雷达扫描机构的零位标定及补偿方法、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及雷达标定技术领域，尤其涉及一种雷达扫描机构的零位标定及补偿方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.雷达扫描机构的主要工作之一是采集三维空间中障碍物的位置信息，然后通过电磁波探测采集障碍物到测量系统的距离信息。零位误差则是雷达扫描机构标校中的一个重要技术指标。
3.雷达扫描机构中的旋转机构的零位标校需要借助编码器，而旋转机构的编码器在安装过程中难以保证其零点与该旋转机构的零位完全重合，故装机后需要对雷达扫描机构进行零位标定。
4.目前，一方面，雷达扫描机构的零位标定通常采用激光跟踪仪，但其成本高昂且标定流程繁杂。另一方面，雷达扫描机构需要探测仓库内物料的高度进而推算出物料的实际库存情况，这就要求雷达扫描机构具备较高的运动精度以避免出现偏差，然而，雷达扫描机构的几何误差是不可避免的，因此如何对雷达扫描机构进行零位标定，且对存在的零位误差进行补偿，成为目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种雷达扫描机构的零位标定及补偿方法、设备及存储介质，以解决目前雷达扫描机构的零位标定的过程较复杂的问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种雷达扫描机构的零位标定及补偿方法，雷达扫描机构包括雷达安装面、第一旋转机构、第二旋转机构以及雷达探测单元，第一旋转机构旋转或摆动装配在雷达安装面，第二旋转机构铰接在第一旋转机构的自由端，雷达探测单元设置于第二旋转机构的自由端，其中第二旋转机构的旋转轴线与第一旋转机构的旋转轴线相互垂直，零位标定及补偿方法包括：
7.当对目标旋转机构进行零位标定及补偿时，控制第一旋转机构和第二旋转机构中目标旋转机构以外的旋转机构保持静止，并控制目标旋转机构由初始位置旋转至多个不同位置，记录目标旋转机构在多个不同位置时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离，目标旋转机构为第一旋转机构或第二旋转机构，目标标定板位于雷达探测单元的探测区域内且目标标定板平行或垂直于雷达安装面；
8.根据目标旋转机构在初始位置和实际零位处的探测距离，确定目标旋转机构的零位偏移量，其中实际零位为探测距离最短时目标旋转机构所处的位置；
9.以实际零位为基准，控制目标旋转机构旋转多个预设角度，记录目标旋转机构旋转至多个预设角度处时，雷达探测单元探测到的与目标标定板之间的探测距离；
10.根据目标旋转机构在实际零位和多个预设角度处的探测距离计算目标旋转机构的多个实际旋转角度，并根据多个预设角度和多个实际旋转角度构建目标旋转机构的补偿
模型。
11.在一种可能的实现方式中，控制第一旋转机构和第二旋转机构中目标旋转机构以外的旋转机构保持静止，具体为：
12.控制第一旋转机构和第二旋转机构中目标旋转机构以外的旋转机构处于第一位置并在第一位置处保持静止，第一位置为相应的旋转机构与目标标定板垂直时的位置。
13.在一种可能的实现方式中，目标旋转机构的零位偏移量θ0为：
14.θ0＝arcos(r+l0)/(r+l
初
)；
15.其中，θ0为目标旋转机构的零位偏移量，r为雷达探测单元的转动半径，
16.l
初
为目标旋转机构在初始位置时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离，l0为目标旋转机构在实际零位时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离。
17.在一种可能的实现方式中，根据多个预设角度和多个实际旋转角度构建目标旋转机构的补偿模型的步骤包括：
18.将多个预设角度作为输入、多个实际旋转角度作为输出，进行数据拟合处理，得到表征实际旋转角度与预设角度关系的补偿模型。
19.在一种可能的实现方式中，将多个预设角度作为输入、多个实际旋转角度作为输出，进行数据拟合处理，具体包括：
20.根据最小二乘法对多个预设角度、多个实际旋转角度进行数据拟合处理。
21.在一种可能的实现方式中，实际旋转角度与预设角度关系的补偿模型为：
22.θ＝a*θ
x
+b；
23.其中，θ为实际旋转角度，θ
x
为预设角度，a和b为进行拟合得到的系数值。
