[發明專利]一種基于軸編碼器的測距方法和系統

在審

• 申請號: 202010747291.6
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111856488A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王曉鋒;張猷;孫博洋
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種基于軸編碼器的測距方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：確定第一待測點A、第二待測點B和測量點C；

S2：第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂分別發射激光對準第一待測點A和第二待測點B；

S3：分別獲取第一待測點A與測量點C之間的第一距離L₁和第二待測點B與測量點C之間的第二距離L₂；

S4：通過軸編碼器獲取第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂發射激光之間的夾角θ；

S5：利用三角公式計算第一待測點A和第二待測點B的距離，完成測距。

2.根據權利要求1所述的一種基于軸編碼器的測距方法，其特征在于，所述的三角公式為：

其中，L為第一待測點A和第二待測點B的距離。

3.根據權利要求2所述的一種基于軸編碼器的測距方法，其特征在于，所述的第一距離L₁、第二距離L₂和夾角θ分別進行多次測量，且在測量完成后對每一數據附加一個時間戳，所述的步驟S5中，利用時間戳相互對應的第一距離L₁、第二距離L₂和夾角θ進行計算。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種基于軸編碼器的測距方法，其特征在于，所述的第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂采用SK60激光測距傳感器。

5.根據權利要求1-3任一項所述的一種基于軸編碼器的測距方法，其特征在于，所述的軸編碼器采用LQ_ECM202004xx_ANG角度傳感器。

6.一種基于軸編碼器的測距系統，其特征在于，包括數據測量單元、通信單元、數據處理單元和數據顯示單元，所述的數據測量單元包括軸編碼器、第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂，所述的第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂分別通過支腳安裝于軸編碼器的轉軸上，所述的數據處理單元包括微控制器，所述的軸編碼器、第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂分別與微控制器通信連接。

7.根據權利要求6所述的一種基于軸編碼器的測距系統，其特征在于，所述的數據測量單元還包括設置于支腳上的瞄具，所述的瞄具包括放大倍鏡，用于觀察并瞄準待測點。

8.根據權利要求7所述的一種基于軸編碼器的測距系統，其特征在于，所述的數據測量單元通過軟件和/或硬件方法實現消抖，所述的軟件方法實現消抖具體為：根據第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂運動姿態進行電子增穩，實時調整補償；

所述的硬件方法實現消抖具體為：在第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂處設置手持支架夾持固定，所述的手持支架通過航向軸X、橫滾軸Y和俯仰軸Z連接，所述的航向軸X旋轉范圍為360度，所述的橫滾軸Y旋轉范圍為325度，所述的俯仰軸Z旋轉范圍為330度。

9.根據權利要求6所述的一種基于軸編碼器的測距系統，其特征在于，所述的數據處理單元包括采用PyBoard開發板，所述的微控制器采用STM32F405RG微控制器，設置于PyBoard開發板上，所述的第一激光測距傳感器M₁和第二激光測距傳感器M₂均采用SK60激光測距傳感器，所述的軸編碼器采用LQ_ECM202004xx_ANG角度傳感器，所述的SK60激光測距傳感器通過UART方式與PyBoard開發板連接，所述的LQ_ECM202004xx_ANG角度傳感器通過UART方式與PyBoard開發板連接。

10.根據權利要求6所述的一種基于軸編碼器的測距系統，其特征在于，所述的數據顯示單元包括按鍵面板和顯示屏，所述的按鍵面板包括2個相互獨立的測量按鈕和設置按鈕，所述的顯示屏采用Waveshare墨水屏。