CN108474654A - 激光测量装置和移动平台 - Google Patents

激光测量装置和移动平台 Download PDF

Info

Publication number
CN108474654A
CN108474654A CN201780004890.5A CN201780004890A CN108474654A CN 108474654 A CN108474654 A CN 108474654A CN 201780004890 A CN201780004890 A CN 201780004890A CN 108474654 A CN108474654 A CN 108474654A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
optical element
measuring
measuring device
laser measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780004890.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108474654B (zh
Inventor
黄淮
任伟
王鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Zhuojian Intelligent Manufacturing Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Publication of CN108474654A publication Critical patent/CN108474654A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108474654B publication Critical patent/CN108474654B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/009—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a non-absorbing, e.g. transparent, reflective or refractive, layer on the workpiece

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种激光测量装置(100)和移动平台，激光测量装置(100)包括电机(102)、激光发射器(104)和光学元件(106)，电机(102)包括中空轴(108)，激光发射器(104)固定设置在中空轴(108)内，光学元件(106)设置于电机(102)，电机(102)用于驱动光学元件(106)转动，光学元件(106)用于将激光发射器(104)发射的激光导出中空轴(108)，或者将外部环境反射回来的激光导入中空轴(108)内。上述激光测量装置(100)，由于将激光发射器(104)于电机(102)中空轴(108)内，减少了激光测量装置(100)的轴向尺寸，进而实现了紧凑的激光测量装置(100)。同时，将光导出和导入中空轴(108)可使激光测量装置(100)的结构更紧凑。

Description

激光测量装置和移动平台
技术领域
本发明涉及传感器领域，特别涉及一种激光测量装置和移动平台。
背景技术
在相关技术中，激光测量装置利用激光器发射激光至镜片上，由镜片将激光反射到被测物上，同时，镜头由电机驱动转动，激光接收器接收被测物反射的激光而实现对被测物的测量，例如，测距和测绘。但是，目前的激光测量装置的尺寸比较大，特别是在轴向的尺寸，激光测量装置的厚度较大，难以实现紧凑的激光测量装置。
发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施方式需要提供一种激光测量装置和移动平台。
本发明实施方式的一种激光测量装置，包括电机、激光发射器和光学元件，所述电机包括中空轴，所述激光发射器固定设置在所述中空轴内，所述光学元件设置于所述电机，所述电机用于驱动所述光学元件转动，所述光学元件用于将所述激光发射器发射的激光导出所述中空轴，或者将外部环境反射回来的激光导入所述中空轴内。
上述激光测量装置，由于将激光发射器置于电机的中空轴内，减少了激光测量装置的轴向尺寸，进而实现了紧凑的激光测量装置。
本发明实施方式的一种激光测量装置，包括激光发射器、激光接收器、电机、光学元件和驱动装置，所述光学元件设置于所述电机，所述电机用于驱动所述光学元件转动，所述光学元件用于将所述激光发射器发射的激光导出，或者将外部环境反射回来的激光导入所述激光接收器，所述驱动装置包括第一磁作用件和第二磁作用件，所述第一磁作用件与所述光学元件连接，所述驱动装置用于使所述第一磁作用件与所述第二磁作用件相互作用以驱动所述光学元件振动，以改变经过所述光学元件的激光的导向方向。
