激光雷达调试系统的制作方法

1.本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达调试系统。


背景技术：

2.激光雷达在组装生产时，激光器和接收器常常在位置上存在偏差，因此，常常需要对激光器和接收器进行调试，使得每一激光器发射出的光线经过反射后都能对准对应的接收器，保障激光雷达探测的准确性，在调试时，常规做法是将对每一激光器和每一接收器进行调试，例如16路激光器，则需要调试16次，32路激光器，需要调试32次，此方式效率极低。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种激光雷达调试系统，旨在解决目前的激光雷达的激光器和接收器的相对位置调试效率极低的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种激光雷达调试系统，包括：
5.基座；
6.激光雷达，设于所述基座，所述激光雷达包括安装平台以及设于所述安装平台的雷达主体，所述雷达主体包括发射板和接收板，所述发射板设有用以向前发射光线的激光器，所述接收板设有接收器，所述安装平台、所述发射板和所述接收板至少其中之一相对所述基座可活动设置；
7.平行光管，设于所述基座且位于所述激光雷达的前侧，所述平行光管沿前后方向延伸，且具有朝后设置的成像面，所述平行光管用以接收所述激光器发射的光线以在所述成像面上形成第一图像后，将所述光线向后反射至所述接收器以形成第二图像；以及，
8.第一相机和第二相机，所述第一相机对应所述平行光管的前端设置，以摄取所述第一图像，所述第二相机对应所述接收器设置，以摄取所述第二图像，以供用户根据所述第一图像和所述第二图像，控制对应活动设置的所述安装平台、所述发射板和所述接收板活动。
9.可选地，所述安装平台沿上下方向可平移地安装于所述基座，以在其平移过程中，调节所述雷达主体对准所述平行光管；和/或，
10.所述安装平台沿左右向的轴线可转动地安装于所述基座，以在其转动行程中，调节所述激光器和所述接收器对准所述平行光管。
11.可选地，所述激光雷达调试系统还包括设于所述基座的第一调节机构，所述第一调节机构与所述安装平台连接，用以驱动所述安装平台沿上下方向活动；
12.所述第一调节机构包括驱动器、两个沿上下方向间隔且相对设置的第一支架和第二支架、以及位于所述第一支架与所述第二支架之间呈交叉设置的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的两端分别连接转动连接所述第一支架和第二支架，所述第二连接杆的两端分别滑动安装于所述第一支架和所述第二支架，所述第一连接杆与所述第二连接杆的转动连接，所述驱动器驱动所述第二支架的一端活动，以调整所述第一支架与所述第二
支架的间距，所述第一支架连接所述基座，所述第二支架连接所述安装平台。
13.可选地，所述驱动器包括电机、丝杠以及设于所述第二支架的螺纹孔，所述丝杠沿所述第二支架的滑动方向为轴线转动安装于所述第一支架和/或所述第二支架，所述第二支架的螺纹孔与所述丝杠螺纹连接，所述电机驱动所述丝杠转动，以使得所述第二连接架朝靠近或远离所述第一连接架平移活动。
14.可选地，所述发射板可朝向所述接收板平移和翻转，所述激光雷达调试系统还包括设于所述安装平台的第三调节机构，所述第三调节机构与所述发射板连接，用以驱动所述发射板活动，所述第三调节机构包括：
15.第一调节座，固定安装于所述安装平台，其上端设有第一环形齿条和以及齿轮，所述齿轮可沿自身的轴向平移和转动地活动安装于所述第一调节座的侧壁，具有朝靠近所述第一环形齿条活动以与所述第一环形齿条啮合的锁止状态，以及朝远离所述第一环形以与所述第一环形齿条分离的转动状态；