24.在一种可能的实现方式中，第一旋转机构沿第一旋转机构的旋转轴线180度摆动，第二旋转机构沿第二旋转机构的旋转轴线180度摆动。
25.在一种可能的实现方式中，第一旋转机构沿第一旋转机构的旋转轴线360度转动，第二旋转机构沿第二旋转机构的旋转轴线180度摆动。
26.第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
27.第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
28.本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
29.本发明在对目标旋转机构进行零位标定及补偿时，首先，通过控制第一旋转机构或第二旋转机构中的一个旋转机构保持静止，控制另一个旋转机构从初始位置旋转至多个不同位置，并记录该旋转机构在多个不同位置时雷达探测单元与目标标定板之间的距离，通过该旋转机构在初始位置和实际零位时的探测距离，从而确定该旋转机构的零位偏移量。然后，控制该旋转机构以实际零位为基准，旋转多个预设角度，并记录该旋转机构旋转至多个预设角度时，雷达探测单元探测到的与目标标定板之间的探测距离，通过该旋转机构在实际零位和多个预设角度处的探测距离计算该旋转机构的多个实际旋转角度，进而确定该旋转机构的补偿模型。从而，通过雷达扫描机构本身的雷达探测单元即可对雷达扫描
机构进行零位标定，且通过简单的几何关系即可得到雷达扫描机构的补偿模型。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明实施例提供的雷达扫描机构的零位标定及补偿方法的流程示意图；
32.图2是本发明实施例提供的一种雷达扫描机构的结构示意图；
33.图3是本发明实施例提供的另一种雷达扫描机构的结构示意图；
34.图4是本发明实施例提供的图2中的雷达扫描机构安装标定板后对第二旋转机构进行标定的结构示意图；
35.图5是本发明实施例提供的图2中的雷达扫描机构安装标定板后对第一旋转机构进行标定的结构示意图；
36.图6是本发明实施例提供的图4中的雷达扫描机构的第二旋转机构的零位标定示意图；
37.图7是本发明实施例提供的图5中的雷达扫描机构的第一旋转机构的零位标定示意图；
38.图8是本发明实施例提供的图4中的雷达扫描机构的第二旋转机构的误差补偿示意图；
39.图9是本发明实施例提供的图5中的雷达扫描机构的第一旋转机构的误差补偿示意图；
40.图10是本发明实施例提供的雷达扫描机构的零位标定及补偿装置的结构示意图；
41.图11是本发明实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
42.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
44.正如背景技术中所介绍的，雷达扫描机构中的每个旋转机构的零位都需要借助编码器确定，而编码器在安装过程中难以保证其零点与该旋转机构的零位完全重合，故装机后需要对每个旋转机构进行零位标定。
45.然而，现有的精度较高的标定方法较复杂，成本较高，而简单的标定方法则会存在人为误差，无法满足客户对雷达扫描机构运动精度较高的需求。
46.为了解决现有技术问题，如图1所示，本发明实施例提供了一种雷达扫描机构的零位标定及补偿方法，详述如下：
47.其中，本方法中的雷达扫描机构包括旋转或摆动装配在雷达安装面上的第一旋转机构、铰接在第一旋转机构自由端的第二旋转机构，且第二旋转机构的旋转轴线与第一旋转机构的旋转轴线相互垂直，在第二旋转机构的自由端设有一雷达探测单元。第一旋转机构和第二旋转机构转动时，会带动雷达探测单元运动。
48.图2为雷达扫描机构一实施例的结构示意图，结合图2，雷达扫描机构包括一个第一旋转机构10，一个第二旋转机构20和雷达探测单元。其中，第一旋转机构10可以沿其旋转轴线360度转动，第二旋转机构20可以沿其旋转轴线180度摆动。第一旋转机构10的旋转端装配在雷达安装面上，第二旋转机构20的一端与第一旋转机构10的自由端铰接，第二旋转机构20的自由端设有雷达探测单元。此处需要说明的是，第二旋转机构20的旋转轴线与第一旋转机构10的旋转轴线在空间上相互垂直。为了后续描述方便，将第一旋转机构10的旋转轴线称为第一轴线11，第二旋转机构20的旋转轴线称为第二轴线21。
49.当雷达扫描机构工作时，由于第一旋转机构10能够沿第一轴线11进行360度转动，第二旋转机构20能够沿第二轴线21进行180度摆动，使得雷达探测单元能够沿着第一轴线11和第二轴线21的两个转动维度进行转动。