本发明实施方式的一种激光测量装置，包括激光发射器、激光接收器、光学元件、驱动装置、电机和角度检测装置，所述电机用于驱动所述光学元件转动，所述光学元件用于将所述激光发射器发射的激光导出，或者将外部环境反射回来的激光导入所述激光接收器，所述驱动装置用于驱动所述光学元件振动，以改变经过所述光学元件的激光的导向方向；所述角度检测装置相对于所述电机的定子静止设置，并用于检测所述光学元件的振动角度。
本明实施方式的一种移动平台，包括上述任一实施方式的激光测量装置和平台本体，所述激光测量装置安装在所述平台本体。
本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的激光测量装置的立体示意图；
图2是本发明实施方式的激光测量装置的截面示意图；
图3是本发明实施方式的激光测量装置的另一立体示意图；
图4是本发明实施方式的激光测量装置的另一截面示意图；
图5是本发明实施方式的激光测量装置的电机的结构示意图；
图6是本发明实施方式的激光测量装置的电机的另一结构示意图；
图7是本发明实施方式的激光测量装置的激光发射器和激光接收器的其中一实施例的位置关系示意图；
图8是本发明实施方式的激光测量装置的激光发射器和激光接收器的另一实施例的位置关系示意图；
图9是本发明实施方式的激光测量装置的激光发射器和激光接收器的另一实施例的位置关系示意图；
图10是本发明实施方式的激光测量装置的激光发射器和激光接收器的另一实施例的位置关系示意图；
图11是本发明实施方式的激光测量装置的激光发射器和激光接收器的另一实施例的位置关系示意图；
图12是本发明实施方式的激光测量装置的驱动光学元件的结构示意图；
图13是本发明实施方式的激光测量装置的线圈绕组的平面示意图；
图14是本发明实施方式的激光测量装置的线圈绕组的另一平面示意图；
图15是本发明实施方式的激光测量装置的线圈绕组的又一平面示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明提供一种传感器，用于感测外部环境信息，例如，环境目标的距离信息、角度信息、反射强度信息、速度信息等。所述传感器包括驱动装置、中间介质、信号接收器以及信号发射器。驱动装置用于驱动中间介质、信号接收器以及信号发射器中的至少一个运动，例如，驱动装置用于驱动中间介质、信号接收器以及信号发射器中的至少一个转动。所述信号接收器的接收信号经由所述中间介质导向，或/及，信号发射器的发射信号经由所述中间介质导向。
所述传感器可以为雷达。具体在图示的实施例中，以激光雷达为了进行说明，驱动装置包括电机，中间介质包括用于对光信号进行传导的光学元件，信号接收器包括用于检测激光信号的激光接收器，信号发射器包括用于激发激光信号的激光发射器。
请参见图1至图4，本发明实施方式的激光测量装置100，包括电机102、激光发射器104和光学元件106。
电机102包括中空轴108，激光发射器104固定设置在中空轴108内，光学元件106设置于电机102，电机102用于驱动光学元件106转动，光学元件106用于将激光发射器104发射的激光导出中空轴108，或者将外部环境反射回来的激光导入中空轴108内。
上述激光测量装置100，由于将激光发射器104置于电机102的中空轴108内，减少了激光测量装置100的轴向尺寸，进而实现了紧凑的激光测量装置100。同时，将光导出和导入中空轴108可使激光测量装置100的结构更紧凑。
具体地，本发明实施方式的激光测量装置100可应用于移动平台，激光测量装置100可安装在移动平台的平台本体。具有激光测量装置100的移动平台可对外部环境进行测量，例如，测量移动平台与障碍物的距离用于避障等用途，和对外部环境进行二维或三维的测绘。
在某些实施方式中，移动平台包括无人飞行器、汽车和遥控车中的至少一种。当激光测量装置100应用于无人飞行器时，平台本体为无人飞行器的机身。当激光测量装置100应用于汽车时，平台本体为汽车的车身。当激光测量装置100应用于遥控车时，平台本体为遥控车的车身。
在某些实施方式中，请参见图2、图3和图4，激光发射器104可通过安装部110固定在中空轴108内。例如，请参见图2和图4，安装部110包括固定激光发射器104的固定柱112、连接臂114和固定环116，固定柱112位于固定环116中，连接臂114连接固定柱112和固定环116。固定环116与中空轴108的内表面固定连接。如此，可较稳固地将激光发射器104固定在中空轴108内。较佳地，固定柱112开设有容置槽118，激光发射器104置于容置槽118中以便于激光发射器104的安装。在一个例子中，固定柱112呈圆柱状。
