[实用新型]一种基于激光测距传感器组的相对姿态测量系统

说明书

本实用新型涉及一种基于激光测距传感器组的相对姿态测量系统，包括基准车辆及被测车辆，基准车辆的前端设有第一激光测距传感器、第二激光测距传感器以及至少一个第三激光测距传感器，被测车辆的后端设有与第一激光测距传感器相适配的第一反射板、与第二激光测距传感器相适配的第二反射板以及至少一个参考反射板，参考反射板与相应一侧的第三激光测距传感器相适配，并与被测车辆的后端端面互呈夹角。与现有技术相比，本实用新型采用三个或四个激光测距传感器进行测量，具有高测量精度、高响应速度的优点，能够实现被测车辆在平面内3个自由度的实时测量，并可配合PLC控制器对被测车辆的方位、距离及姿态进行自动调节。

技术领域

本实用新型属于车辆姿态测量技术领域，涉及一种基于激光测距传感器组的相对姿态测量系统。

背景技术

随着社会生产力的发展以及劳动力成本的提高，传统的人力搬运或示教再现式半机械化运输的工厂物流方式都已远远无法满足现代制造业的物流需求，物流自动化已经成为现代工业运输领域的主流趋势。移动机器人的广泛应用可以实现生产自动化，提高工厂生产效率，节约企业应用成本，对促进社会发展具有十分重要的意义。

然而，当某一路径需要两辆或者更多移动设备同时工作时，联动功能变得尤为重要。其中，如何进行被测车辆在平面内3个自由度的实时测量和自动调节，保证该被测车辆不发生平移或转动偏移，是亟待解决的问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于激光测距传感器组的相对姿态测量系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于激光测距传感器组的相对姿态测量系统，该系统包括基准车辆及被测车辆，所述的基准车辆的前端设有第一激光测距传感器、第二激光测距传感器以及至少一个第三激光测距传感器，所述的被测车辆的后端设有与第一激光测距传感器相适配的第一反射板、与第二激光测距传感器相适配的第二反射板以及至少一个参考反射板，所述的参考反射板与相应一侧的第三激光测距传感器相适配，并与被测车辆的后端端面互呈夹角。第一激光测距传感器、第二激光测距传感器及第三激光测距传感器共同组成激光测距传感器组，对被测车辆相对于基准车辆的位置及姿态进行测量。激光测距传感器组发射激光光束至相应反射板的正中间，激光光束经反射板以平行于原路的路径反射回相应的激光测距传感器。

作为优选的技术方案，所述的激光测距传感器包括用于发收激光光束的传感器探头、集成了信号转换与放大功能的多功能放大器及用于数据传输的通信单元，全行程测量精度达到1.5-2mm，联动精度达到±5mm，有效检测距离为0.1-50m。

进一步地，所述的第一反射板及第二反射板均与被测车辆的后端端面相平行。

进一步地，所述的参考反射板与被测车辆的后端端面之间的夹角为30-60°。

作为优选的技术方案，所述的参考反射板与被测车辆的后端之间设有参考反射板调节支架，以调节参考反射板与被测车辆的后端端面之间的夹角。

进一步地，所述的第三激光测距传感器及参考反射板均设有一个，并且所述的第三激光测距传感器位于基准车辆的中轴线上，所述的参考反射板位于被测车辆的中轴线上。

进一步地，所述的第三激光测距传感器及参考反射板均设有两个，并且两第三激光测距传感器关于基准车辆的中轴线上对称设置，两参考反射板关于被测车辆的中轴线对称设置。

进一步地，所述的基准车辆上设有分别与第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器电连接的基准车辆PLC控制器，所述的被测车辆上设有与基准车辆PLC控制器相适配的被测车辆PLC控制器。被测车辆PLC控制器中的信号接收器能够与基准车辆PLC控制器通过无线网络进行通讯，以便接收被测车辆的姿态数据并精确调节被测车辆的位姿。