[實用新型]月球車高速三維激光成像雷達系統

無效

• 申請號: 200820124203.1
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN201293837Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 居鶴華;馬巖;王亮
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 慧

1、一種月球車高速三維激光成像雷達系統，該系統包括：點結構光激光測距儀，掃描雙驅動無刷伺服電機系統及一個激光反射棱鏡；其特征在于：

所述的雙驅動無刷伺服電機，為安裝位置呈90度的垂直電機和水平電機，電機輸出軸所在軸線與激光射線相交于棱鏡反射斜面中心；其中，一個垂直電機控制棱鏡在與其輸出軸垂直的平面上繞軸線方向連續自旋，另一個水平電機則采用步進的方式控制該平面在垂直方向上的一定范圍內俯仰轉動；

所述垂直電機和水平電機的前端，分別設有與其同軸安裝的光電碼盤和編碼器；與激光測距儀配套的高速采集接口，獲得的距離與棱鏡滾動和俯仰角度的采樣數據為同步數據；

所述的采樣數據，對其進行野值剔除、空間極坐標系到笛卡爾坐標系的坐標變換，最后建立掃描場景的三維點云模型；

所述的坐標變換公式為：

xyz=(d-d0)·(I-2·n·nT)·p+0h0]]>

其中，d為激光測距儀距離讀數，d₀為激光發射處到棱鏡反射斜面中心的距離，I為3×3單位陣，n為棱鏡反射面的單位法向量，p為入射光線的單位向量，h為棱鏡反射斜面中心到參考平面的距離。

2、根據權利要求1所述的月球車高速三維激光成像雷達系統，其特征在于：所述的電機選用直流無刷電機，其中水平電機設有減速箱。

3、根據權利要求1或2所述的月球車高速三維激光成像雷達系統，其特征在于：所述的水平電機通過聯軸器帶動垂直電機、光電碼盤和編碼器、激光反射棱鏡及相關連接機械部件，在垂直方向上步進運動以改變掃描平面，控制激光測距儀的射線進行多線掃描。

4、根據權利要求1或2所述的月球車高速三維激光成像雷達系統，其特征在于：所述的光學碼盤開有數個孔，這些孔一方面用以讀取角度，另一方面提供掃描角度范圍、兩電機間協調工作的控制信號，與激光測距儀高速采集接口配合，保證距離和角度的同步。