在某些实施方式中，电机102可以为外转子电机，请参见图5，电机的转子120的磁性体122位于电机102的定子124的线圈126外侧。在某些实施方式中，请参见图6，电机还可以为内转子电机，内转子电机的转子120的磁性体位于的定子124的线圈的内侧。
请参见图4，在某些实施方式中，中空轴108设置在电机102的底座128。具体地，在图4的示例中，电机102为外转子电机，电机102的定子124固定在底座128，进一步地，底座128设置有凸台130，定子124固定在凸台130，定子124与底座128的表面间隔形成有间隙132，间隙132可提高电机102的散热性能，同时避免转子120与底座128间的摩擦。
中空轴108设置在底座128，在某些实施方式中，中空轴108可垂直于底座128设置以减少电机102的体积。另外，中空轴108也可与定子124同轴设置，也可进一步减少电机102的体积。
电机102的定子124与转子120能够转动地连接，具体地，参见图4，在本发明示例中，转子120包括中空的转子轴134。转子轴134通过轴承136与定子124能够转动地连接。如此，利用轴承136实现转动连接，实现方式简单、可靠。
在本发明实施方式中，轴承136的数量为两个，两个轴承136间隔设置，定子124包括由两个轴承136夹持的限位件138。如此，限位件138可保证转子120转动时的水平度。具体地，定子124包括中空的定子轴140，定子轴140位于转子轴134外围，限位件138可呈连续性的环状或间断性的环状凸设于定子轴140的内表面。定子轴140的内表面与轴承136的外圈固定连接，转子轴134的外表面与轴承136的内圈固定连接。限位件138由两个轴承136的两个外圈夹持。两个轴承136沿转子120的转动轴线O1间隔设置。
另外，为更好地固定轴承136，转子轴134的下端凸设有承载部142，位置较下的轴承136承载在承载部142。
转子轴134至少部分地套设中空轴108。较佳地，转子轴134能够转动地与中空轴108间隔设置，如此，可减少转子120转动时的阻力。
较佳地，中空轴108的轴线O2与转子120的转动轴线O1同轴设置，如此，可减少电机102体积。在其它实施方式中，中空轴108的轴线O2、转子120的转动轴线O1、定子124的轴线同轴设置。在一个例子中，中空轴108、定子轴140和转子轴134均呈中空的圆柱状。转子120可绕转子轴134的轴线转动，也就是说，转子120的转动轴线O1与转子轴134的轴线重合。
另外，光学元件106可以设置一片，也可以设置两片或多片，以产生更复杂的光扫描运动。
在某些实施方式中，光学元件106包括如下至少一种：用于反射激光的反射器件，用于折射激光的折射器件。如此，光学元件106的选择范围广，有利于降低激光测量装置100的成本。
当光学元件106包括反射器件时，反射器件用于将激光发射器104发射的激光反射至外部环境，并用于将外部环境反射回来的光反射中空轴108内。在激光测量装置100工作时，激光发射器104发射激光至反射器件，反射器件将光反射到外部环境，电机102驱动反射器件转动时，使得反射器件反射的光沿反射器件的转动轴线形成一个光扫描区域，反射器件反射的光被外部环境反射回来，反射器件再将外部环境反射回来的光反射中空轴108内。对外部环境反射回来的光进行检测，即可实现对外部环境的测量。当反射器件转动360度时，可实现360度的光扫描区域。在一个例子中，反射器件是反射镜。反射镜可以是各种材料的反射镜，也包括由MEMS(微机电系统)加工方法加工的薄片。
当光学元件106包括折射器件时，折射器件用于将激光发射器104发射的激光折射至外部环境，并用于将外部环境反射回来的激光折射中空轴108内。光经过折射器件后，光路偏离折射前的原光路。当电机102驱动折射器件转动360度时，偏离原光路的光会形成一个呈光斑状的光扫描区域，光斑投射到外部环境。在一个例子中，折射器件是凹透镜。
在本发明实施方式中，请参见图2，光学元件106位于中空轴108外。
如此，可实现较大范围的扫描区域。
具体地，电机102固定有位于中空轴108外的支撑部144，光学元件106连接有支撑件146，光学元件106通过支撑件146安装在支撑部144。支撑部144包括间隔设置的两个支撑臂148，两个支撑臂148能够为光学元件106提供稳定的支撑。在本实施方式中，电机102的转子120转动，可通过固定的支撑部144带动光学元件106的转动。
在某些实施方式中，电机102可通过传动装置带动光学元件106转动，具体地，激光测量装置100包括传动装置，传动装置连接电机102的转子120和光学元件106，电机102的转子120用于通过传动装置驱动光学元件106转动。