50.图3为雷达扫描机构另一实施例的结构示意图，结合图3，雷达扫描机构包括一个第一旋转机构10，一个第二旋转机构20和雷达探测单元。其中，第一旋转机构10可以沿其旋转轴线180度摆动，第二旋转机构20可以沿其旋转轴线180度摆动。第一旋转机构10的摆动端铰接在雷达安装面上，第二旋转机构20的一端与第一旋转机构10的自由端铰接，第二旋转机构20的自由端设有雷达探测单元。此处需要说明的是，第二旋转机构20的旋转轴线与第一旋转机构10的旋转轴线在空间上相互垂直。为了后续描述方便，将第一旋转机构10的旋转轴线称为第一轴线11，第二旋转机构20的旋转轴线称为第二轴线21。
51.当雷达扫描机构工作时，由于第一旋转机构10能够沿第一轴线11进行180度摆动，第二旋转机构20能够沿第二轴线21进行180度摆动，使得雷达探测单元能够沿着第一轴线11和第二轴线21的两个转动维度进行转动。
52.需要说明的是，图2和图3中所示的雷达扫描机构仅为本发明实施例提供的零位标定及补偿方法所适用的两个实施例，并非限定，对于其他类型的雷达扫描机构，同样可以应用本发明实施例所提供的零位标定及补偿方法进行零位标定及补偿，此处就不在一一列举。
53.图2和图3中的雷达扫描机构在进行零位标定及补偿时的方法是相同的。此处以图2中的雷达扫描机构为例，对其零位标定及补偿的方法进行说明。
54.雷达扫描机构的零位标定及补偿方法，详述如下：
55.步骤s110、当对目标旋转机构进行零位标定及补偿时，控制第一旋转机构和第二旋转机构中目标旋转机构以外的旋转机构保持静止，并控制目标旋转机构由初始位置旋转至多个不同位置，记录目标旋转机构在多个不同位置时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离。
56.其中，本发明实施例零位标定及补偿方法用于对雷达扫描机构中的第一旋转机构和第二旋转机构进行零位标定和补偿，在具体实现时，需对第一旋转机构和第二旋转机构分别进行标定和补偿。其中，将待进行零位标定和补偿的旋转机构记为目标旋转机构，目标旋转机构为第一旋转机构或第二旋转机构。
57.为了实现对雷达扫描机构的零位标定及补偿，需要在雷达探测区域内设置标定板，标定板可以为带有间距图案阵列的平板，如此设置，通过标定板可以确定物理尺寸和像素之间的换算关系，进而大幅提高检测及测量的精度。在一些实施例中，为了实现对第一旋转机构和第二旋转机构分别进行零位标定和补偿，可以在雷达探测单元的探测区域内设置两个标定板，其中一个标定板用于对第一旋转机构进行标定，另一个标定板用于对第二旋转机构进行标定。且两个标定板中，其中一个标定板与雷达安装面平行，另一个标定板与雷达安装面垂直。
58.在一实施例中，两个标定板可以分别记为第一标定板32以及第二标定板31。其中，第二标定板31用于对第二旋转机构20进行标定，第一标定板32用于对第一旋转机构10进行标定。标定板在雷达探测空间内的放置位置满足以下条件：第一标定板32与雷达安装面垂直，第二标定板31与雷达安装面平行，当待标定的第一旋转机构10或第二旋转机构20位于实际零位时，第一旋转机构10与第一标定板32的距离最短，第二旋转机构20与第二标定板31的距离最短。
59.结合参考图4和图5，对于雷达扫描机构，其第一旋转机构10的摆动端铰接在雷达安装面上，第二旋转机构20的一端与第一旋转机构10的自由端铰接。理想情况下，零位状态是在第一旋转机构10和第二旋机构20各自的编码器上显示为0度时，第一旋转机构10和第二旋转机构20均与雷达安装面呈垂直状态。而在实际情况中，由于各种安装或结构误差，当第一旋转机构10和第二旋转机构20各自的编码器显示为0度时，第一旋转机构10和第二旋转机构20与雷达安装面并非垂直状态，而是存在一定的角度偏差，因此需要对其进行零位标定。以零位状态时，雷达安装面与第一旋转机构10垂直为例，此时，第一标定板32与雷达安装面垂直设置，第二标定板31与雷达安装面呈平行设置，在进行零位标定和补偿时，第一标定板32和第二标定板31用于将雷达探测单元发射到第一标定板32或第二标定板31的目标点的探测波反射回雷达探测单元，根据雷达测距原理即可计算得到雷达探测单元与标定板上目标点的距离。
60.在对雷达扫描机构进行零位标定和补偿时，使雷达探测单元处于工作状态，然后通过控制第一旋转机构10和第二旋转机构20的旋转，带动雷达探测单元分别运行到第一标定板以及第二标定板的多个不同位置，并分别记录雷达探测单元距离第一标定板或第二标定板的探测数据。
