一种双舵机扫描激光雷达制造技术

本公开涉及一种激光雷达，尤其涉及一种双舵机扫描激光雷达，包括激光雷达、一级舵机、二级舵机、控制器，所述的激光雷达用于数据采集；所述的一级舵机与二级舵机连接，用于带动二级舵机步进摆动，其摆动方向设为Y轴；所述的二级舵机用于带动激光雷达步进，其步进摆动方向设为X轴，所述的X、Y轴为正交关系；所述的控制器用于控制一级、二级舵机的工作，接收激光雷达的数据并处理得出结果。本公开实施例采取双舵机进行步进摆动，带动激光雷达对物体进行逐点扫描，获得物体的数据，再数据处理得到物体体积。该系统不仅解决了单点激光雷达在物体测量体积方案中不能够准确测量的问题，同时具有成本较低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种双舵机扫描激光雷达
本技术公开涉及一种激光雷达，尤其涉及一种双舵机扫描激光雷达。
技术介绍
现有的体积检测技术常通过获取物体的密度和重量，使用公式M=pV，即可算得到体积，其中物体密度通过专用设备密度计测量，物体重量通过称重传感器获取；当物体物体或重量不可直接获得时，就需要采用激光雷达对物体体积进行探测，现有探测方法使用的激光雷达分为两种，单点激光雷达和面阵激光雷达，单点激光雷达根据一个点的距离测量来估算整个物体的体积，这种方法适用于规则物体，非规则物体误差极大；面阵激光雷达，能够精确得到物体的外观轮廓等信息，计算体积相对准确，但搭建成本较高，使用面阵激光雷达传感器处理噪声计算处理能力要求较高，功耗很大，无法满足低功耗情况下激光雷达的使用。
技术实现思路
本公开实施例在于提出一种激光雷达，解决现有激光雷达不能同时实现准确测量体积和较低成本的问题，为达此目的，本技术公开采用以下技术方案：一方面，一种双舵机扫描激光雷达，包括激光雷达、一级舵机、二级舵机、控制器，所述的激光雷达用于进行测距、数据采集；所述的一级舵机与二级舵机连接，用于带动二级舵机步进摆动，改变二级舵机位置、角度，进而改变与二级舵机连接的激光雷达位置、探测方向，其摆动方向设为Y轴；所述的二级舵机与激光雷达、一级舵机连接，用于带动激光雷达步进，二级舵机步进摆动改变激光雷达的位置、扫描角度，其步进摆动方向设为X轴，所述的X、Y轴为正交关系，设置分别与X、Y轴为正交关系的方向为Z轴；所述的控制器与激光雷达、一级舵机、二级舵机信息连通，用于控制一级、二级舵机的工作，接收激光雷达的数据并处理得出结果。在一种可能的实现方式中，所述的一级舵机最大摆动角度100-180°、每次步进摆动角度0.5-2°、转动速度0.5-2°/s、步进延时500ms-1s。在一种可能的实现方式中，所述的一级舵机最大摆动角度120-140°、每次步进摆动角度0.6-1°、转动速度1-1.5°/s、步进延时600-800ms。在一种可能的实现方式中，所述的二级舵机最大摆动角度100-180°、每次步进摆动角度0.5-2°、转动速度100-150°/s、步进延时10-50ms。在一种可能的实现方式中，所述的二级舵机最大摆动角度120-140°、每次步进摆动角度0.6-1°、转动速度120-130°/s、步进延时20-40ms。在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达为单点激光雷达，采集周期为1-50ms。在一种可能的实现方式中，所述的一级舵机的步进延时大于二级舵机的步进延时，所述的二级舵机的步进延时大于激光雷达的采集周期。在一种可能的实现方式中，所述的控制器包括数据过滤单元、滑动积分单元，所述的数据过滤单元用于跟据距离阈值删除掉过大或过小的距离值；所属的滑动积分单元用于积分激光雷达采集数据，形成整个物体的体积。本公开实施例采取双舵机进行步进摆动，带动激光雷达对物体进行逐点扫描，获得物体的数据，再数据处理得到物体体积。该系统不仅解决了单点激光雷达在物体测量体积方案中不能够准确测量的问题，同时具有成本较低的优点。附图说明图1是本公开舵机与激光雷达连接示意图。图2是本公开整体框架示意图。图中：1、激光雷达；2、一级舵机；3、二级舵机；4、控制器。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本公开的技术方案。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。为了使本
的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都应当属于本公开保护的范围。需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本公开实施例如图1所示，一种双舵机扫描激光雷达，包括激光雷达1、一级舵机2、二级舵机3、控制器4，所述的激光雷达1用于进行测距、数据采集；所述的一级舵机2与二级舵机3连接，用于带动二级舵机3步进摆动，改变二级舵机3位置、角度，进而改变与二级舵机3连接的激光雷达1位置、探测方向，其摆动方向设为Y轴；所述的二级舵机3与激光雷达1、一级舵机2连接，用于带动激光雷达1步进，二级舵机3步进摆动改变激光雷达1的位置、扫描角度，其步进摆动方向设为X轴，所述的X、Y轴为正交关系，设置分别与X、Y轴为正交关系的方向为Z轴；如图2所示，所述的控制器4与激光雷达1、一级舵机2、二级舵机3信息连通，用于控制一级、二级舵机的工作，接收激光雷达1的数据并处理得出结果。本公开实施例采取双舵机带动激光雷达1在X、Y轴上步进移动，对物体进行逐点扫描，获得物体的数据，再计算处理得到物体体积。该系统不仅解决了单点激光雷达在物体测量体积方案中不能够相对准确测量的问题，提高了体积测量的准确率，同时具有成本较低的优点。所述的一级舵机2最大摆动角度100-180°、每次步进摆动角度0.5-2°、转动速度0.5-2°/s、步进延时500ms-1s。所述的一级舵机2最大摆动角度120-140°、每次步进摆动角度0.6-1°、转动速度1-1.5°/s、步进延时600-800ms。一级舵机2带动二级舵机3和激光雷达1步进摆动，其最大摆动角度决定了二级舵机3、激光雷达1能够运行的角度或距离，一级舵机2的最大摆动角度除以每次步进摆动角度等于步进次数，一般来说，一级舵机2步进次数越多；激光雷达1扫描的次数也就越多，扫描到的点越多。因此一级舵机2的最大摆动角度100-180°、每次步进摆动角度0.5-2°，即一级舵机2一次最大摆动过程中，步进次数在50-360次之间。进一步的，一级舵机2的最大摆动角度120-140°、每次步进摆动角度0.6-1°，可以更加稳定工作。同时每次操作要考虑到二级舵机3的运行时间，需要满足二级舵机3运行完毕才能进行下次运行。将一级舵机2的步进延时设置为500ms-1s，能够满足运行时间的要求，为进一步提高精度，可将步进延时设置为600-800ms。所述的二级舵机最大摆动角度100-180°、每次步进摆动角度0.5-2°、转动速度100-150°/s、步进延时10-50ms。...