具体地，传动装置包括齿轮和传送带中的至少一种。当传动装置包括齿轮时，齿轮的数量可为多个，多个齿轮包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与电机102的转子120固定，从动齿轮与光学元件106固定，主动齿轮与从动齿轮可直接啮合，也可通过其它齿轮或齿轮组啮合。转子120转动时，通过齿轮将动力传输至光学元件106，进而驱动光学元件106转动。
当传动装置包括传送带时，转子120固定有第一传送盘，光学元件106固定有第二传送盘，第一传送盘和第二传送盘通过传送带连接。转子120转动来带动第一传送盘转动，进而通过传送带和第二传送盘带动光学元件106转动。
当传动装置包括齿轮和传送带时，连接的方式可参见以上两种连接方式的说明，在此不再详细展开。
在某些实施方式中，光学元件106位于中空轴108内。例如，电机102固定有位于中空轴108内的支撑部144，光学元件106连接有支撑件146，光学元件106通过支撑件146安装在支撑部144。
在本发明实施方式中，激光测量装置100包括激光接收器150，激光接收器150用于接收光学元件106导入中空轴108内的光。在一个例子中，激光发射器104包括激光二极管(laser diode)，激光接收器150包括光电二极管(photo diode)。在激光测量装置100工作时，激光发射器104发射激光，经光学元件106导出中空轴108并射向外部环境，外部环境反射回来的光经光学元件106导入中空轴108内，由激光发射器104接收并输出相应的电信号，通过对电信号的处理和分析而实现对外部环境的测量。
请参见图7和图2，在某些实施方式中，激光接收器150与光学元件106在光学元件106导入中空轴108内的光的光路上为相邻的两个元件。如此，光学元件106与激光接收器150之间没其它元件反射、折射或遮挡，可使激光接收器150接收到的光的强度较高，有利于激光测量装置100的测量。
请参见图8和图9，在某些实施方式中，激光测量装置100包括汇聚镜152，汇聚镜152用于将光学元件106导入中空轴108内的光汇聚至激光接收器150。如此，通过汇聚镜152的汇聚，可使激光接收器150接收到较大范围的外部环境反射回来的光，同时，也可灵活配置激光接收器150的位置。
具体地，请参见图8，在一个实施方式中，汇聚镜152是凸透镜，凸透镜围绕激光发射器104设置，凸透镜可将激光发射器104周围由光学元件106导入中空轴108内的光聚焦至激光接收器150。请参见图4，激光测量装置100包括电路板154，中空轴108和激光接收器150设置在电路板154，激光发射器104位于电路板154上方。如此，便于激光发射器104通过电路板154与其它装置进行数据、信号的传输和供电。另外，激光发射器104也可电性连接电路板154。在电机102工作时，中空轴108、激光发射器104、激光接收器150和电路板154相对于电机102的定子124是静止设置的。
在某些实施方式中，请参见图2和图9，激光测量装置100包括位于中空轴108内的安装部110，安装部110包括相背的第一面156和第二面158，激光发射器104设置在第一面156，激光接收器150设置在第二面158。如此，可充分利用中空轴108内的空间对激光发射器104和激光接收器150的位置进行配置，有利于激光测量装置100的小型化。
具体地，在图9中，汇聚镜152为凹面反射镜且设置在中空轴108内，凹面反射镜的反射面朝向激光接收器150和经光学元件106导入中空轴108内的光的入光方向。凹面反射镜可将由光学元件106导入中空轴108内的光聚焦至激光接收器150。
请参见图2，在一个例子中，安装部110的第一面156为容置槽118的底面，第二面158为固定柱112的下表面。若固定柱112没开设容置槽118，第一面156为固定柱112的上表面。第一面156朝向光学元件106。
在某些实施方式中，请参见图10，激光测量装置100包括合光镜160，合光镜160位于光学元件106和激光发射器104之间，合光镜160用于将激光发射器104发射的激光穿透至光学元件106，及用于将光学元件106导入述中空轴108内的光反射至激光接收器150。如此，增加合光镜160，使得激光发射器104与激光接收器150可垂直设置。
具体地，合光镜160具有半透半反膜，通过对膜的材料的选择，可实现激光的透过率和反射率的调节。
在某些实施方式中，请参见图11，光学元件106作为第一光学元件，激光测量装置100包括合光镜160和第二光学元件162，合光镜160位于第一光学元件和激光发射器104之间，合光镜160用于将激光发射器104发射的激光穿透至第一光学元件，及用于将第一光学元件导入中空轴108内的光反射至第二光学元件，第二光学元件用于将合光镜160反射的光反射至激光接收器150。如此，使得激光发射器104和激光接收器150可平行设置。