61.在确定第二旋转机构的零位及补偿模型时，保持第一旋转机构静止，控制第二旋转机构20转动至多个不同位置、并分别记录当第二旋转机构20在多个不同位置时雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据。为了便于标定，如图4所示，可以保持第一旋转机构10与第二标定板31垂直，且保持第一旋转机构10静止，然后控制第二旋转机构20转动至多个不同位置。
62.同样的，在确定第一旋转机构的零位及补偿模型时，保持第二旋转机构20静止，控制第一旋转机构10转动至多个不同位置，并分别记录当第一旋转机构10在多个不同位置时，雷达探测单元距离第一标定板32的探测数据。为了便于标定，如图5所示，可以保持第二旋转机构20与第一标定板32垂直，且保持第二旋转机构20静止，控制第一旋转机构10转动至多个不同位置。
63.步骤s120、根据目标旋转机构在初始位置和实际零位处的探测距离，确定目标旋
转机构的零位偏移量。
64.其中，实际零位为探测距离最短时目标旋转机构所处的位置，初始位置为雷达扫描机构安装在雷达安装面上后，第一旋转机构10或第二旋转机构20各自的编码器显示为0度时的位置。
65.在对第二旋转机构20的零位进行标定时，保持第一旋转机构10静止，从而保证雷达扫描机构仅在一个平面内运动，从而即可对第二旋转机构20的零位进行标定及补偿。
66.具体的，如图4所示，在保持第一旋转机构10静止后，可以保持第一旋转机构10与第二标定板31垂直，控制第二旋转机构20从第二旋转机构20的初始位置转动到第二旋转机构20的实际零位。此处的第二旋转机构20的初始位置为第二旋转机构20自身的零位，第二旋转机构20的实际零位为第二旋转机构20转动时，雷达探测单元垂直与第二标定板31的位置，也就是雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据最小时的位置。然后，分别记录雷达探测单元分别在第二旋转机构20的初始位置和第二旋转机构20的实际零位时距离第二标定板31的探测数据。
67.基于上面的探测数据，根据几何关系，即可确定第二旋转机构的零位偏移量。如图6所示，第二旋转机构20在第二旋转机构20的初始位置和第二旋转机构20的实际零位时，记录的雷达探测单元分别距离第二标定板31的探测数据，根据几何关系，即可确定第二旋转机构20的初始位置与实际零位的零位偏移量。
68.具体的计算过程如下：
69.第二旋转机构20的初始位置与第二旋转机构20的实际零位的零位偏移量为θ0，
70.θ0＝arcos(r+l0)/(r+l
初
)；
71.其中，r为雷达探测单元的转动半径，l
初
为雷达探测单元在初始位置距离第二标定板31的探测数据，l0为雷达探测单元在实际零位距离第二标定板31的探测数据。
72.在对第一旋转机构10的零位进行标定时，保持第二旋转机构20静止，从而保证雷达扫描机构仅在一个平面内运动，从而即可对第一旋转机构10的零位进行标定及补偿。
73.具体的，如图5所示，在保持第二旋转机构20静止后，可以保持第二旋转机构20与第一标定板32垂直，，控制第一旋转机构10从第一旋转机构10的初始位置转动到第一旋转机构10的实际零位。此处的第一旋转机构10的初始位置为第一旋转机构10自身的零位，第一旋转机构10的实际零位为第一旋转机构10转动时，雷达探测单元垂直与第一标定板32的位置，也就是雷达探测单元距离第一标定板32的探测数据最小时的位置。然后，记录雷达探测单元分别在第一旋转机构10的初始位置和第一旋转机构10的实际零位时距离第一标定板32的探测数据。
74.同样的道理，基于上面探测数据，根据几何关系，即可确定第一旋转机构的零位偏移量。如图7所示，第一旋转机构10在第一旋转机构10的初始位置和第一旋转机构10的实际零位时，分别记录的雷达探测单元分别距离第一标定板32的探测数据，确定第一旋转机构10的初始位置与实际零位的零位偏移量。
75.具体的计算过程如下：
76.第一旋转机构10的初始位置与第一旋转机构10的实际零位的零位偏移量为α0，
77.α0＝arcos(r+k0)/(r+k
初
)；
78.其中，r为雷达探测单元的转动半径，k
初
为雷达探测单元在初始位置距离第一标定
板32的探测数据，k0为雷达探测单元在初始位置距离第一标定板32的探测数据。
79.步骤s130、以实际零位为基准，控制目标旋转机构旋转多个预设角度，记录目标旋转机构旋转至多个预设角度处时，雷达探测单元探测到的与目标标定板之间的探测距离。
