对称转子的动平衡矫正方法、终端设备及存储介质与流程

本申请属于动平衡检测与矫正技术领域，尤其涉及一种对称转子的动平衡矫正方法、终端设备及存储介质。

背景技术：

利用电机等驱动装置带动转子进行旋转的设备，例如机械旋转式激光雷达中，由于转子的加工误差或装配误差造成的质量偏心，会在转子高速旋转时降低设备的运行安全性和可靠性，并引发设备在转子旋转过程中的震动，严重影响设备的正常使用。为此，需要在设备投用前，对其转子进行动平衡矫正。普通的转子动平衡矫正技术存在调试耗时长和调试精度低等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种对称转子的动平衡矫正方法、终端设备及存储介质，以解决目前转子动平衡矫正技术存在调试耗时长和调试精度低等问题。

根据第一方面，本申请实施例提供了一种对称转子的动平衡矫正方法，包括：获取对称转子的配重角度；获取所述对称转子旋转时的震动感量；根据预设的质量影响系数、所述配重角度和所述震动感量，计算配重质量；所述配重质量用于对所述对称转子的动平衡进行矫正。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，根据对称转子旋转时的震动感量，计算对称转子在某一配重角度上的配重质量，从而实现对对称转子的动平衡矫正，能够快速、准确地计算得到对称转子在特定配重角度上的配重质量，从而解决了目前转子动平衡矫正技术存在调试耗时长和调试精度低等问题。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述计算配重质量之后，所述对称转子的动平衡矫正方法还包括：当根据所述配重质量进行配重后的所述对称转子满足预设的动平衡条件时，结束对所述对称转子的动平衡矫正。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，在根据计算得到的对称转子在特定配重角度上的配重质量后，对对称转子进行配重，并进一步检测配重后的对称转子是否达到了动平衡条件，从而能够根据具体的动平衡条件对对对称转子的动平衡矫正过程进行控制，提高动平衡矫正的灵活性。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述对称转子的动平衡矫正方法还包括：当根据所述配重质量进行配重后的所述对称转子不满足预设的动平衡条件时，重复所述获取对称转子的配重角度；获取所述对称转子旋转时的震动感量；根据预设的质量影响系数、所述配重角度和所述震动感量，计算配重质量的步骤，直至根据所述配重质量配重后的所述对称转子满足预设的动平衡条件。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，能够根据实际需要对对称转子继续多次动平衡矫正，直至被矫正的对称转子能够满足预设的动平衡条件，从而保证对称转子动平衡矫正的可靠性。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述获取对称转子的配重角度之前，所述对称转子的动平衡矫正方法还包括：获取所述预设的质量影响系数。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，通过特定配重角度所对应的质量影响系数，计算在该配重角度上进行配重的质量，从而提高对称转子动平衡矫正的准确性。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述获取所述预设的质量影响系数，包括：获取所述对称转子的第一测试震动感量；获取所述对称转子的第二测试震动感量；所述第二测试震动感量为根据所述配重角度在所述对称转子上增设固定重量的配重块后，所述对称转子对应的震动感量；根据所述第一测试震动感量和所述第二测试震动感量，计算所述预设的质量影响系数。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，通过采集在对称转子的特定配重角度上设置固定重量的配重块前后，对称转子的两个测试震动感量，计算与该配重角度相对应的质量影响系数，从而为后续步骤利用计算得到的质量影响系数进一步计算该配重角度上对应的配重质量，提供数据支持。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，通过

计算所述预设的质量影响系数；其中，α为所述预设的质量影响系数；为所述第二测试震动感量；为所述第一测试震动感量。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，给出了计算质量影响系数的公式，从而使用户能够根据该公式，方便、快捷地计算得到质量影响系数，为后续步骤利用计算得到的质量影响系数进一步计算对应的配重质量，提供数据支持。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，通过

计算所述配重质量；其中，α为所述预设的质量影响系数；为所述对称转子的震动感量；p＝|m|∠θ，m为所述配重质量，θ为所述对称转子的配重角度。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，给出了计算配重质量的公式，从而使用户能够根据该公式，方便、快捷地计算得到配重质量，进而利用计算得到的配重质量对对称转子进行对应的动平衡矫正，从而解决目前转子动平衡矫正技术存在的调试耗时长和调试精度低等问题。

根据第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：采集单元，用于获取对称转子的配重角度，以及用于获取所述对称转子旋转时的震动感量；计算单元，用于根据预设的质量影响系数、所述配重角度和所述震动感量，计算配重质量；所述配重质量用于对所述对称转子的动平衡进行矫正。

根据第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，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第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

根据第四方面，本申请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第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1是本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法的一个具体示例的实现流程示意图；

图2是本申请实施例提供的激光雷达转子的一个具体示例的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法的另一个具体示例的实现流程示意图；

图4是本申请实施例提供的终端设备的一个具体示例的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的终端设备的另一个具体示例的结构示意图。

具体实施方式

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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例提供了一种对称转子的动平衡矫正方法，如图1所示，该对称转子的动平衡矫正方法可以包括以下步骤：