在某些实施方式中，请参见图2和图12，激光测量装置100包括驱动装置164，光学元件106设置于电机102，驱动装置164用于驱动光学元件106振动。如此，光学元件106的振动可改变经过光学元件106的导向的光的方向，进而可实现激光测量装置100对三维模型的扫描及测量，使得激光测量装置100的应用范围更广。
具体地，电机102用于驱动光学元件106绕第一轴线O3转动，驱动装置164用于驱动光学元件106绕第二轴线O4来回转动，以使光学元件106振动。
在图2和图3中，第一轴线O3与第二轴线O4垂直相交，垂直相交包括同一个平面内的垂直相交和立体垂直相交。较佳地，第一轴线O3与第二轴线O4在同一平面内垂直相交，可使得激光测量装置100的结构较紧凑。
可以理解，在其它实施方式中，第一轴线与第二轴线不平行，不平行包括同一个平面内的不平行和立体不平行。在另外的实施方式中，第一轴线与第二轴线相交，相交包括同一个平面内的相交和立体相交。
在图2、图4、图8和图9的实施方式中，激光发射器104和激光接收器150均位于第一轴线O3上。可以理解，在其它实施方式中，激光发射器104位于第一轴线O3上，而激光接收器150可位于第一轴线O3外，如图7、图10和图11所示。在其它实施方式中，激光接收器150位于第一轴线O3上，而激光发射器104可位于第一轴线O3外。如此，可根据激光测量装置100的实际空间配置激光发射器104和激光接收器150的位置。
在某些实施方式中，如图3所示，支撑件146为弹性的支撑件146。如此，弹性的支撑件146可存储光学元件106的振动能量，提供回复力，产生共振。具体地，支撑件146可制作成弹簧片的形式，支撑件146的长度方向沿第二轴线O4，以为光学元件106提供均匀的回复力。在其它实施方式中，光学元件106也可以是无阻力地绕第二轴线O4转动。
在某些实施方式中，驱动装置164包括第一磁作用件166和第二磁作用件168，第一磁作用件166与光学元件106连接，驱动装置164用于使第一磁作用件166与第二磁作用件168相互作用而驱动光学元件106振动。
如此，通过磁场的相互作用力而驱动光学元件106来回转动，实现光学元件106的振动。同时，这样的驱动方式可实现无线驱动，避免接触式的滑环设计，提高了激光测量装置100的可靠度。
具体地，在图2和图6的实施方式中，第一磁作用件166为磁性件，第二磁作用件168为电磁件。第一磁作用件166可设置在对光学元件106的光路影响较小的位置，例如，第一磁作用件166设置在光学元件106背离激光发射器104的表面边缘位置。第一磁作用件166的数量可根据驱动力的需求进行配置，在此不作具体限定。当需要驱动光学元件106振动时，电磁件通电而产生变电磁场，交电磁场对第一磁作用件166产生吸力或斥力，而驱动光学元件106来回转动。在一个例子中，磁性件为磁铁。
在其它实施方式中，第一磁作用件可为电磁件，第二磁作用件可为磁性件。设置在光学元件106上的第一磁作用件可通过滑环与供电装置电性连接。在本发明示例中，供电装置(图未示)通过电路板154向电机102及其它用电件供电，也就是说，第一磁作用件可通过滑环与电路板154电性连接而获取工作时所需的电能。
在某些实施方式中，在图2中，作为第二磁作用件168的电磁件环绕光学元件106的转动轴线分布设置。如此，电磁件能够为第一磁作用件166提供较均匀的作用力，使光学元件106振动时更稳定，同时，电磁件向光学元件106提供作用力的大小和方向与光学元件106沿光学元件106的转动轴线上的方位无关，可简化激光测量装置100驱动光学元件106振动时的控制设计。在本实施方式中，光学元件106的转动轴线为第一轴线O3。
具体地，在图2中，电磁件设置在中空轴108与光学元件106之间，固定柱112部分地位于电磁件中，如此，可使激光测量装置100的轴向尺寸更小。可以理解，在其它实施方式中，电磁件可设置在光学元件106的上方，或光学元件106周围不随电机102的转子120一起转动的其它位置。
较佳地，电磁件相对于光学元件106的转动轴线呈中心对称分布。如此，电磁件易于制造，而且占用电机102的空间较小。
在某些实施方式中，请参见图4和图13，电磁件包括铁芯170和线圈绕组172，铁芯170开设有环形槽174，线圈绕组172呈连续性的环状至少部分地设置在环形槽174中。具体地，在本实施方式中，铁芯170基本呈中空的圆柱状，铁芯170的截面形状基本呈U型。环形槽174沿铁芯170的圆周方向开设。连续性的环状的线圈绕组172使得在绕第一轴线O3的360度方向上均有线圈绕组172提供磁场，能够为光学元件106的振动提供更多驱动力。线圈绕组172至少部分地设置在环形槽174中，包括，在某些实施方式中，线圈绕组172完全设置在环形槽174中，例如，线圈绕组172的顶面低于环形槽174的槽开口，在某些实施方式中，线圈绕组172部分地设置环形槽174中，例如，线圈绕组172的顶面176高于环形槽174的槽开口178，如图4所示。
