激光雷达导航方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了激光雷达导航方法及装置，主控结构对驱动结构和距离检测装置发出启动指令，驱动结构驱动驱动板转动，并带动距离检测装置从初始方位旋转并探测前方物体，获得不同方位的距离数据；角度检测装置对距离检测装置的不同方位与初始方位之间的偏移角度进行检测，获得角度数据；主控结构接收距离数据和角度数据，并将每一方位的距离数据和角度数据进行融合，获得每一方位的融合数据；PC机，将接收所有融合数据并生成点云数据;PC机，将点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。

Laser radar navigation method and device

The invention discloses a laser radar navigation method and device, the main control structure start instruction on the drive structure and distance detection device, the driving structure is driven to rotate the drive plate, and drives the distance from the initial azimuth rotation detecting device and detecting objects in front, get different azimuth distance data; angle detection device to detect the deviation angle between the distance detection device for different azimuth and initial azimuth angle are obtained, the main data structure; receiving data and distance from the perspective of data fusion, and the distance and angle data of each azimuth data, get data fusion of each azimuth; PC, will receive all data fusion and generation of point cloud data; PC, will point cloud data is to generate overlapping splicing map, combined with the navigation algorithm of navigation function.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达导航方法及装置。
技术介绍
激光雷达技术是一种将激光技术与大气光学、雷达技术、光机电一体化、计算机技术相融合的主动式遥感探测技术，具有灵敏度和分辨率高，信息量丰富，抗干扰能力强，隐蔽性好等特点。激光雷达技术已经广泛应用于交通测速，车辆防撞，无损检测，及机器人视觉系统等多种民用和军事应用领域。目前利用激光雷达导航装置探测时，一般采用皮带带动皮带轮转动，皮带轮再带动激光器旋转，从而实现激光器的多方位检测，而在使用过程中，皮带容易发生磨损，当其磨损后，其传动效率和传动稳定性都将受到影响，进而会影响该激光雷达装置的使用性能和使用寿命，若对皮带进行定期更换，将导致使用成本增加；目前激光雷达导航装置的激光器获得检测数据后采用光电传输方式传输数据，而光电传输不仅安装精度要求高，而且传输过程中容易收到外界干扰，其检测精度难以保证；另外，目前激光雷达导航装置的角度检测模块通常采用光电码盘传感器，光电码盘传感器对工艺的要求特别高，且检测精度和检测速度不够；此外，在目前的激光雷达导航装置中，一般采用有刷电机和馈电滑环的方式对激光器进行供电，其在使用过程中，有刷电机的电刷和馈电滑环容易发生磨损，从而影响该激光雷达装置的使用寿命。因此，现需提供一种使用寿命长且使用性能好的激光雷达导航方法及装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使用寿命长且使用性能好的激光雷达导航方法及装置。本专利技术提供的激光雷达导航方法，该方法包括下述步骤：主控结构对驱动结构和所述距离检测装置发出启动指令，所述驱动结构驱动所述驱动板转动，并带动所述距离检测装置从初始方位旋转并探测前方物体，获得不同方位的距离数据，其中对所述距离检测装置的供电采用无线供电的方式；角度检测装置对所述距离检测装置的不同方位与初始方位之间的偏移角度进行检测，获得角度数据；所述主控结构接收距离数据和角度数据，并将每一方位的距离数据和角度数据进行融合，获得每一方位的融合数据；PC机，将接收所有融合数据并生成点云数据;所述PC机，将点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。所述距离检测装置检测到的距离数据通过第一串口传递给第一无线信号模块后，由所述第一无线信号模块传递至所述主控结构上的第二无线信号模块。在所述无线供电方式中，对无线供电模块的馈电线圈通以交流电，与所述距离检测装置连接的受电线圈产生电动势，对所述距离检测装置供电。所述角度检测模块根据IGMR的角度检测原理进行角度检测。激光雷达导航装置，包括：驱动结构，所述驱动结构包括驱动电机，连接盘和驱动底板，所述驱动底板通过连接盘与驱动电机相连；距离检测装置，用于检测和传输距离数据，所述距离检测装置固定安装在所述驱动底板上；角度检测装置，用于检测和传输角度数据；以及主控结构，包括电机固定板、主控板以及安装在所述主控板上的主控芯片、电机驱动芯片、MOS管驱动级，所述主控芯片用于将角度数据传输给电机驱动芯片，还用于接收并融合所述距离数据和所述角度数据；PC机，用于接收所有融合数据并生成点云数据，还用于将点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。所述距离检测装置包括激光器，安装在所述驱动底板上；第一无线信号模块，安装在所述驱动底板上；以及第一串口，连接在所述激光器和所述第一无线信号模块之间。所述角度检测装置包括安装在所述驱动电机底部轴心上的径向充磁磁铁，以及安装在所述主控板上的角度检测模块。所述电机驱动芯片通过MOS管作为驱动级控制电机转动。包括对所述激光器进行供电的无线供电模块。所述无线供电模块包括：馈电线圈，安装在所述驱动结构的电机固定板上；受电线圈，安装在所述驱动底板上，所述受电线圈与所述激光器连接；以及无线供电控制板，安装在所述主控板上；其中，所述无线供电控制板将直流电转化为交流电并供给所述馈电线圈。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术中，所述激光器由固定安装在所述驱动结构上的驱动底板带动下发生转动，从而实现所述激光器的360度全方位检测；其相对于现有技术中采用皮带和皮带轮的驱动方式来说，该激光雷达导航装置的各传动部件在传动过程中不会发生磨损，且传动效率和传动精度高，从而提高了该激光雷达导航装置的使用寿命和使用稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中，图1为本专利技术激光雷达导航方法及装置的机构示意图；图2为本专利技术激光雷达导航方法及装置中无线供电模块工作原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本专利技术提供一种激光雷达导航方法，该方法包括下述步骤：主控结构对驱动结构和所述距离检测装置发出启动指令，所述驱动结构驱动所述驱动板转动，并带动所述距离检测装置从初始方位旋转并探测前方物体，获得不同方位的距离数据，角度检测装置对所述距离检测装置的不同方位与初始方位之间的偏移角度进行检测，获得角度数据，其中对所述距离检测装置的供电采用无线供电的方式；所述主控结构接收距离数据和角度数据，并将每一方位的距离数据和角度数据进行融合，获得每一方位的融合数据；PC机，将接收所有融合数据并生成点云数据;所述PC机，将点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。如图1所示，具体使用时，通过所述主控结构对所述驱动结构和所述距离检测装置发出启动指令，所述驱动结构收到指令后开始带动安装在其上的所述距离检测装置开始转动，与此同时，所述距离检测装置开始对前方物体进行探测，并获得多个不同方位上的距离数据；在所述距离检测装置的转动过程中，所述角度检测装置对所述距离检测装置的旋转角度进行检测，当所述距离检测装置在某一方位获得距离数据时，所述角度检测装置获得所述距离检测装置在该方位的角度数据；然后，所述距离检测装置将检测到的距离数据传输给所述主控结构，所述角度检测装置将检测到的角度数据传输给所述主控结构；所述主控结构接收距离数据和角度数据，并对每一方位的距离数据和角度数据进行融合，获得每一方位的融合数据；所述主控结构将融合数据传输给所述PC机，所述PC机根据接收到的所有融合数据生成点云数据，并对点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。在现有技术中，距离检测装置的转动采用皮带和皮带轮的驱动方式，该方式在各传动部件在传动过程中容易发生磨损，降低激光雷达导航装置的使用寿命和使用稳定性；本专利技术采用外转子无刷电机通过连接盘带动距离检测装置转动，该方式各传动部件在传动过程中不会发生磨损，且传动效率和传动精度高，从而提高了该激光雷达导航装置的使用寿命和使用稳定性。所述距离检测装置在所述驱动结构的作用下会发生多本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光雷达导航方法，其特征在于，所述激光雷达导航方法包括下述步骤： S1、主控结构对驱动结构和所述距离检测装置发出启动指令，所述驱动结构驱动所述驱动板转动，并带动所述距离检测装置从初始方位旋转并探测前方物体，获得不同方位的距离数据，其中对所述距离检测装置的供电采用无线供电的方式；角度检测装置对所述距离检测装置的不同方位与初始方位之间的偏移角度进行检测，获得角度数据； S2、所述主控结构接收距离数据和角度数据，并将每一方位的距离数据和角度数据进行融合，获得每一方位的融合数据； S3、PC机，将接收所有融合数据并生成点云数据; S4、所述PC机，将点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。

