[發明專利]一種適用于智能產線的激光雷達全自動檢測系統

有效

• 申請號: 202010735384.7
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111796257B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 來建成;趙楚航;李振華;王春勇;嚴偉;紀運景;吳志祥;趙艷;黃宏坤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種適用于智能產線的激光雷達全自動檢測系統，其特征在于，包括激光雷達(1)、免調整支座(2)、接口轉換組件(3)、測距驅動模塊(4)、數據采集模塊(5)、系統控制與數據中心(6)、電控平移臺(7)、激光功率測試端(8)、激光指向測試端(9)、測距激光接收端(10)、模數采集I/O組件(11)、程控鏈路跳線開關(12)、光纖延時鏈路(13)、窄脈沖激光信號源(14)、背景光干擾源(15)、雙路程控光衰減器(16)、雙路光纖合束器(17)、光纖準直器(18)、電控旋轉與傾斜臺(19)和三軸運動控制器(20)；

所述激光雷達(1)固定在免調整支座(2)上，激光雷達(1)的電氣接口與接口轉換組件(3)相連，接口轉換組件(3)與測距驅動模塊(4)和數據采集模塊(5)相連，測距驅動模塊(4)和數據采集模塊(5)與系統控制與數據中心(6)相連，電控平移臺(7)安裝在激光雷達(1)的前面，且運動方向與激光雷達(1)的光軸方向垂直，激光功率測試端(8)、激光指向測試端(9)和測距激光接收端(10)依次安裝在電控平移臺(7)上，三者光軸與激光雷達(1)的光軸反向平行，且在同一高度平面上；激光功率測試端(8)通過模數采集I/O組件(11)與系統控制與數據中心(6)相連，激光指向測試端(9)與系統控制與數據中心(6)相連，測距激光接收端(10)與光纖延時鏈路(13)的延時信號輸入接口相連，光纖延時鏈路(13)的控制接口與程控鏈路跳線開關(12)相連，程控鏈路跳線開關(12)與系統控制與數據中心(6)相連，光纖延時鏈路(13)的延時信號輸出接口與窄脈沖激光信號源(14)相連，窄脈沖激光信號源(14)和背景光干擾源(15)的輸出與雙路程控光衰減器(16)的輸入相連，雙路程控光衰減器(16)與系統控制與數據中心(6)相連，雙路程控光衰減器(16)的輸出與雙路光纖合束器(17)的兩個輸入端相連，雙路光纖合束器(17)的輸出與光纖準直器(18)相連，光纖準直器(18)安裝在電控旋轉與傾斜臺(19)上，保證光纖準直器(18)和激光雷達(1)的接收天線在同一高度，且可通過電控旋轉與傾斜臺(19)的調整使光纖準直器(18)的光軸和激光雷達(1)的發射光軸平行，電控平移臺(7)和電控旋轉與傾斜臺(19)的控制端口與三軸運動控制器(20)相連，三軸運動控制器(20)與系統控制與數據中心(6)相連；

所述光纖延時鏈路(13)包括脈沖驅動電路(32)、帶尾纖激光二極管(33)、N級延時光纖組件(34)、帶尾纖PIN光電探測器(35)、前置放大電路(36)和第二脈沖整形電路(37)；其中，脈沖驅動電路(32)與帶尾纖激光二極管(33)的對應管腳相連，帶尾纖激光二極管(33)的輸出尾纖與N級延時光纖組件(34)的輸入端相連，N級延時光纖組件(34)的控制端與程控鏈路跳線開關(12)相連，N級延時光纖組件(34)的輸出端與帶尾纖PIN光電探測器(35)相連，帶尾纖PIN光電探測器(35)的輸出與前置放大電路(36)相連，前置放大電路(36)的輸出與第二脈沖整形電路(37)相連；其中脈沖驅動電路(32)驅動帶尾纖激光二極管(33)發光，發出的光經過N級延時光纖組件(34)傳輸，帶尾纖PIN光電探測器(35)接收傳輸出來的光，將光信號轉化成電信號，前置放大電路(36)放大轉化出來的電信號，再經第二脈沖整形電路(37)對信號進行整形；

所述N級延時光纖組件(34)包括N根延時光纖(38)、N-1個1×2MEMS光開關(39)和1個N路光纖合路器(40)，其中，N-1個1×2MEMS光開關(39)將N根延時光纖(38)串接成一條鏈路，N路光纖合路器(40)將N-1個1×2MEMS光開關(39)的另外N-1輸出及最后一根延時光纖的輸出合束，N路光纖合路器(40)的輸出與帶尾纖PIN光電探測器(35)相連。

2.根據權利要求1所述的適用于智能產線的激光雷達全自動檢測系統，其特征在于，所述激光功率測試端(8)由第一中性密度玻璃衰減片(21)、接收物鏡(22)、大光敏面PIN器件(23)和信號調理電路(24)組成；第一中性密度玻璃衰減片(21)設置在接收物鏡(22)前面對入射激光起衰減作用，大光敏面PIN器件(23)離焦放裝；激光雷達(1)發出的光經第一中性密度玻璃衰減片(21)進行衰減然后通過接收物鏡(22)，大光敏面PIN器件(23)接收通過接收物鏡(22)的光，進行光—電轉化，再通過信號調理電路(24)進行電信號的整形。