16.第二调节座，沿上下方向的轴线转动安装于所述第一调节座，其下端对应所述第一环形齿条设有第二环形齿条，所述齿轮与所述第二环形齿条啮合，以驱动所述第二调节座沿上下方向的轴线转动，所述第二调节座的一侧设有沿前后方向为轴线转动的第一套筒，所述第一套筒设有内螺纹；
17.第三调节座，沿前后方向滑动安装于所述第二调节座的上端，所述第三调节座的一侧设有朝前后方向延伸的第一螺杆，另一侧设有沿前后方向为轴线转动的第二套筒，所述第二套筒设有内螺纹，所述第一螺杆与所述第一套筒螺纹连接，以驱动所述第三调节座沿前后向平移活动；
18.第四调节座，沿左右方向滑动安装于所述第三调节座，所述第四调节座的一侧设有沿上下方向延伸的第二螺杆，另一侧设有沿上下方向延伸的第三螺杆，所述第二螺杆与所述第二套筒螺纹连接，以驱动所述第四调节座沿左右方向平移活动；
19.第五调节座，沿上下方向滑动安装于所述第四调节座，所述第五调节座的一侧设有沿上下方向延伸的第四套筒，另一侧设有沿前后向延伸的第一蜗杆，所述第三套筒设有内螺纹，所述第三套筒与所述第三螺杆螺纹连接，以驱动所述第五调节座沿上下方向平移活动；
20.第六调节座，一侧设有沿左右方向为轴线转动的第一蜗轮，另一侧设有沿上下向延伸的第二蜗杆，所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合，以驱动所述第六调节座沿左右向的轴线转动；
21.第七调节座，一侧设有前后向为轴线转动的第二蜗轮，所述第二蜗轮与所述第二蜗杆啮合，所述第七调节座还设有夹持部，所述夹持部用以夹持所述发射板，以驱动所述第七调节座沿前后向的轴线转动。
22.可选地，所述激光器设有多个，沿上下方向间隔设置于所述发射板，所述接收器与所述激光器一一对应设有多个，沿上下方向间隔设置于所述接收板，所述第三调节机构驱动所述发射板活动，以调试对应的所述激光器与所述接收器的相对位置。
23.可选地，多个所述激光器中位于中间位置的激光器作为第一激光器，位于上下方向最远端的两个激光器分别为第二激光器和第三激光器，所述第一激光器位于所述第二蜗轮的中心线上，以使得调试完所述第一激光器后，在调试所述第二激光器和第三激光器，所
述第二蜗杆驱动所述第二蜗轮转动过程中，所述第一激光器的位置不变。
24.可选地，所述激光雷达调试系统还包括设于所述安装平台的补光灯，所述补光灯具有沿上下方向平移的活动行程，以使得所述补光灯可活动至所述接收板上的任一所述接收器的对应位置；
25.所述补光灯的波长与所述激光雷达的的波长相同。
26.可选地，所述平行光管的前端设有分划板，所述分划板朝后的一侧构成所述成像面，所述第一相机位于所述分划板的前侧。
27.可选地，在所述平行光管与所述接收板之间还设有分光镜，所述分光镜沿前后向倾斜设置，所述第二相机朝向所述分光镜设置，所述分光镜用以将从所述接收板射出的光线反射至所述第二相机。
28.本发明的技术方案中，所述激光器向前发射的光线会经过所述平行光管，然后在所述成像面上聚焦形成第一图像，并反射至所述接收器，以形成第二图像，通过所述第一图像的亮度、粗细，调整所述发射板沿左右向的旋转角度，使得所述激光器对准所述平行光管，接着根据所述第二图像在对应的所述接收器上的位置，调整所述发射板除沿前后向旋转的相对位置，使得所述激光器发射的光线经反射后能入射到所述接收器的正中心位置，多次调试发射板即可使得所述激光器对准所述接收器，结构简单，操作方便，调试效率高。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
30.图1为本发明提供的激光雷达调试系统的一实施例的结构示意图；
31.图2为图1中的激光器和第二图像的示意图；
32.图3为图1中的第一调节结构的一实施例结构示意图；
33.图4为图1中的第三调节机构的一实施例的结构示意图。
34.附图标号说明：
35.[0036][0037]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，例如“前后”、“左右”以及“上下”。
