[發明專利]一種水下光定位裝置和方法

在審

• 申請號: 202011237284.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112558085A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 熊明磊;陳龍冬;桑永鋒
• 申請（專利權）人: 博雅工道（北京）機器人科技有限公司
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01S7/481
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 唐忠慶

1.一種水下光定位裝置，包括：防水裝置一、防水裝置二，所述防水裝置一與所述防水裝置二相連，其特征在于，所述防水裝置一內部安裝有基站A，所述防水裝置二內部安裝有被定位體B、反饋元件、光學器件；所述基站A包括電機，所述電機一端與所述反饋元件連接，所述電機內部安裝有激光發射模塊，所述激光發射模塊一端通過激光反射光路與所述光學器件連接，所述光學器件一端通過所述激光反射光路與所述被定位體B連接，所述被定位體B包括感光元件、解算電路，所述感光元件與所述解算電路相連。

2.根據權利要求1所述的一種水下光定位裝置，其特征在于，所述電機為一個。

3.根據權利要求1所述的一種水下光定位裝置，其特征在于，所述激光發射模塊發出的光為藍紫光。

4.一種水下光定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：激光發射模塊驅動激光二極管發射激光并對激光進行編碼，其中，編碼時必須同步，編碼采用LFSR序列，編碼周期內的每組數都唯一，通過任意一段碼值推算得整段周期，并得到該段碼在整段碼中的位置，碼值為同步時間戳；

S2：激光反射光路將激光發射模塊發出的激光變成線狀輸出，其中，發出的激光為藍紫光，激光發射模塊發出編碼的激光來自同一個光源或對兩組激光同步編碼，線狀輸出的激光線相互垂直；

S3：電機及反饋元件進行固定頻率的轉動，其中，反饋元件將一個光耦器件作為檢測點，測得檢測點的轉動頻率作為反饋數據，調節電機的轉速；

S4：被定位體B上的感光元件對藍紫激光開始掃描，其中，感光元件組成定位點，被定位體B上設有若干個定位點，定位點為剛體，定位點的位置不變；

S5：解算電路采用解算原理進行位置解算，完成位置定位；

所述解算原理為：

初始化，基站A內置電機轉動，當光耦元件觸發后，從0開始編碼；

掃描，其中，掃描時，激光區A1和A2分別左右傾斜45°且帶有編碼的線狀激光；

接收與解算，定位點接收到激光區A1的激光及編碼，結合初始編碼，計算出A1發出的激光相對于起始點轉過的角度，把發射和反射的光線構成的平面作為一個平面，同理，對激光區A2確定一個平面，確定一條射線，完成定位點的位置，其中，起始點為光耦元件被觸發的點，兩平面為垂直的平面，定位點為感光元件，起始點為光耦元件被觸發的點，射線以基站A為頂點。