80.确定第二旋转机构20的实际零位后，仍然保持第一旋转机构10静止，控制第二旋转机构20从第二旋转机构20的实际零位转动多个预设角度，并分别对应记录雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据。
81.同样的，确定第一旋转机构10的实际零位后，仍然保持第二旋转机构20静止，控制第一旋转机构10从第一旋转机构10的实际零位转动多个预设角度，并分别对应记录雷达探测单元距离第一标定板32的探测数据。
82.步骤s140、根据目标旋转机构在实际零位和多个预设角度处的探测距离计算目标旋转机构的多个实际旋转角度，并根据多个预设角度和多个实际旋转角度构建目标旋转机构的补偿模型。
83.由于雷达扫描机构的第一旋转机构和第二旋转机构均存在几何误差，因此，第一旋转机构和第二旋转机构的实际旋转角度和预设角度之间也会存在误差。
84.在确定第二旋转机构20的实际零位、且控制第二旋转机构20从第二旋转机构20的实际零位转动多个预设角度，通过得到的雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据，即可根据几何关系计算第二旋转机构20的实际零位与初始位置的偏差角度和误差补偿模型。
85.具体的，如图8所示，基于所有预设角度相对应的雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据、雷达探测单元在第二旋转机构20的实际零位距离第二标定板31的探测数据，即可确定第二旋转机构20按照所有预设角度转动时相对应的所有实际旋转角度。需要说明的是，预设角度为第二旋转机构20从其实际零位开始旋转的角度。
86.例如：第二旋转机构20设定的预设角度为θ
x
，在θ
x
时对应的雷达探测单元的探测数据为l
x
，由于机构存在几何误差，因此，实际旋转角度θ与预设角度θ
x
之间存在误差，根据图8中的几何关系即可计算出第二旋转机构20的实际转动角度θ，计算方式如下：
87.θ＝arcos(r+l
x
)/(r+l0)。
88.通过对所有预设角度、以及所有预设角度相对应的所有实际旋转角度进行拟合处理，即可建立第二旋转机构20的误差补偿模型。
89.具体的，可以采用最小二乘法建立预设角度与实际旋转角度之间的误差模型，格式如：θ＝a*θ
x
+b。其中，θ为实际旋转角度，θ
x
为预设角度，a和b为进行拟合得到的系数值。
90.同样的，第一旋转机构10的误差补偿模型的计算，与第二旋转机构20的计算原理相同。
91.在确定第一旋转机构10的实际零位、且控制第一旋转机构10从第一旋转机构10的实际零位转动多个预设角度，通过得到的雷达探测单元距离第一标定板32的探测数据，即可根据几何关系计算第一旋转机构10的偏差角度和误差补偿模型。
92.具体的，如图9所示，基于所有预设角度相对应的雷达探测单元距离第一标定板32的探测数据、雷达探测单元在第一旋转机构10的实际零位距离第一标定板32的探测数据，确定第一旋转机构10按照所有预设角度转动时相对应的所有实际旋转角度。需要说明的是，这里的预设角度为第一旋转机构10从其实际零位摆动的角度。
93.例如：第一旋转机构10设定的预设角度为α
x
，在α
x
时对应的雷达探测单元的探测数
据为k
x
，由于机构存在几何误差，因此，实际旋转角度α与预设角度α
x
之间存在误差，根据图9中的几何关系即可计算出第一旋转机构10的实际旋转角度α，计算方式如下：
94.α＝arcos(r+k
x
)/(r+k0)。
95.通过对所有预设角度、以及所有预设角度相对应的所有实际旋转角度进行拟合处理，即可建立第一旋转机构10的误差补偿模型。
96.具体的，可以采用最小二乘法建立预设转动角度与实际转动角度之间的误差模型，格式如：α＝c*α
x
+d。其中，α为实际旋转角度，α
x
为设定的预设角度，c和d为进行拟合得到的系数值。
97.本发明在对目标旋转机构进行零位标定及补偿时，首先，通过控制第一旋转机构或第二旋转机构中的一个旋转机构保持静止，控制另一个旋转机构从初始位置旋转至多个不同位置，并记录该旋转机构在多个不同位置时雷达探测单元与目标标定板之间的距离，通过该旋转机构在初始位置和实际零位时的探测距离，从而确定该旋转机构的零位偏移量。然后，控制该旋转机构以实际零位为基准，旋转多个预设角度，并记录该旋转机构旋转至多个预设角度处时，雷达探测单元探测到的与目标标定板之间的探测距离，通过该旋转机构在实际零位和多个预设角度处的探测距离计算该旋转机构的多个实际旋转角度，确定该旋转机构的补偿模型。从而，通过机构本身的雷达探测单元即可对雷达扫描机构进行零位标定，且通过简单的几何关系即可得到雷达扫描机构的补偿模型。