【技术保护点】
1.一种双舵机扫描激光雷达，其特征在于，包括激光雷达、一级舵机、二级舵机、控制器，/n所述的激光雷达用于进行测距、数据采集；/n所述的一级舵机与二级舵机连接，用于带动二级舵机步进摆动，改变二级舵机位置、角度，进而改变与二级舵机连接的激光雷达位置、探测方向，其摆动方向设为Y轴；/n所述的二级舵机与激光雷达、一级舵机连接，用于带动激光雷达步进，二级舵机步进摆动改变激光雷达的位置、扫描角度，其步进摆动方向设为X轴，所述的X、Y轴为正交关系，设置分别与X、Y轴为正交关系的方向为Z轴；/n所述的控制器与激光雷达、一级舵机、二级舵机信息连通，用于控制一级、二级舵机的工作，接收激光雷达的数据并处理得出结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种双舵机扫描激光雷达，其特征在于，包括激光雷达、一级舵机、二级舵机、控制器，
所述的激光雷达用于进行测距、数据采集；
所述的一级舵机与二级舵机连接，用于带动二级舵机步进摆动，改变二级舵机位置、角度，进而改变与二级舵机连接的激光雷达位置、探测方向，其摆动方向设为Y轴；
所述的二级舵机与激光雷达、一级舵机连接，用于带动激光雷达步进，二级舵机步进摆动改变激光雷达的位置、扫描角度，其步进摆动方向设为X轴，所述的X、Y轴为正交关系，设置分别与X、Y轴为正交关系的方向为Z轴；
所述的控制器与激光雷达、一级舵机、二级舵机信息连通，用于控制一级、二级舵机的工作，接收激光雷达的数据并处理得出结果。


2.根据权利要求1所述的双舵机扫描激光雷达，其特征在于，所述的一级舵机最大摆动角度100-180°、每次步进摆动角度0.5-2°、转动速度0.5-2°/s、步进延时500ms-1s。


3.根据权利要求2所述的双舵机扫描激光雷达，其特征在于，所述的一级舵机最大摆动角度120-140°、每次步进摆动角度0.6-1°、转动速度1-1.5°/s、...

【专利技术属性】
技术研发人员：疏达，李远，刘云浩，李欣，
申请(专利权)人：北醒北京光子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11