[发明专利]基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置，主要由旋钮磁铁(1)，雷达下支座(4)，雷达上支座(8)，摇臂(3)，微型激光雷达(7)，雷达支架(6)，支座螺栓(9)，螺母(11)，支座定位支架(12)，下支座定位螺栓(13)和雷达定位支架(14)组成，其特征在于，

所述雷达上支座(8)和雷达下支座(4)通过摇臂(3)螺栓连接，所述旋钮磁铁(1)固定在雷达上支座(8)上，所述雷达支架(6)通过雷达螺栓(10)与微型激光雷达(7)连接，并通过支座螺栓(9)固定在雷达下支座(4)上，所述雷达定位支架(14)通过雷达支架定位螺栓(15)分别与雷达支架(6)和微型激光雷达(7)连接，所述支座定位支架(12)斜置固定在雷达上支座(8)和雷达下支座(4)上；通过螺栓调整，实现对微型激光雷达(7)进行三个自由度的调整，分别为在x方向的移动，绕z方向的转动，绕y方向的转动。

2.根据权利要求1所述的一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置，其特征在于，所述支座定位支架(12)通过下支座螺栓(13)与雷达下支座(4)和雷达上支座(8)连接，并通过下支座定位螺栓(13)限位其有效长度，所述雷达定位支架(14)通过雷达支架定位螺栓(15)限位其有效长度。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置，其特征在于，

松动摇臂螺栓(2)，沿x方向移动雷达下支座(4)到设定位置，通过紧固支座定位支架(12)上的下支座定位螺栓(13)，实现微型激光雷达(7)在x方向定位；

松动支座螺栓(9)，通过调整微调螺栓(5)，实现微型激光雷达(7)绕z方向旋转；

松动雷达螺栓(10)，调整微型激光雷达(7)至设定位置，通过雷达支架定位螺栓(15)紧固雷达定位支架(14)，实现微型激光雷达(7)绕y方向的转动。

4.根据权利要求1所述的一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置，其特征在于，通过旋转旋钮磁铁(1)的旋钮调整磁铁磁力，通过磁铁的强磁力将检测装置安装在车轮正上方的车架上，通过调整螺栓对微型激光雷达(7)进行标定，得到微型激光雷达(7)与车轮中心的初次标定距离H。

5.一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测方法，其特征在于，微型激光雷达(7)通过扫描与车轮作刚性连接的上摆臂球头及车轮上轮缘，获取与上摆臂球头及车轮上轮缘之间的距离，根据检测原理，计算车轮动态运动过程中半径的最大值,以此来评价车轮不圆度。

6.根据权利要求5所述的基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测方法，其特征在于，所述获取车轮动态运动过程中半径最大值的方法为：(1)微型激光雷达扫描与车轮作刚性连接的上摆臂球头及车轮上轮缘，通过公式y_i＝r_i*sinθ_i可得到微型激光雷达与各个扫描点间的垂直距离，其中r_i为第i条激光束与第i扫描点之间的距离，θ_i为第i条激光束与水平线之间的夹角；

(2)在颠簸路面对车轮不圆度进行动态检测时，通过微型激光雷达扫描上摆臂球头跳动过程中第k个扫描点与第k+1个扫描点，可计算出车轮因路面颠簸造成上摆臂球头的跳动量Δy_球头＝y_k-y_k+1，其中y_k、y_k+1分别为微型激光雷达到第k个扫描点和第k+1个扫描点间的垂直距离，由于上摆臂球头与车轮做刚性连接，可得车轮跳动量Δy_车轮＝Δy_球头；

(3)车轮动态运动过程中半径最大值可通过公式R＝H-Δy_球头-y_m表达，其中H为微型激光雷达到车轮中心的初次标定距离，y_m为激光雷达扫描过程中到车轮上轮缘的距离，实时计算即可得到车轮动态运动过程中半径的最大值。