98.下面结合图2中的雷达扫描机构，对该雷达扫描机构的零位标定及补偿方法进行详细的描述。
99.将图2所示的雷达扫描机构安装到探测空间，且安装两个标定板后，如图4所示。
100.保持第一旋转机构10与第二标定板31垂直，且保持第一旋转机构10静止，控制第二旋转机构20从第二旋转机构20的初始位置转动，其中，第二旋转机构20的初始位置的关节转角为0度，此时雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据为l
初
＝200.29mm。控制第二旋转机构20左右摆动，当雷达探测单元距离第二标定板31的探测数据最小时，即雷达探测单元垂直与第二标定板31的位置为第二旋转机构20的实际零位，此时的探测数据为l0＝200.25mm。
101.由于雷达扫描机构存在几何误差，雷达扫描机构编码器读取的转角与第二旋转机构20实际转动的角度θ0之间存在误差，第二旋转机构20的实际转角θ0可根据几何关系求得，实际转角θ0与雷达探测单元的转动半径r＝83mm、雷达探测单元测量的探测数据l
初
和l0之间存在如下函数关系：
102.θ0＝arcos(r+l0)/(r+l
初
)；
103.从而即可计算得到第二旋转机构20的实际零位与初始位置的偏差角度为θ0＝0.963
°
，即当第二旋转机构20到达其初始位置后，在正向转动0.963
°
即到达其实际零位。
104.继续保持第一旋转机构10与第二标定板31垂直，且保持第一旋转机构10静止，使第二旋转机构20相正向摆动，摆动的预设角度分别为10
°
、12
°
、14
°
、16
°
、18
°
、20
°
、22
°
、24
°
、26
°
、28
°
、30
°
，记录雷达探测单元的探测数据分别为：204.99mm、207.06mm、209.5mm、212.37mm、215.65mm、319.4mm、223.65mm、228.43mm、233.7mm、239.58mm、246.14mm。由于雷达扫描机构存在几何误差，第二旋转机构20的实际转动角度θ与预设转动角度θ
x
之间存在误差，根据几何关系计算实际转动角度：
105.θ＝arcos(r+l
x
)/(r+l0)；
106.计算得到的实际转角θ分别为10.41
°
、12.44
°
、14.45
°
、16.47
°
、18.48
°
、20.5
°
、22.53
°
、24.56
°
、26.57
°
、28.59
°
、30.62
°
。用最小二乘法建立预设转动角度θ
x
与实际转动角度θ的误差模型：
107.θ＝1.0102*θ
x
+0.3073；
108.最后，将第二旋转机构20的实际零位与初始位置的偏差角度θ0＝0.963
°
，以及第二旋转机构20的误差补偿模型输入至第二旋转机构20的控制程序中，完成第二旋转机构20的补偿。
109.然后，确定第一旋转机构10的零位、零位偏差角度以及误差补偿模型。
110.首先，保持第二旋转机构20与第一标定板32垂直，且保持第二旋转机构20静止，控制第一旋转机构10从第一旋转机构10的初始位置转动，其中，第一旋转机构10的初始位置的关节转角为0度，此时雷达探测单元距离第一标定板32的探测数据为k
初
＝180.18mm。使第一旋转机构10左右摆动，当雷达探测单元正向转动至某角度时，探测数据的数值最小，即雷达探测单元垂直与第一标定板32的位置为第一旋转机构10的实际零位，此时的探测数据为k0＝180.11mm。
111.由于雷达扫描机构存在几何误差，雷达扫描机构编码器读取的转角与第一旋转机构10的实际转角α0之间存在误差，第一旋转机构10的实际转角α0可根据几何关系求得，实际转角α0与雷达探测单元的转动半径r＝83mm、雷达探测单元测量的探测数据k
初
和k0之间存在如下函数关系：
112.α0＝arcos(r+k0)/(r+k
初
)；
113.从而即可计算得到第一旋转机构10的实际零位与初始位置的偏差角度为α0＝1.32
°
，即当第二旋转机构20到达初始位置后，在正向转动1.32
°
即到达其实际零位。
114.继续保持第二旋转机构20与第一标定板32垂直，且保持第二旋转机构20静止，使第一旋转机构10相正向摆动，摆动的预设角度分别为10
°
、12
°
、14
°
、16