[0040]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0041]
激光雷达在组装生产时，激光器和接收器常常在位置上存在偏差，因此，常常需要对激光器和接收器进行调试，使得每一激光器发射出的光线经过反射后都能对准对应的接收器，保障激光雷达探测的准确性，在调试时，常规做法是将对每一激光器和每一接收器进行调试，例如16路激光器，则需要调试16次，32路激光器，需要调试32次，此方式效率极低。
[0042]
鉴于此，本发明提供一种激光雷达调试系统。图1至4为本发明提供的激光雷达调试系统的一实施例。
[0043]
请参照图1至2，所述激光雷达2调试系统包括基座1、激光雷达2、平行光管3、第一相机4和第二相机5，所述激光雷达2设于所述基座1，包括安装平台21以及设于所述安装平台21的雷达主体，所述雷达主体包括发射板22和接收板23，所述发射板22设有用以向前发射光线的激光器221，所述接收板23设有接收器，所述安装平台21、所述发射板22和所述接收板23至少其中之一相对所述基座1可活动设置；所述平行光管3设于所述基座1且位于所述激光雷达2的前侧，所述平行光管3沿前后方向f1延伸，且具有朝后设置的成像面311，所述平行光管3用以接收所述激光器221发射的光线以在所述成像面311上形成第一图像后，将所述光线向后反射至所述接收器以形成第二图像51；所述第一相机4对应所述平行光管3的前端设置，以摄取所述第一图像，所述第二相机5对应所述接收器设置，以摄取所述第二图像51，以供用户根据所述第一图像和所述第二图像51，控制对应活动设置的所述安装平台21、所述发射板22和所述接收板23活动。
[0044]
本发明的技术方案中，所述激光器221向前发射的光线会经过所述平行光管3，然后在所述成像面311上聚焦形成第一图像，并反射至所述接收器，以形成第二图像51，通过所述第一图像的亮度、粗细，调整所述发射板22沿左右向的旋转角度，使得所述激光器221对准所述平行光管3，接着根据所述第二图像51在对应的所述接收器上的位置，调整所述发射板22除沿前后向旋转的相对位置，使得所述激光器221发射的光线经反射后能入射到所述接收器的正中心位置，多次调试发射板22即可使得所述激光器221对准所述接收器，结构简单，操作方便，调试效率高。
[0045]
在本发明中，所述安装平台21沿上下方向f3可平移地安装于所述基座1，以在其平移过程中，调节所述雷达主体对准所述平行光管3，以便于调节所述激光雷达2的高度，使得所述激光雷达2的激光器221发射出的光线能够照射进所述平行光管3中；
[0046]
在本发明中，所述安装平台21沿左右向的轴线可转动地安装于所述基座1，以在其转动行程中，调节所述激光器221和所述接收器对准所述平行光管3，以便于调节所述激光器221的发射方向，使得光线能够水平射入所述平行光管3。
[0047]
上述两个技术特征，所述安装平台21沿上下方向f3可平移地安装于所述基座1、以及所述安装平台21沿左右向的轴线可转动地安装于所述基座1，可择一设置，也可同时设置，在本实施例中，同时设置效果更好，调试精度高。
[0048]
具体地，请参照图3，所述激光雷达2调试系统还包括设于所述基座1的第一调节机构6，所述第一调节机构6与所述安装平台21连接，用以驱动所述安装平台21沿上下方向f3活动，具体地，所述第一调节机构6包括驱动器65、两个沿上下方向f3间隔且相对设置的第一支架61和第二支架62、以及位于所述第一支架61与所述第二支架62之间呈交叉设置的第一连接杆63和第二连接杆64，所述第一连接杆63的两端分别连接转动连接所述第一支架61和第二支架62，所述第二连接杆64的两端分别滑动安装于所述第一支架61和所述第二支架62，所述第一连接杆63与所述第二连接杆64的转动连接，所述驱动器65驱动所述第二支架62的一端活动，以调整所述第一支架61与所述第二支架62的间距，所述第二支架62连接所述基座1，所述第一支架61连接所述安装平台21，结构简单，可使得所述第一支架61与所述第二支架62始终平行，活动稳定可靠。所述第一调节机构6可以设置多个，以便于平稳支撑所述安装平台21。本发明对所述第一支架61、第二支架62的形状、大小不做限制，可以是长杆状的，也可以是板状的。