步骤s101：获取对称转子的配重角度。在一具体实施方式中，可以对图2所示的激光雷达转子进行动平衡矫正。在图2所示的激光雷达转子中，包括旋转壳体1、两个反射镜和一个凸透镜，旋转壳体1一端设有底板2，底板2的内侧分别设有用于安装反射镜的第一安装位5和用于添加配重块的配重槽位3，底板2的外侧设有用于安装反射镜的第二安装位，旋转壳体1的侧壁设有用于安装凸透镜的透镜安装位；以经过旋转壳体1轴线的平面为对称平面，第一安装位5、配重槽位3、第二安装位和透镜安装位均相对于所述对称平面对称；配重槽位3偏离旋转壳体1的中心，透镜安装位设置在远离配重槽位3的一侧，第一安装位5设置于配重槽位3和透镜安装位之间；两个反射镜分别安装于第一安装位5和第二安装位，且每个反射镜均相对于对称平面对称；凸透镜安装于透镜安装位，且相对于对称平面对称。

配重槽位3包括两个第一挡板31，对称分设于对称平面的两侧，且均与对称平面平行，其底部与底板2固定，一侧面与旋转壳体1的内壁固定。配重槽位3通过两个第一挡板31、旋转壳体1围成用于放置配重块的槽位。为了密封动平衡调校后添加的配重块，在配重槽位3设有密封块，用于对配重块限位。配重槽位3还包括中间隔板32，垂直固定于底板2上，一侧面与旋转壳体1的内壁固定连接，并位于两个第一挡板31的中间。中间隔板32的中心设有中心孔，该中心孔的中心即为配重质心。

第一安装位5和第二安装位均为三角形支架，且分别包括竖向支撑板53、两个三角挡板54和至少一个三角支撑板52，竖向支撑板53垂直固定于底板2上，并与对称平面垂直；两个三角挡板54垂直连接于竖向支撑板53的两端；至少一个三角支撑板52与竖向支撑板53垂直连接，且位于两个三角挡板54之间；三角挡板54的高度高于三角支撑板52的高度，反射镜插设于两个三角挡板54之间，并支撑在三角支撑板52上，底板2的内侧面和外侧面上分别设有用于抵顶限位反射镜的凹槽51；第一挡板31和中间隔板32的另一侧面均与旋转壳体1内的竖向支撑板53的相邻的侧面垂直连接。第一安装位5和第二安装位的结构相同，尺寸大小可以不同，以安装不同大小的反射镜。反射镜字三角形支架的顶端沿三角挡板54之间插入，其下端进入凹槽51，反射镜的底部支撑在三角支撑板52上，三角挡板54能防止反射镜向两侧滑出，因此，安装后，反射镜能够限位在第一安装位5，安装操作方便，且安装后反射镜可靠稳定。

在图2所示的激光雷达转子中，设有用于添加配重块的配重槽位3、用于安装相应透镜和反射镜的安装位，且配重槽位3偏心设置，且配重槽位3和各安装位均相对于同一对称平面对称，配重质心、反射镜质心、透镜质心和转子的重心均在同一条直径上，也就是确定了配重块的角度和位置，同时，配重质心距旋转中心的距离已知，这样在动平衡调校过程中，能够快速有效的确定配重块的质量，配重质心即为配重槽位3的中心，配重块的位置则无需通过计算确定位置。

需要说明的是，除了图2所示的激光雷达转子以外，本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法还可以对其他设置有配重槽位的对称转子进行动平衡矫正。在设置有配重槽位的对称转子中，配重槽位决定了对称转子的配重角度。在配重角度已知的条件下，可以通过后续计算步骤得到配重角度对应的配重质量，从而实现对对称转子的动平衡矫正。

步骤s102：获取对称转子旋转时的震动感量。

步骤s103：根据预设的质量影响系数、配重角度和震动感量，计算配重质量。具体的，配重质量可以用于对对称转子的动平衡进行矫正。在一具体实施方式中，可以通过公式(1)计算配重质量：

其中，α为预设的质量影响系数；为对称转子的震动感量；p＝|m|∠θ，m为配重质量，θ为对称转子的配重角度。

可选的，如图3所示，还可以在步骤s103之后增设以下步骤：

步骤s104：判断根据配重质量进行配重后的对称转子满足预设的动平衡条件。在一具体实施方式中，可以在对称转子配重后再次采集其旋转时的震动感量，并利用该震动感量与预设的震动感量阈值进行比较。在实际应用中，可以根据相关的行业标准等技术文件，确定震动感量阈值，即预设的动平衡条件。当根据配重质量进行配重后的对称转子满足预设的动平衡条件时，执行步骤s105；当根据配重质量进行配重后的对称转子不满足预设的动平衡条件时，返回步骤s101，从而再次计算对称转子在某一配重角度下的配重质量，直至根据配重质量配重后的对称转子满足预设的动平衡条件。