在某些实施方式中，请参见图14和图15，电磁件包括铁芯和线圈绕组172a，铁芯开设有环形槽，线圈绕组172a呈间断性的环状至少部分地设置在环形槽中。具体地，本实施方式的铁芯的结构与以上实施方式的铁芯170结构相同。可以理解，本实施方式的铁芯的结构也可不同于以上实施方式的铁芯170的结构。
间断性的线圈绕组172a可理解为在连续性的环状线圈绕组172中存在至少一个线圈间隙180，间断性的环状线圈绕组172a可制作成如图14所示的形式，也可制作成如图15所示的形式。图14所示的方式存在一个线圈间隙180，图15所示的形式存在两个或以上线圈间隙180。
在某些实施方式中，电磁件也可省略铁芯。
在某些实施方式中，激光测量装置100包括与第二磁作用件168电连接的处理模块，处理模块用于检测第一磁作用件166作用于第二磁作用件168的反电动势以获取光学元件106的振动角度。如此，将驱动装置164的第一磁作用件166和第二磁作用件168复用于检测光学元件106的振动角度，实现了低成本和多功能的激光测量装置100。
具体地，在光学元件106振动时，第一磁作用件166的位置相对于第二磁作用件168发生变化，第一磁作用件166作用于第二磁作用件168的反电动势随着上述位置变化而变化。可标定第一磁作用件166的位置与反电动势之间的对应关系，对应关系可保存，在后续计算光学元件106的振动角度时，由处理模块调用。
在某些应用中，光学元件106的振动角度可用于计算外部环境的三维模型的尺寸和形状和激光测量装置100与外部环境的阻碍物的距离。
在某些实施方式中，请参见图2，激光测量装置100包括位于光学元件106上方并沿光学元件106的转动轴线设置的角度检测装置184，角度检测装置184用于检测光学元件106的振动角度。如此，可实现对光学元件106振动角度的检测。在本实施方式中，光学元件106的转动轴线为第一轴线O3。
具体地，角度检测装置184相对于电机102的定子124静止设置，在图2中，角度检测装置184包括霍尔元件186，光学元件106上设置有磁性件。如此，通过非接触式的检测手段来检测光学元件106的振动角度，简化了激光测量装置100的结构。
磁性件可作为第一磁作用件166，如此，可将第一磁作用件166复用为驱动用和检测角度用。可以理解，在其它实施方式中，磁性件和第一磁作用件166可为两个元件，间隔设置或相邻连接设置。
在光学元件106振动时，磁性件的位置相对于霍尔元件186发生变化，磁性件的磁场相对于霍尔元件186也相应发生变化，使得霍尔元件186的输出信号随着上述位置变化而变化。可标定磁性件的位置与霍尔元件186的输出信号之间的对应关系，对应关系可保存，在后续计算光学元件106的振动角度时，由角度检测装置184调用。
在某些实施方式中，请参见图2，角度检测装置184包括图像采集装置188，图像采集装置188用于采集光学元件106的图像并根据图像判断光学元件106的振动角度。如此，通过非接触式的检测手段来检测光学元件106的振动角度，简化了激光测量装置100的结构。
具体地，光学元件106的位置相对于图像采集装置188变化时，图像采集装置188所采集到的光学元件106的图像也相应发生变化。可标定光学元件106的位置与图像采集装置188所采集到的光学元件106的图像之间的对应关系，对应关系可保存，在后续计算光学元件106的振动角度时，由角度检测装置184调用。在某些实施方式中，图像采集装置188包括CCD或CMOS。
需要指出的是，图像采集装置188可利用相关的图像处理方法识别出光学元件106的图像，在此不一一展开。
较佳地，图像采集装置188包括线性图像传感器。如此，线性图像传感器的输出图像数据较少，处理和分析较容易，提高了计算振动角度的速度，并且，对测量外部环境的三维模型的尺寸和形状的影响较小。在一个例子中，线性图像传感器为线性CCD。
在某些实施方式中，激光测量装置100包括滑环和角度检测装置，滑环电性连接角度检测装置，光学元件106能够振动地设置于电机102的转子120，角度检测装置设置于电机102的转子120并用于检测光学元件106的振动角度。如此，通过滑环可向位于转子120的角度检测装置供电，使角度检测装置检测光学元件106的振动角度。
具体地，角度检测装置包括光电编码器、电位器、磁传感器、陀螺仪和加速度计中的至少一种。可以理解，在某些实施方式中，若角度检测装置包括光电编码器、电位器、磁传感器、陀螺仪和加速度计中的任意两种或以上，在计算光学元件106的振动角度时，可将通过不同器件输出的信号计算所得的多个角度之和取平均值作为光学元件106的振动角度，也可对通过不同器件输出的信号计算所得的多个角度分别分配不同的权重系数，各个角度与对应的权重系数相乘后得到相乘值，多个相乘值相加后得到相加值，相加值作为光学元件106的振动角度。当然，也可将用于角度检测的其中一个或几个元件作为主检测元件，另一个或几个元件作为备用检测元件。当主检测元件失效时，角度检测装置可使用备用检测元件进行角度检测，保证了激光测量装置100能够正常运行。
