扫描角度调整装置、激光雷达系统、载具及自动校正方法

1.一种激光雷达的扫描角度调整装置，设置在参照物体的相互垂直且均与水平面垂直的第一竖直面和第二竖直面所围成90º内角的一侧，以使所述第一竖直面和所述第二竖直面均能够被激光雷达（3）的扫描面照射到，包括：第二方向驱动机构（20），与所述激光雷达（3）连接，用于驱动所述激光雷达（3）绕沿第二方向延伸的第二轴线（23）转动；和第一方向驱动机构（10），与所述第二方向驱动机构（20）连接，用于驱动所述第二方向驱动机构（20）绕第一方向延伸的第一轴线（14）转动；其中，所述第二轴线（23）与所述第一轴线（14）相互垂直；且所述扫描角度调整装置还包括：控制器（4），与所述第二方向驱动机构（20）和所述第一方向驱动机构（10）信号连接，用于向所述第二方向驱动机构（20）和所述第一方向驱动机构（10）发送控制指令，以实现：使第一方向驱动机构（10）通过驱动第二方向驱动机构（20）来带动所述激光雷达（3）在所述第一方向驱动机构（10）的第一角度范围转动，同时获取所述第一角度范围内各个滚转角度所对应的激光雷达数据帧；从所述第一角度范围内各个滚转角度所对应的激光雷达数据帧确定相对于所述第一竖直面的最短距离对应的滚转角度，然后使所述第一方向驱动机构（10）带动所述第二方向驱动机构（20）转动到所述滚转角度；使所述第二方向驱动机构（20）驱动激光雷达（3）按照所述第二方向驱动机构（20）的第二角度范围转动，同时获取所述第二角度范围内各个俯仰角度所对应的激光雷达数据帧；从所述第二角度范围内各个俯仰角度所对应的激光雷达数据帧确定相对于所述第二竖直面的最短距离对应的俯仰角度，并使所述第二方向驱动机构（20）驱动所述激光雷达（3）转动到所述俯仰角度。 2.根据权利要求1所述的扫描角度调整装置，其中，所述第一方向驱动机构（10）包括：支架（11）；第一驱动件（12），固定设置在所述支架（11）上；第一传动件（13），分别与所述第一驱动件（12）的输出部和所述第二方向驱动机构（20）连接，用于在所述第一驱动件（12）的驱动下，带动所述第二方向驱动机构（20）绕所述第一轴线（14）转动。 3.根据权利要求2所述的扫描角度调整装置，其中，所述第二方向驱动机构（20）包括：第二驱动件（21），与所述第一传动件（13）连接；第二传动件（22），与所述激光雷达（3）和所述第二驱动件（21）连接，用于在所述第二驱动件（21）的驱动下，带动所述激光雷达（3）绕所述第二轴线（23）转动。 4.根据权利要求2所述的扫描角度调整装置，其中，所述第一驱动件（12）包括第一舵机，所述第一舵机的动力输出轴与所述第一传动件（13）固定连接，所述第一舵机被配置为根据其动力输出轴的转动位置信号实现反馈控制。 5.根据权利要求3所述的扫描角度调整装置，其中，所述第二驱动件（21）包括第二舵机，所述第二舵机的动力输出轴与所述第一传动件（13）形成可转动的连接，所述第二舵机的机壳与所述激光雷达（3）固定连接，所述第二舵机被配置为根据其动力输出轴的转动位置信号实现反馈控制。 6.根据权利要求1所述的扫描角度调整装置，其中，所述控制器被配置为在所述激光雷达（3）处于工作状态时，使所述第一方向驱动机构（10）驱动所述第二方向驱动机构（20）转动来带动所述激光雷达（3）摆动，并使所述第二方向驱动机构（20）驱动所述激光雷达（3）转动来实现俯仰运动，以使所述激光雷达（3）的扫描面保持与水平面的平行或相对倾斜角。 7.根据权利要求1所述的扫描角度调整装置，还包括：坡度感测单元，用于感测路面的坡度；其中，所述控制器被配置为使所述第二方向驱动机构（20）驱动所述激光雷达（3）绕所述第二轴线（23）转动与所述坡度对应的角度，从而使所述激光雷达（3）的扫描面能够维持与所述坡度的路面平行。 8.一种可调整扫描面角度的激光雷达系统，包括：激光雷达（3）；和权利要求1~7任一所述的扫描角度调整装置。 9.根据权利要求8所述的激光雷达系统，其中，所述激光雷达（3）为单线式或多线式激光雷达。 10.一种载具，包括：权利要求8或9所述的激光雷达系统。 11.根据权利要求10所述的载具，其特征在于，所述载具为可行走的机器人或自动导引车辆。 12.