角度测试治具包括底座、固定组件和检测组件。底座用于提供安装基础。固定组件设于底座，固定组件与底座连接。固定组件用于固定激光雷达。检测组件包括第一挡板，第一挡板位于固定组件的一侧并与底座连接，第一挡板用于反射发射端发出的激光。由于在测量的过程中激光雷达始终固定在固定组件上，因此，第一挡板相对激光雷达具有第一航向角度实际值。在测量时，发射端发出激光，第一挡板反射回发射端发出的激光，接收端接收第一挡板反射回的激光，生成第一挡板对应的第一航向角度测量值。通过比较第一航向角度测试值和第一航向角度实际值以确定第一航向角度测试结果，并可判断激光雷达的航向角度是否准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型一实施例中激光雷达航向角度测试治具的立体图；

图2是本实用新型一实施例中激光雷达航向角度测试治具的爆炸图；

图3是本实用新型一实施例中激光雷达航向角度测试治具的固定组件的爆炸示意图。

图4是本实用新型一实施例中激光雷达航向角度测试治具的固定座的结构示意图。

附图标记说明：

100、激光雷达航向角度测试治具；1、底座；11、限位槽；111、第一槽体；112、第二槽体；2、固定组件；21、固定座；211、基体；212、第一安装部；213、第二安装部；214、通孔；22、雷达托架；221、安装通孔；222、安装孔；23、定位柱；3、检测组件；31、第一挡板；32、第二挡板；33、第三档板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型提供了一种激光雷达航向角度测试治具100，激光雷达航向角度测试治具100用于测试激光雷达(图未示)的航向角度。激光雷达包括发射端和接收端。

请参阅图1至图3，激光雷达航向角度测试治具100包括底座1、固定组件2和检测组件3。底座1大致呈板状，底座1用于提供安装基础。

固定组件2设于底座1，固定组件2与底座1连接。固定组件2用于固定激光雷达。

检测组件3用于检测激光雷达的航向角度。检测组件3包括第一挡板31，第一挡板31呈板状，第一挡板31竖立设置。第一挡板31位于固定组件2的一侧并与底座1连接，第一挡板31用于反射发射端发出的激光。由于在测量的过程中激光雷达始终固定在固定组件2上，因此，第一挡板31相对激光雷达具有第一航向角度实际值。

在测量时，发射端发出激光，第一挡板31反射回发射端发出的激光，接收端接收第一挡板31反射回的激光，生成第一挡板31对应的第一航向角度测量值。通过比较第一航向角度测试值和第一航向角度实际值以确定第一航向角度测试结果，并可判断激光雷达的航向角度是否准确。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，检测组件3还包括第二挡板32，第二挡板32竖立设置。第二挡板32位于固定组件2的一侧并与底座1连接。第二挡板32用于反射发射端发出的激光。由于在测量的过程中激光雷达始终固定在固定组件2上，因此，第二挡板32相对激光雷达具有第二航向角度实际值。第一航向角度实际值与第二航向角度实际值的差值绝对值大于角度阈值，以保证测量结果的准确性。

在测量时，发射端发出激光，第二挡板32反射回发射端发出的激光，接收端接收第二挡板32反射回的激光，生成第二挡板32对应的第二航向角度测量值。根据第二航向角度实际值和第二航向角度测量值确定激光雷达的第二航向角度测试结果。根据第一航向角度和第二航向角度的测试结果可进一步地判断激光雷达的航向角度是否准确。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，检测组件3还包括第三挡板，第三挡板竖立设置。第三挡板位于第二挡板32的一侧并与底座1连接。第三挡板用于反射发射端发出的激光。由于在测量的过程中激光雷达始终固定在固定组件2上，因此，第三挡板相对激光雷达具有第三航向角度实际值。第一航向角度实际值与第三航向角度实际值的差值绝对值、及第二航向角度实际值与第三航向角度实际值的差值绝对值，皆大于角度阈值，以保证测量结果的准确性。

在测量时，发射端发出激光，第三挡板反射回发射端发出的激光，接收端接收第三挡板反射回的激光，生成第三挡板对应的第三航向角度测量值。根据第三航向角度实际值和第三航向角度测量值确定激光雷达的第三航向角度测试结果。根据第一航向角度、第二航向角度和第三航向角度的测试结果可进一步地判断激光雷达的航向角度是否准确。

在本实施例中，第三档板33位于第二挡板32的对侧，第一挡板31相对激光雷达的第一航向角度实际值为180度，第二挡板32相对激光雷达的第二航向角度实际值为270度，第三挡板相对激光雷达的第三航向角度实际值为90度。