另外，驱动光学元件106振动的方式还可包括在光学元件106外部用气流或声波驱动光学元件106振动。相应地，激光测量装置100包括气流产生装置和/或声波产生装置。
请参见图2，在某些实施方式中，激光测量装置100包括壳体190，电机102收容在壳体190内，壳体190包括供激光发射器104发射的激光穿过和供外部环境反射回来的激光穿过的开口192。如此，壳体190能够保护电机102、激光发射器104等元件，保证了激光测量装置100的可靠度。
具体地，在本实施方式中，壳体190呈中空的圆柱状，壳体190的上端开设有开口192(下称第一开口)，壳体190的下端开设有第二开口194，第一开口192的尺寸较第二开口194的尺寸大。壳体190的下端形成有向壳体190内延伸的支承部196，第二开口194穿设支承部。
支承部196支撑电机102。具体地，请参见图2，电路板154可放置在第二开口194处，使得激光测量装置100可与移动平台的其它装置连接以实现供电和数据、信号的传输。安装时，电机102可自第一开口192放进壳体190内，电机102的底座128固定在支承部196。
请参见图1和图2，为进一步保护位于壳体190外的激光测量装置100的元件及防止灰尘和水气进入激光测量装置100内，激光测量装置100包括罩体198，罩体198设置在壳体190上并收容光学元件106，罩体198包括供激光发射器104发射的激光穿过和供外部环境反射回来的激光穿过的罩体透光部200。
具体地，罩体198可与壳体190可拆卸地密封连接，方便电机102和其它元件的安装。在图2中，光学元件106位于中空轴108外，角度检测装置184包括图像采集装置188和沿光学元件106的第一轴线O3设置的霍尔元件186。霍尔元件186和图像采集装置188均可用于检测光学元件106的振动角度。在计算光学元件106的振动角度时，可将通过霍尔元件186和图像采集装置188输出的信号计算所得的二个角度之和取平均值作为光学元件106的振动角度，也可对通过霍尔元件186和图像采集装置188输出的信号计算所得的二个角度分别分配不同的权重系数，各个角度与对应的权重系数相乘后得到相乘值，二个相乘值相加后得到相加值，相加值作为光学元件106的振动角度。当然，也可将霍尔元件186和图像采集装置188的其中一个作为主检测装置，另一个作为备用检测装置。当主检测装置失效时，激光测量装置100可使用备用检测装置进行角度检测，保证了激光测量装置100能够正常运行。
霍尔元件186设置在罩体198的顶板202内表面，图像采集装置188设置在罩体透光部200的内表面。本发明示例中，罩体透光部200为可透过激光发射器104发射的激光的透光板。罩体透光部200呈喇叭状，罩体透光部200的下端为较大端且连接壳体190的第一开口192边缘，罩体透光部200的上端为较小端且连接罩体198的顶板202。
本发明实施方式提供一种激光测量装置100，激光测量装置100包括激光发射器104、激光接收器150、电机102、光学元件106和驱动装置164，光学元件106设置于电机102，电机102用于驱动光学元件106转动，光学元件106用于将激光发射器104发射的激光导出，或者将外部环境反射回来的激光导入激光接收器150，驱动装置164包括第一磁作用件166和第二磁作用件168，第一磁作用件166与光学元件106连接，驱动装置164用于使第一磁作用件166与第二磁作用件168相互作用以驱动光学元件106振动，以改变经过光学元件106的激光的导向方向。
上述激光测量装置100通过磁场的相互作用力而驱动光学元件106来回转动，实现光学元件106的振动。同时，这样的驱动方式可实现无线驱动，避免接触式的滑环设计，提高了激光测量装置100的可靠度。
可以理解，激光测量装置100的以下实施方式可参照以上详细说明的激光测量装置100的实施方式。
具体地，在某些实施方式中，电机102用于驱动光学元件106绕第一轴线O3转动，驱动装置164用于驱动光学元件106绕第二轴线O4来回转动，以使光学元件106振动。
在某些实施方式中，第一轴线O3与第二轴线O4不平行。
在某些实施方式中，第一轴线O3与第二轴线O4相交。
在某些实施方式中，第一轴线O3与第二轴线O4垂直相交。
在某些实施方式中，激光发射器104位于第一轴线O3上。
在某些实施方式中，激光接收器150位于第一轴线O3上。
在某些实施方式中，激光测量装置100包括传动装置，传动装置连接电机102的转子120和光学元件106，电机102的转子120用于通过传动装置驱动光学元件106转动。
在某些实施方式中，传动装置包括齿轮和传送带中的至少一种。
