[發(fā)明專利]一種激光雷達掃描云臺及其誤差消除方法

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112835014A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌創(chuàng)偉;張石;李亞鋒;袁志林
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳煜煒光學科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/497
• 代理公司: 深圳市六加知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 崔肖肖;向彬

1.一種激光雷達掃描云臺的誤差消除方法，其特征在于，包括：

獲取與電機軸(11)同軸設(shè)置的第一編碼器(41)的測量值，以及安裝在減速器(2)的輸出軸(21)上的第二編碼器(42)的測量值；

根據(jù)所述第一編碼器(41)的測量值和所述第二編碼器(42)的測量值之間的差值確定由所述減速器(2)的間隙和第一編碼器(41)的脈沖毛刺所帶來的累積誤差；

根據(jù)所述累積誤差對云臺的測量掃描角度進行補償，進而獲得云臺的實際掃描角度，其中，所述電機軸(11)的轉(zhuǎn)動角度除以所述減速器(2)的減速比為云臺的測量掃描角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤差消除方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一編碼器(41)的測量值和所述第二編碼器(42)的測量值之間的差值確定由所述減速器(2)的間隙和第一編碼器(41)的脈沖毛刺所帶來的累積誤差包括：

將所述第一編碼器(41)的測量值和所述第二編碼器(42)的測量值做差值處理，并獲取該差值的絕對值，以獲取當前時刻下所述第一編碼器(41)和所述第二編碼器(42)之間的誤差角度；

將所述誤差角度通過二階卡爾曼濾波器進行濾波處理，得到所述誤差角度的變化率Detaf；

判斷所述變化率Detaf是否在設(shè)定閥值之內(nèi)，如果在設(shè)定閥值內(nèi)，則獲取所述變化率Detaf等于設(shè)定值時所對應(yīng)的誤差角度f，設(shè)置所述累積誤差等于所述誤差角度f。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤差消除方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一編碼器(41)的測量值和所述第二編碼器(42)的測量值之間的差值確定由所述減速器(2)的間隙和第一編碼器(41)的脈沖毛刺所帶來的累積誤差之前還包括：

接收云臺的設(shè)定掃描范圍，根據(jù)所述設(shè)定掃描范圍以及累積誤差確定云臺的運行掃描范圍；

通過所述運行掃描范圍和所述第二編碼器(42)的測量值，判斷電機(1)是否運行到最低點；

如果所述電機(1)運行到最低點，則判斷所述電機(1)的速度是否大于0，如果所述電機(1)的速度大于0，則執(zhí)行根據(jù)所述第一編碼器(41)的測量值和所述第二編碼器(42)的測量值之間的差值確定由所述減速器(2)的間隙和第一編碼器(41)的脈沖毛刺所帶來的累積誤差的步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤差消除方法，其特征在于，所述根據(jù)所述累積誤差對云臺的測量掃描角度進行補償，進而獲得云臺的實際掃描角度包括：

當正向掃描時，將所述測量掃描角度減去所述累積誤差得到所述實際掃描角度；

當負向掃描時，所述測量掃描角度等于所述實際掃描角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤差消除方法，其特征在于，所述第一編碼器(41)為增量式編碼器，所述第二編碼器(42)為絕對式編碼器。

6.一種激光雷達掃描云臺，其特征在于，所述激光雷達掃描云臺包括：電機(1)、減速器(2)、驅(qū)動器(3)、第一編碼器(41)和第二編碼器(42)；

所述電機(1)通過電機軸(11)安裝在所述減速器(2)的輸入端，所述第一編碼器(41)與所述電機軸(11)同軸設(shè)置，所述第二編碼器(42)安裝在所述減速器(2)的輸出軸(21)上，所述驅(qū)動器(3)與所述第一編碼器(41)和所述第二編碼器(42)連接；

所述第一編碼器(41)用于測量所述電機軸(11)的轉(zhuǎn)動角度，所述第二編碼器(42)用于測量所述輸出軸(21)的轉(zhuǎn)動角度，其中，所述電機軸(11)的轉(zhuǎn)動角度除以所述減速器(2)的減速比為云臺的測量掃描角度；

所述驅(qū)動器(3)用于根據(jù)所述第一編碼器(41)的測量值和所述第二編碼器(42)的測量值之間的差值確定由所述減速器(2)的間隙和第一編碼器(41)的脈沖毛刺所帶來的累積誤差，以根據(jù)所述累積誤差對所述測量掃描角度進行補償，進而獲得云臺的實際掃描角度。