°
、18
°
、20
°
、22
°
、24
°
、26
°
、28
°
、30
°
，记录雷达探测单元的探测数据分别为：184.57mm、186.5mm、188.77mm、191.42mm、194.34mm、197.97mm、201.89mm、206.31mm、211.23mm、216.68mm、222.74mm。由于雷达扫描机构存在几何误差，第一旋转机构10的实际转动角度α与预设转动角度α
x
之间存在误差，根据几何关系计算实际转动角度：
115.α＝arcos(r+k
x
)/(r+k0)；
116.计算实际转角α分别为10.48
°
、12.5
°
、14.5
°
、16.51
°
、18.53
°
、20.54
°
、22.55
°
、24.57
°
、26.59
°
、28.6
°
、30.62
°
。用最小二乘法建立设定转动角度α
x
与实际转动角度α的误差模型：
117.α＝1.0069*α
x
+0.4073；
118.最后，将第一旋转机构10的实际零位与初始位置的偏差角度α0＝1.32
°
，以及第一旋转机构10的误差补偿模型输入至第一旋转机构10的控制程序中，完成第一旋转机构10的补偿。
119.在本发明实施例中，雷达扫描机构的零位标定及误差补偿过程中，利用其自带的雷达探测单元的探测数据的几何关系即可确定该雷达扫描机构的零位，及零位偏差角。再确定零位后，还可以根据几何关系，即可确定两个旋转机构的误差补偿模型，零位标定方法
简单。
120.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
121.以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
122.图10示出了本发明实施例提供的雷达扫描机构的零位标定及补偿装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
123.如图10所示，雷达扫描机构的零位标定及补偿装置1000，雷达扫描机构包括雷达安装面、第一旋转机构、第二旋转机构以及雷达探测单元，第一旋转机构旋转或摆动装配在雷达安装面，第二旋转机构铰接在第一旋转机构的自由端，雷达探测单元设置于第二旋转机构的自由端，其中第二旋转机构的旋转轴线与第一旋转机构的旋转轴线相互垂直，零位标定及补偿装置1000包括：
124.第一旋转模块1100，用于当对目标旋转机构进行零位标定及补偿时，控制第一旋转机构和第二旋转机构中目标旋转机构以外的旋转机构保持静止，并控制目标旋转机构由初始位置旋转至多个不同位置，记录目标旋转机构在多个不同位置时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离，目标旋转机构为第一旋转机构或第二旋转机构，目标标定板位于雷达探测单元的探测区域内且目标标定板平行或垂直于雷达安装面；
125.零位偏移模块1200，用于根据目标旋转机构在初始位置和实际零位处的探测距离，确定目标旋转机构的零位偏移量，其中实际零位为探测距离最短时目标旋转机构所处的位置；
126.第二旋转模块1300，用于以实际零位为基准，控制目标旋转机构旋转多个预设角度，记录目标旋转机构旋转至多个预设角度处时，雷达探测单元探测到的与目标标定板之间的探测距离；
127.补偿确定模块1400，用于根据目标旋转机构在实际零位和多个预设角度处的探测距离计算目标旋转机构的多个实际旋转角度，并根据多个预设角度和多个实际旋转角度构建目标旋转机构的补偿模型。
128.在一种可能的实现方式中，第一旋转模块1100，用于控制第一旋转机构和第二旋转机构中目标旋转机构以外的旋转机构处于第一位置并在第一位置处保持静止，第一位置为相应的旋转机构与目标标定板垂直时的位置。
129.在一种可能的实现方式中，目标旋转机构的零位偏移量θ0为：
130.θ0＝arcos(r+l0)/(r+l
初
)；
131.其中，θ0为目标旋转机构的零位偏移量，r为雷达探测单元的转动半径，l
初
为目标旋转机构在初始位置时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离，l0为目标旋转机构在实际零位时雷达探测单元与目标标定板之间的探测距离。
132.在一种可能的实现方式中，补偿确定模块1400，用于将多个预设角度作为输入、多个实际旋转角度作为输出，进行数据拟合处理，得到表征实际旋转角度与预设角度关系的补偿模型。