[0049]
进一步地，所述驱动器65包括电机、丝杠以及设于所述第二支架62的螺纹孔，所述丝杠沿所述第二支架62的滑动方向为轴线转动安装于所述第一支架61和/或所述第二支架62，所述第二支架62的螺纹孔与所述丝杠螺纹连接，所述电机驱动所述丝杠转动，以使得所述第二连接架朝靠近或远离所述第一连接架平移活动。结构简单，丝杆传动的方式，活动稳定，所述第一支架61和所述第二支架62上下高度的调整更为方便。当然，所述驱动器也可以是气缸，对此不作限制。
[0050]
需要说明的是，本发明对所述第一调节机构6的具体实施方式不做限制，在另一实施例中，所述第一调节机构6可以直接通过丝杠传动的方式是实现高度上的变化，但此方式需要限制所述安装平台21转动，因此需要沿上下延伸的导轨，抵接限制所述安装平台21转动。
[0051]
为使得所述雷达主体沿左右向翻转，所述激光雷达2调试系统还包括设于所述基座1的第二调节机构7，所述第二调节机构7与所述第一调节机构6连接，用以驱动所述安装平台21沿左右方向f2翻转，使得所述激光器221发射出的光线平行射入所述平行光管3。本发明对所述第二调节机构7的具体实施方式不做限制，例如可以是角位台，此为现有技术，此处不做赘述。
[0052]
此外，请参照图4，在本发明中，所述发射板22可朝向所述接收板23平移和翻转，所述激光雷达2调试系统还包括设于所述安装平台21的第三调节机构8，所述第三调节机构8与所述发射板22连接，用以驱动所述发射板22活动，所述第三调节机构8包括：第一调节座81，固定安装于所述安装平台21，其上端设有第一环形齿条和以及齿轮，所述齿轮可沿自身的轴向平移和转动地活动安装于所述第一调节座81的侧壁，具有朝靠近所述第一环形齿条活动以与所述第一环形齿条啮合的锁止状态，以及朝远离所述第一环形以与所述第一环形齿条分离的转动状态；第二调节座82，沿上下方向f3的轴线转动安装于所述第一调节座81，其下端对应所述第一环形齿条设有第二环形齿条，所述齿轮与所述第二环形齿条啮合，以驱动所述第二调节座82沿上下方向f3的轴线转动，所述第二调节座82的一侧设有沿前后方向f1为轴线转动的第一套筒，所述第一套筒设有内螺纹；第三调节座83，沿前后方向f1滑动安装于所述第二调节座82的上端，所述第三调节座83的一侧设有朝前后方向f1延伸的第一螺杆，另一侧设有沿前后方向f1为轴线转动的第二套筒，所述第二套筒设有内螺纹，所述第一螺杆与所述第一套筒螺纹连接，以驱动所述第三调节座83沿前后向平移活动；第四调节座84，沿左右方向f2滑动安装于所述第三调节座83，所述第四调节座84的一侧设有沿上下方向f3延伸的第二螺杆，另一侧设有沿上下方向f3延伸的第三螺杆，所述第二螺杆与所述第二套筒螺纹连接，以驱动所述第四调节座84沿左右方向f2平移活动；第五调节座85，沿上下方向f3滑动安装于所述第四调节座84，所述第五调节座85的一侧设有沿上下方向f3延伸的第四套筒，另一侧设有沿前后向延伸的第一蜗杆，所述第三套筒设有内螺纹，所述第三套筒与所述第三螺杆螺纹连接，以驱动所述第五调节座85沿上下方向f3平移活动；第六调节座86，一侧设有沿左右方向f2为轴线转动的第一蜗轮，另一侧设有沿上下向延伸的第二蜗杆，所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合，以驱动所述第六调节座86沿左右向的轴线转动；第七调节座87，一侧设有前后向为轴线转动的第二蜗轮871，所述第二蜗轮871与所述第二蜗杆啮合，所述第七调节座87还设有夹持部872，所述夹持部872用以夹持所述发射板22，以驱动所述第七调节座87沿前后向的轴线转动。通过此结构，分别对所述发射板22的位置进行