【技术特征摘要】
1.激光雷达导航方法，其特征在于，所述激光雷达导航方法包括下述步骤：S1、主控结构对驱动结构和所述距离检测装置发出启动指令，所述驱动结构驱动所述驱动板转动，并带动所述距离检测装置从初始方位旋转并探测前方物体，获得不同方位的距离数据，其中对所述距离检测装置的供电采用无线供电的方式；角度检测装置对所述距离检测装置的不同方位与初始方位之间的偏移角度进行检测，获得角度数据；S2、所述主控结构接收距离数据和角度数据，并将每一方位的距离数据和角度数据进行融合，获得每一方位的融合数据；S3、PC机，将接收所有融合数据并生成点云数据;S4、所述PC机，将点云数据进行重叠拼接即去重后生成地图，再结合导航算法实现导航功能。2.根据权利要求1所述的激光雷达导航方法，其特征在于，所述距离检测装置检测到的距离数据通过第一串口传递给第一无线信号模块后，由所述第一无线信号模块传递至所述主控结构上的第二无线信号模块。3.根据权利要求1所述的激光雷达导航方法，其特征在于，在所述无线供电方式中，对无线供电模块的馈电线圈通以交流电，与所述距离检测装置连接的无线供电模块的受电线圈产生电动势并对所述距离检测装置供电。4.根据权利要求1所述的激光雷达导航方法，其特征在于，所述角度检测模块采用基于IGMR的角度检测原理的角度检测模块进行角度检测。5.激光雷达导航装置，其特征在于，包括：驱动结构，所述驱动结构包括驱动电机，连接盘和驱动底板，所述驱动底板通过连接盘与驱动电机固定连接；距离检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景龙，李朝晖，
申请(专利权)人：湖南晖龙股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43