一种基于激光雷达的扫描角度调整装置的激光雷达自动校正方法，其中所述激光雷达的扫描角度调整装置包括：第二方向驱动机构（20），与激光雷达（3）连接，用于驱动所述激光雷达（3）绕沿第二方向延伸的第二轴线（23）转动；和第一方向驱动机构（10），与所述第二方向驱动机构（20）连接，用于驱动所述第二方向驱动机构（20）绕第一方向延伸的第一轴线（14）转动；其中，所述第二轴线（23）与所述第一轴线（14）相互垂直，且所述激光雷达自动校正方法包括：提供具有相互垂直的第一竖直面和第二竖直面的参照物体，所述第一竖直面和所述第二竖直面均与水平面垂直，并将所述扫描角度调整装置设置在所述第一竖直面和所述第二竖直面围成90º内角的一侧，以使所述第一竖直面和所述第二竖直面均能够被激光雷达（3）的扫描面照射到；使第一方向驱动机构（10）通过驱动第二方向驱动机构（20）来带动所述激光雷达（3）在所述第一方向驱动机构（10）的第一角度范围转动，同时获取所述第一角度范围内各个滚转角度所对应的激光雷达数据帧；从所述第一角度范围内各个滚转角度所对应的激光雷达数据帧确定相对于所述第一竖直面的最短距离对应的滚转角度，然后使所述第一方向驱动机构（10）带动所述第二方向驱动机构（20）转动到所述滚转角度；使所述第二方向驱动机构（20）驱动激光雷达（3）按照所述第二方向驱动机构（20）的第二角度范围转动，同时获取所述第二角度范围内各个俯仰角度所对应的激光雷达数据帧；从所述第二角度范围内各个俯仰角度所对应的激光雷达数据帧确定相对于所述第二竖直面的最短距离对应的俯仰角度，并使所述第二方向驱动机构（20）驱动所述激光雷达（3）转动到所述俯仰角度。 13.根据权利要求12所述的激光雷达自动校正方法，还包括：获取所述第一方向驱动机构（10）的第一角度范围和所述第二方向驱动机构（20）的第二角度范围。 14.根据权利要求12所述的激光雷达自动校正方法，其中，所述滚转角度对应的数据帧均包括多个第一激光点云数据，每个所述第一激光点云数据包括所述激光雷达（3）在当前滚转角度下的各个扫描方位/扫描点的序号和对应的距离信息；所述俯仰角度对应的数据帧均包括多个第二激光点云数据，每个所述第二激光点云数据包括所述激光雷达（3）在当前俯仰角度下的各个扫描方位/扫描点的序号和对应的距离信息。 15.根据权利要求14所述的激光雷达自动校正方法，还包括：根据所述激光雷达的扫描点与其相邻点的距离数据判断所述扫描点是否为异常点；如果确定所述扫描点为异常点，则所述扫描点不被纳入最短距离的判断。 16.根据权利要求12所述的激光雷达自动校正方法，其中，所述第一方向驱动机构（10）包括：支架（11）；第一驱动件（12），固定设置在所述支架（11）上；第一传动件（13），分别与所述第一驱动件（12）的输出部和所述第二方向驱动机构（20）连接，用于在所述第一驱动件（12）的驱动下，带动所述第二方向驱动机构（20）绕所述第一轴线（14）转动。 17.根据权利要求16所述的激光雷达自动校正方法，其中，所述第二方向驱动机构（20）包括：第二驱动件（21），与所述第一传动件（13）连接；第二传动件（22），与所述激光雷达（3）和所述第二驱动件（21）连接，用于在所述第二驱动件（21）的驱动下，带动所述激光雷达（3）绕所述第二轴线（23）转动。 18.根据权利要求16所述的激光雷达自动校正方法，其中，所述第一驱动件（12）包括第一舵机，所述第一舵机的动力输出轴与所述第一传动件（13）固定连接，所述第一舵机被配置为根据其动力输出轴的转动位置信号实现反馈控制。 19.根据权利要求17所述的激光雷达自动校正方法，其中，所述第二驱动件（21）包括第二舵机，所述第二舵机的动力输出轴与所述第一传动件（13）形成可转动的连接，所述第二舵机的机壳与所述激光雷达（3）固定连接，所述第二舵机被配置为根据其动力输出轴的转动位置信号实现反馈控制。 20.根据权利要求12所述的激光雷达自动校正方法，还包括：在所述激光雷达（3）处于工作状态时，使所述第一方向驱动机构（10）驱动所述第二方向驱动机构（20）转动来带动所述激光雷达（3）摆动，并使所述第二方向驱动机构（20）驱动所述激光雷达（3）转动来实现俯仰运动，以使所述激光雷达（3）的扫描面保持与水平面的平行或相对倾斜角。 21.根据权利要求12所述的激光雷达自动校正方法，其中，所述扫描角度调整装置还包括：坡度感测单元，用于感测路面的坡度；其中，所述激光雷达自动校正方法还包括：使所述第二方向驱动机构（20）驱动所述激光雷达（3）绕所述第二轴线（23）转动与所述坡度对应的角度，从而使所述激光雷达（3）的扫描面能够维持与所述坡度的路面平行。