调整，操作简单，调试效果好。
[0053]
在本发明中，所述激光器221设有多个，沿上下方向f3间隔设置于所述发射板22，所述接收器与所述激光器221一一对应设有多个，沿上下方向f3间隔设置于所述接收板23，所述第三调节机构8驱动所述发射板22活动，以调试对应的所述激光器221与所述接收器的相对位置，通过调试所述发射板22上的其中几个激光器221与所述接收板23上的对应的接收器的相对位置，即可完成整个发射板22与接收器的相对位置的调试，操作简单，效率高，无需对每一所述激光器221进行调试。
[0054]
具体地，在本实施例中，多个所述激光器221中位于中间位置的激光器221作为第一激光器，位于上下方向f3最远端的两个激光器221分别为第二激光器和第三激光器，所述第一激光器位于所述第二蜗轮871的中心线上，以使得调试完所述第一激光器后，在调试所述第二激光器和第三激光器，所述第二蜗杆驱动所述第二蜗轮871转动过程中，所述第一激光器的位置不变。如此，先调试完中间位置的所述激光器221，然后调试上下最远端的两个位置的所述激光器221，可快速调试完所述发射板22与所述接收板23的相对位置，效率高。
[0055]
为了使所述第二图像51更为清晰，所述激光雷达2调试系统还包括设于所述安装平台21的补光灯，所述补光灯具有沿上下方向f3平移的活动行程，以使得所述补光灯可活动至所述接收板23上的任一所述接收器的对应位置；所述补光灯的波长与所述激光雷达2的波长相同，以增强光线，便于观察。
[0056]
请参照图1，在本发明中，所述平行光管3的前端设有分划板31，所述分划板31朝后的一侧构成所述成像面311，所述第一相机4位于所述分划板31的前侧，所述分划板31可以试试十字靶标，便于观察所述第一图像。
[0057]
请参照图1，此外，在所述平行光管3与所述接收板23之间还设有分光镜9，所述分光镜9沿前后向倾斜设置，所述第二相机5朝向所述分光镜9设置，所述分光镜9用以将从所述接收板23射出的光线反射至所述第二相机5，以便于观察所述第二图像51。
[0058]
具体的调试过程为，根据所述分划板31上的第一图像调节所述雷达主体的高度和沿左右向的旋转角度，若第一图像上的光斑达到最细最亮，则所述雷达主体调整完毕，使得所述激光器221的光线能够平行射入到所述平行光管3中，并从所述分划板31反射至所述接收板23上的接收器；接着将补光灯放于第一激光器对应的接收器旁，调节所述发射板22平移或旋转，使得第二图像51的反射光斑处于正中心位置，第一激光器调试完毕；接着将所述补光灯移动至所述第二激光器对应的接收器旁，再次调节雷达主体的高度和沿左右向的旋转角度，使得所述第二激光器发射至分划板31上并形成光斑，接着调试所述发射板22沿前后向或上下向的旋转角度，只要不平移所述第一激光器和沿左右向翻转所述第一激光器即可，使得所述第二图像51上的反射光斑位于正中心，第二激光器调试完毕，接着调试第三激光器，该过程同第二激光器的调试过程，此处不做赘述。反复调试所述第二激光器和所述第三激光器直至反射光斑位于正中心为止。
[0059]
为了便于调试，所述第一激光器应当位于所述第二蜗轮的中心线上，如此，在调试所述第二激光器和所述第三激光器时，所述第一激光器在所述雷达主体上的安装位置不会发生平移，即以所述第一激光器为基准点，分别调试第二激光器和第三激光器，以逐渐提高调试精准度，达到符合要求的调试效果，对于任意类型的所述激光雷达，三次即可完成调试，相比较于16路激光器调试16次的方式，本方案明显调试效率更高。
[0060]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。