133.在一种可能的实现方式中，补偿确定模块1400，用于根据最小二乘法对多个预设
角度、多个实际旋转角度进行数据拟合处理。
134.在一种可能的实现方式中，实际旋转角度与预设角度关系的补偿模型为：
135.θ＝a*θ
x
+b；
136.其中，θ为实际转动角度，θ
x
为预设角度，a和b为进行拟合得到的系数值。
137.在一种可能的实现方式中，第一旋转机构沿第一旋转机构的旋转轴线180度摆动，第二旋转机构沿第二旋转机构的旋转轴线180度摆动。
138.在一种可能的实现方式中，第一旋转机构沿第一旋转机构的旋转轴线360度转动，第二旋转机构沿第二旋转机构的旋转轴线180度摆动。
139.图11是本发明实施例提供的电子设备的示意图。如图11所示，该实施例的电子设备11包括：处理器110、存储器111以及存储在所述存储器111中并可在所述处理器110上运行的计算机程序112。所述处理器110执行所述计算机程序112时实现上述各个雷达扫描机构的零位标定及补偿方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤110至步骤140。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图10所示模块1100至1400的功能。
140.示例性的，所述计算机程序112可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器111中，并由所述处理器110执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序112在所述电子设备11中的执行过程。例如，所述计算机程序112可以被分割成图10所示的模块1100至1400。
141.所述电子设备11可包括，但不仅限于，处理器110、存储器111。本领域技术人员可以理解，图11仅仅是电子设备11的示例，并不构成对电子设备11的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
142.所称处理器110可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
143.所述存储器111可以是所述电子设备11的内部存储单元，例如电子设备11的硬盘或内存。所述存储器111也可以是所述电子设备11的外部存储设备，例如所述电子设备11上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器111还可以既包括所述电子设备11的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器111用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器111还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
144.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上
描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
145.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
146.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
147.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
148.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
149.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
150.所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个雷达扫描机构的零位标定及补偿方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
151.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各
实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。