步骤s105：结束对对称转子的动平衡矫正。

在实际应用中，可以在对称转子上设置多个配重槽位，从而使用户可以在不同的配重槽位上对对称转子进行多次动平衡矫正。也可以在对称转子上仅设置一个配重槽位，用户可以通过上述步骤s101至步骤s103，精确计算该配重槽位对应的配重质量，通过不断提高数据采集和计算的精度，实现对对称转子的动平衡矫正。

可选的，如图4所示，还可以在在步骤s101之前增设以下步骤：

步骤s100：获取预设的质量影响系数。在一具体实施方式中，可以通过以下几个子步骤实现步骤s100的过程：

步骤s1001：获取对称转子的第一测试震动感量。在未对对称转子进行任何配重及动平衡矫正之前，采集该对称转子的第一测试震动感量。

步骤s1002：获取对称转子的第二测试震动感量。根据对称转子的某一配重角度，在对称转子上增设固定重量的配重块后，采集该对称转子的第二测试震动感量。

步骤s1003：根据第一测试震动感量和第二测试震动感量，计算预设的质量影响系数。质量影响系数是与配重角度有关的参数，对称转子上不同的配重槽位具有不同的质量影响系数。同一对称转子上的某一配重槽位，一般具有固定的质量影响系数。具体的，可以通过公式(2)计算预设的质量影响系数：

其中，α为预设的质量影响系数；为第二测试震动感量；为第一测试震动感量。

本申请实施例提供的对称转子的动平衡矫正方法，根据对称转子旋转时的震动感量，计算对称转子在某一配重角度上的配重质量，从而实现对对称转子的动平衡矫正，能够快速、准确地计算得到对称转子在特定配重角度上的配重质量，从而解决了目前转子动平衡矫正技术存在调试耗时长和调试精度低等问题。

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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

除了图1和图3所示的对称转子动平衡矫正方法，还可以采用以下方法对图2所示的激光雷达转子进行动平衡矫正：

利用电机带动激光雷达转子转动，实时获取激光雷达转子的转速，待转速达到稳定后采集对应的测试转速。通过震动检测传感器可以测得激光雷达转子的加速度、速度或位移感量，通过公式(3)至公式(5)可以计算得到激光雷达转子的离心力感量：

f＝m·a(3)

f＝m·v'(4)

f＝m·l”(5)

其中，f为激光雷达转子的离心力感量；a为加速度；v为速度；l为位移。

根据公式(3)、公式(4)或公式(5)计算得到的离心力感量f，可以进一步计算得到配重质量m，见公示(6)：

f＝m·ω²·r(6)

其中，f为激光雷达转子的离心力感量；ω为激光雷达转子的角速度；r为激光雷达转子上配重槽的中心到激光雷达转子的质心之间的距离；m为配重质量。根据公式(6)计算得到的配重质量m选取对应的配重块，并将该配重块安装于激光雷达转子的配重槽上，能够实现对激光雷达转子的动平衡矫正。配重块的形状与配重槽形状一致，配重块内部质量分布均匀，其质心位置和其型状的中心位置重合。

根据iso1940《转子刚体的平衡质量》关于转子可接受不平衡质量规定，选用一般光学器件、唱片和有特殊要求的小型电驱适用的g1标准，以30g激光雷达刚性转子为例，计算得到转子半径r＝18mm时，配重槽中心r＝11mm半径上允许偏心质量为0.016g。调校前，转子质心偏离旋转中心0.083mm，由旋转中心指向透镜槽中心方向，配重槽中心需加质量0.226g，超出允许质量值0.016g，调校后，r＝11mm半径上允许偏心质量为0.008g，满足iso1940标准要求。

经试验，通过本申请实施例提供的对称转子动平衡矫正方法调校后，动平衡感量满足需用不平衡iso1940标准下的g1标准，满足激光雷达使用要求。

本申请实施例还提供了一种终端设备，如图4所示，该终端设备可以包括采集单元401和计算单元402。

其中，采集单元401用于获取对称转子的配重角度，以及用于获取对称转子旋转时的震动感量；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s101至步骤s102所述。

计算单元402用于根据预设的质量影响系数、配重角度和震动感量，计算配重质量；配重质量用于对对称转子的动平衡进行矫正；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s103所述。

可选的，采集单元401还可以用于获取预设的质量影响系数；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s100所述。

图5是本申请一实施例提供的另一终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备500包括：处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序503，例如对称转子的动平衡矫正程序。所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各个对称转子的动平衡矫正方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至步骤s103。或者，所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示采集单元401和计算单元402的功能。

所述计算机程序503可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元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503在所述终端设备500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成同步模块、汇总模块、获取模块、返回模块(虚拟装置中的模块)。

所述终端设备500可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备500的示例，并不构成对终端设备500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，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器501可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，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。

所述存储器502可以是所述终端设备500的内部存储单元，例如终端设备500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述终端设备500的外部存储设备，例如所述终端设备500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述终端设备500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

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，并不用于限制本申请的保护范围。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。

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。

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申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端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。

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。

另外，在本申请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。

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，本申请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(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、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电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。