在其他实施例中，第三档板33位于第二挡板32的同侧且第三档板33与第二挡板32间隔设置。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，激光雷达与第一挡板31之间的间距大于激光雷达与第二挡板32之间的距离，激光雷达与第一挡板31之间的间距大于激光雷达与第三挡板之间的距离，即第一挡板31、第二挡板32和第三档板33中第一挡板31距离激光雷达最远。假设第一航向角度实际值存在偏差，由于第一挡板31距离激光雷达最远，因此，发射端发出的激光到达第一挡板31会产生较大的偏移量，第一挡板31将激光反射回发射端后，发射端可判断出第一航向角度测量值与第一航向角度实际值不相等。因此，由于第一挡板31距离激光雷达最远，第一挡板31可以测量出更加细微的误差，可提高测量结果的准确性。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，固定组件2包括固定座21和雷达托架22。固定座21大致呈矩形，固定座21设于预设位置并与底座1连接。雷达托架22大致呈矩形，雷达托架22位于固定座21背离底座1的一侧，雷达托架22与固定座21连接，使得雷达托架22相对固定座21的位置固定。雷达托架22用于承载激光雷达，从而便于对激光雷达进行固定并对激光雷达的航向角度进行测量。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，底座1朝向固定座21的一侧设有限位槽11，限位槽11的形状与固定座21的形状相适配，限位槽11用于安装固定座21。由于固定座21通过限位槽11进行固定，因此，可便于快速安装和拆卸固定座21。

请参阅图2，在一些实施例中，限位槽11包括第一槽体111和第二槽体112。第一槽体111和第二槽体112均为矩形槽，第一槽体111和第二槽体112间隔设置。

请参阅图4，固定座21包括基体211、第一安装部212和第二安装部213。基体211为固定座21的主体部分，基体211背离底座1的一侧用于与雷达托架22连接。第一安装部212大致呈长条状，第一安装部212连接于基体211朝向底座1的一侧，第一安装部212对应第一槽体111设置，第一安装部212收容于第一槽体111。第二安装部213大致呈长条状，第二安装部213与第一安装部212间隔设置，第二安装部213连接于基体211朝向底座1的一侧。第二安装部213对应第二槽体112设置，第二安装部213收容于第二槽体112。安装时，分别将第一安装部212和第二安装部213对准第一收容槽和第二收容槽，再将整个固定座21朝靠近第一槽体111和第二槽体112一侧运动，以使第一安装部212收容于第一槽体111，且第二安装部213收容于第二槽体112。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，固定组件2还包括定位柱23，定位柱23大致呈圆柱状。定位柱23竖立设置，定位柱23连接于固定座21朝向雷达支架的一侧并凸出于固定座21。雷达托架22对应定位柱23设有安装孔222，安装孔222用于收容定位柱23，从而连接固定座21和雷达托架22。安装孔222可为盲孔或通孔。

在本实施例中，定位柱23设有四个，四个定位柱23分别设于固定座21的四个边角处，以增加雷达托架22安装的稳定性。

通过定位柱23连接固定座21和雷达托架22，可实现雷达托架22的快速安装和拆卸。当面对不同尺寸的雷达时，可通过快速更换雷达托架22来增加激光雷达航向角度测试治具100的通用性。对于各种尺寸的雷达托架22，只需雷达托架22对应定位柱23设有相适配的安装孔222，即可快速将雷达托架22安装到固定座21上。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，雷达托架22设有安装通孔221，安装通孔221的形状与激光雷达的形状相适配。当激光雷达放置于雷达托架22上时，激光雷达朝向固定座21的一端收容于安装通孔221，激光雷达朝向固定座21的一端与固定座21靠近雷达托架22的侧面之间设有预设距离，该预设距离最低需满足激光雷达朝向固定座21的一端不与固定座21靠近雷达托架22的侧面接触，从而将激光雷达固定。

请参阅图3，在一些实施例中，固定座21对应安装通孔221设有穿孔214，以避免激光雷达与固定座21靠近雷达托架22的侧面接触。穿孔214设于固定座21的基体211。

在一些实施例中，固定座21与底座1一体成型，从而可简化固定座21与底座1的安装步骤，可实现快速安装激光雷达航向角度测试治具100。

综上所述，激光雷达航向角度测试治具100包括底座1、固定组件2和检测组件3。底座1用于提供安装基础。固定组件2设于底座1，固定组件2与底座1连接。固定组件2用于固定激光雷达。检测组件3包括第一挡板31，第一挡板31位于固定组件2的一侧并与底座1连接，第一挡板31用于反射发射端发出的激光。由于在测量的过程中激光雷达始终固定在固定组件2上，因此，第一挡板31相对激光雷达具有第一航向角度实际值。在测量时，发射端发出激光，第一挡板31反射回发射端发出的激光，接收端接收第一挡板31反射回的激光，生成第一挡板31对应的第一航向角度测量值。通过比较第一航向角度测试值和第一航向角度实际值以确定第一航向角度测试结果，可判断激光雷达的航向角度是否准确。

