[實用新型]一種多線激光雷達的標定裝置

有效

• 申請號: 201720506901.7
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN206740970U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 朱冰;劉帥;趙健;韓嘉懿;武維祥
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 齊安全,崔斌

技術領域

本實用新型屬于智能車環境感知技術領域，具體的說是一種針對旋轉式64線的多線激光雷達的標定裝置。

背景技術

作為智能車環境感知硬件系統的重要一環，激光雷達在自動駕駛中承擔了路沿檢測、障礙物識別以及實時定位與繪圖(SLAM)等重要任務。由于具有測量速度快、精度高和測距遠等優點，激光雷達在智能車上得到了廣泛應用。在實際應用中，對激光雷達的標定是否準確，將會對智能車的感知、定位以至上層決策規劃產生重大影響。因此有必要設計合理的方案來對三維激光雷達進行準確、可靠的標定。通常激光雷達采用的是波長在905nm左右的近紅外激光，掃描線不可見，因此無法像普通標定方案那樣用肉眼直接確定掃描點的具體方位；同時，基于旋轉掃描式的激光雷達某一線束在任意平面內掃描出的軌跡形狀都為離散的圓錐曲線，如水平面上掃描出的軌跡是離散圓，豎直面上掃描出的軌跡是離散拋物線，因此難以通過確定軌跡精確表達式的方式來推測掃描點和雷達硬件在雷達坐標系中的位置坐標以進行標定。因而目前對于旋轉式64線激光雷達的標定工作大都是將三維空間坐標分開進行的，過程費時并且結果較為粗略。

發明內容

本實用新型是一種針對旋轉式64線激光雷達的方便高效的標定裝置，能對掃描點的三維坐標同時進行精確標定；解決了現有激光雷達難以確定激光掃描點實際位置坐標、掃描軌跡形狀離散復雜以及標定過程繁瑣的問題。

本實用新型技術方案結合附圖說明如下：

一種多線激光雷達的標定裝置，該裝置包括標定板5-1、標定桿5-2、轉盤5-3、彈簧鎖止機構、螺栓5-7、墊片5-8、端蓋5-9、軸承5-10、滾珠5-11以及底座5-12；其中所述的標定板5-1卡在標定桿5-2的上端；所述的標定桿5-2的下端與轉盤5-3螺紋連接；所述的轉盤5-3卡在底座5-12的環形凹槽內并且與底座5-12通過彈簧鎖止機構固定；所述的軸承5-10設置在底座5-12和轉盤5-3的軸承孔5-3-5之間并且與轉盤5-3過盈配合；所述的端蓋5-9設置在轉盤5-3上，并且通過螺栓5-7固定在底座5-12的中心軸上；所述的螺栓5-7與端蓋5-9之間設置有墊片5-8；所述的滾珠5-11設置在轉盤5-3和底座5-12之間。

所述的標定板5-1為正三角形，三個角的下端設置有圓形凸臺；所述的標定桿5-2的上端開有沉陷孔，該沉陷孔與標定板5-1的圓形凸臺相配合；所述的標定桿5-2的下端有內螺紋孔；所述的轉盤5-3為圓形，其外緣均勻分布張角為60°、深度在2mm左右的齒槽5-3-1；所述的轉盤5-3的下部外側區域加工有截面為等半徑劣弧的溝道5-3-2，所述的滾珠5-11的上端設置在溝道5-3-2內；所述的轉盤5-3的下部的內側加工有環形凹槽5-3-3；所述的轉盤5-3的上表面外緣處設置有呈正三角形分布的三個外螺紋短桿5-3-4，所述的外螺紋短桿5-3-4與標定桿5-2的內螺紋孔螺紋連接；所述的轉盤5-3的中心為軸承孔5-3-5。

所述的彈簧鎖止機構包括鎖止桿5-4、彈簧5-5和鎖止手柄5-6；所述的鎖止桿5-4的一端帶有外螺紋，并且與鎖止手柄5-6連接；所述的鎖止桿5-4的另一端為60°角的錐面，該錐面在彈簧5-5的作用力下卡在轉盤5-3的齒槽5-3-1中。

所述的端蓋5-9中央設置有三個通孔，

所述的底座5-12的底面形狀為正方形，其外部一側設有安裝彈簧鎖止機構的安裝孔，其下部有四個圓柱形支撐腳，上表面加工出環形凹槽；所述的環形凹槽底部有六個等大小的半球坑，這些半球坑等間隔地分布在同一個圓上，并與轉盤5-3底部環形溝道5-3-2的位置、大小相對應；所述的滾珠5-11的下端設置在半球坑內；所述的底座5-12的中間設有凹槽，凹槽的中間設有中心軸，中心軸的高度高于底座5-12外圍1mm，所述的中心軸的頂部設置有三個與端蓋5-9螺紋連接的螺紋孔。

本實用新型的有益效果為：

1.由于激光雷達的角分辨率有限，在一般的標定過程中往往需要反復調整標定桿的位置，而轉盤的加入則可以方便地調整細長桿在水平面的位置，從而較快獲得理想的標定數據點；

2.圓形轉盤配合齒槽固定轉角的設計可以方便地得到桿的實際水平坐標，因此只需進行一次對轉盤中心位置的測量，之后標定桿的水平坐標即可以此為圓心經過計算得到，精度和效率都得到提高；