本实用新型还提供了一种雷达航向角度测试装置(图未示)，雷达航向角度测试装置包括处理器和上述雷达航向角度测试治具100，处理器与激光雷达电性连接，以接收激光雷达的测试数据。处理器用于根据第一航向角度测试值和第一航向角度实际值确定激光雷达的航向角度测试结果，具体地，处理器通过比较第一航向角度测试值和第一航向角度实际值是否相等来生成第一航向角度测试结果，并根据第一航向角度测试结果来判断激光雷达的航向角度是否准确。

在一些实施例中，处理器为外接的处理器。

在另一些实施例中，处理器集成于激光雷达中，即激光雷达包括发射端、接收端和处理器。

处理器包括但不限于单片机、DSP(Digital Signal Processing，简称DSP)。

对应地，当使用第二挡板时，处理器通过比较第二航向角度测试值和第二航向角度实际值是否相等来生成第二航向角度测试结果，并根据第一航向角度测试结果和第二航向角度测试结果来进一步地判断激光雷达的航向角度是否准确。

对应地，当使用第三挡板时，处理器通过比较第三航向角度测试值和第三航向角度实际值是否相等来生成第三航向角度测试结果，并根据第一航向角度测试结果、第二航向角度测试结果和第三航向角度测试结果来更进一步地判断激光雷达的航向角度是否准确。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光雷达航向角度测试治具，用于测试激光雷达的航向角度，所述激光雷达包括发射端和接收端，其特征在于，所述激光雷达航向角度测试治具包括：

底座；

固定组件，设于所述底座，所述固定组件用于固定所述激光雷达；

检测组件，包括第一挡板，所述第一挡板位于所述固定组件的一侧并与所述底座连接，所述第一挡板用于反射所述发射端发出的激光，所述第一挡板相对所述发射端具有第一航向角度实际值；所述接收端用于接收所述第一挡板反射回的激光并确定所述激光雷达的第一航向角度测试值。

2.根据权利要求1所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述检测组件还包括第二挡板，所述第二挡板位于所述固定组件的一侧并与所述底座连接；所述第二挡板用于反射所述发射端发出的激光，所述第二挡板相对所述发射端具有第二航向角度实际值，所述第一航向角度实际值与第二航向角度实际值的差值绝对值大于角度阈值；所述接收端用于接收所述第二挡板反射回的激光并确定所述激光雷达的第二航向角度测试值。

3.根据权利要求2所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述检测组件还包括第三挡板，所述第三挡板位于所述第二挡板的一侧并与所述底座连接；所述第三挡板用于反射所述发射端发出的激光，所述第三挡板相对所述发射端具有第三航向角度实际值，所述第一航向角度实际值与第三航向角度实际值的差值绝对值、及所述第二航向角度实际值与第三航向角度实际值的差值绝对值，皆大于角度阈值；所述接收端用于接收所述第三挡板反射回的激光并确定所述激光雷达的第三航向角度测试值。

4.根据权利要求3所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述激光雷达与所述第一挡板之间的距离大于所述激光雷达与所述第二挡板之间的距离，所述激光雷达与所述第一挡板之间的距离大于所述激光雷达与所述第三挡板之间的距离。

5.根据权利要求1所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述固定组件包括：

固定座，与所述底座连接；

雷达托架，位于所述固定座背离所述底座的一侧，所述雷达托架与所述固定座连接，所述雷达托架用于承载所述激光雷达。

6.根据权利要求5所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述底座朝向所述固定座的一侧设有限位槽，所述限位槽用于安装所述固定座。

7.根据权利要求6所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述限位槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体和所述第二槽体间隔设置；

所述固定座包括基体、第一安装部和第二安装部，所述基体背离所述底座的一侧用于与所述雷达托架连接；所述第一安装部连接于所述基体朝向所述底座的一侧，所述第一安装部收容于所述第一槽体；所述第二安装部连接于所述基体朝向所述底座的一侧并与所述第一安装部间隔设置，所述第二安装部收容于所述第二槽体。

8.根据权利要求6所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述固定组件还包括定位柱，所述定位柱连接于所述固定座朝向所述雷达托架的一侧；

所述雷达托架对应所述定位柱设有安装孔，所述安装孔用于收容所述定位柱。

9.根据权利要求5所述的激光雷达航向角度测试治具，其特征在于，所述雷达托架设有安装通孔，当所述激光雷达放置于所述雷达托架时，所述激光雷达朝向所述固定座的一端收容于所述安装通孔，所述激光雷达朝向所述固定座的一端与所述固定座靠近所述雷达托架的侧面之间具有预设间距。

10.一种激光雷达航向角度测试装置，其特征在于，包括：

处理器；

如权利要求1-9任一项所述的激光雷达航向角度测试治具；所述处理器与所述激光雷达电性连接，所述处理器用于根据所述第一航向角度测试值和所述第一航向角度实际值确定所述激光雷达的航向角度测试结果。

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