在某些实施方式中，第一磁作用件166为磁性件，第二磁作用件168为电磁件。
在某些实施方式中，电磁件环绕光学元件106的转动轴线分布设置。
在某些实施方式中，电磁件相对于转动轴线呈中心对称分布。
在某些实施方式中，电磁件包括铁芯170和线圈绕组172，铁芯170开设有环形槽174，线圈绕组172呈连续性的环状至少部分地设置在环形槽174中。
在某些实施方式中，电磁件包括铁芯170和线圈绕组172，铁芯170开设有环形槽174，线圈绕组172呈间断性的环状至少部分地设置在环形槽174中。
本发明实施方式提供一种激光测量装置100，激光测量装置100包括激光发射器104、激光接收器150、光学元件106、驱动装置164、电机102和角度检测装置184，电机102用于驱动光学元件106转动，光学元件106用于将激光发射器104发射的激光导出，或者将外部环境反射回来的激光导入激光接收器150，驱动装置164用于驱动光学元件106振动，以改变经过光学元件106的激光的导向方向；角度检测装置184相对于电机102的定子124静止设置，并用于检测光学元件106的振动角度。
上述激光测量装置100通过检测光学元件106的振动角度可实现激光测量装置100更精确地对外部环境进行测量。
可以理解，激光测量装置100的以下实施方式可参照以上详细说明的激光测量装置100的实施方式。
具体地，在某些实施方式中，电机102用于驱动光学元件106绕第一轴线O3转动，驱动装置164用于驱动光学元件106绕第二轴线O4来回转动，以使光学元件106振动。
在某些实施方式中，第一轴线O3与第二轴线O4不平行。
在某些实施方式中，第一轴线O3与第二轴线O4相交。
在某些实施方式中，第一轴线O3与第二轴线O4垂直相交。
在某些实施方式中，激光发射器104位于第一轴线O3上。
在某些实施方式中，激光接收器150位于第一轴线O3上。
在某些实施方式中，激光测量装置100包括传动装置，传动装置连接电机102的转子120和光学元件106，电机102的转子120用于通过传动装置驱动光学元件106转动。
在某些实施方式中，传动装置包括齿轮和传送带中的至少一种。
在某些实施方式中，角度检测装置184包括第一磁作用件166、第二磁作用件168和处理模块，第一磁作用件166与光学元件106连接，处理模块用于检测第一磁作用件166作用于第二磁作用件168的反电动势以获取光学元件106的振动角度。
在某些实施方式中，驱动装置164包括第一磁作用件166和第二磁作用件168，第一磁作用件166与光学元件106连接，驱动装置164用于使第一磁作用件166与第二磁作用件168相互作用以驱动光学元件106振动。
在某些实施方式中，第一磁作用件166为磁性件，第二磁作用件168为电磁件。
在某些实施方式中，电磁件环绕光学元件106的转动轴线分布设置。
在某些实施方式中，电磁件相对于转动轴线呈中心对称分布。
在某些实施方式中，电磁件包括铁芯170和线圈绕组172，铁芯170开设有环形槽174，线圈绕组172呈连续性的环状至少部分地设置在环形槽174中。
在某些实施方式中，电磁件包括铁芯170和线圈绕组172，铁芯170开设有环形槽174，线圈绕组172呈间断性的环状至少部分地设置在环形槽174中。
在某些实施方式中，角度检测装置184位于光学元件106上方并沿光学元件106的转动轴线设置。
在某些实施方式中，角度检测装置184包括霍尔元件186，光学元件106上设置有磁性件。
在某些实施方式中，角度检测装置184包括图像采集装置188，图像采集装置188用于采集光学元件106的图像并根据图像判断光学元件106的振动角度。在某些实施方式中，图像采集装置188包括线性图像传感器。
在某些实施方式中，激光测量装置100包括滑环，滑环电性连接驱动装置164，驱动装置164和光学元件106设置于电机102的转子120。
本发明实施方式的一种移动平台，包括上述任一实施方式的激光测量装置100；和平台本体，激光测量装置100安装在平台本体。
可以理解，移动平台的有益效果包括以上任一实施方式的激光测量装置所具有的有益效果，在此不再一一展开。
在某些实施方式中，移动平台包括无人飞行器、汽车和遥控车中的至少一种。
具体地，具有激光测量装置100的移动平台可对外部环境进行测量，例如，测量移动平台与障碍物的距离用于避障等用途，和对外部环境进行二维或三维的测绘。
当激光测量装置100应用于无人飞行器时，平台本体为无人飞行器的机身。当激光测量装置100应用于汽车时，平台本体为汽车的车身。当激光测量装置100应用于遥控车时，平台本体为遥控车的车身。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (76)

1.一种激光测量装置，其特征在于，包括电机、激光发射器和光学元件，所述电机包括中空轴，所述激光发射器固定设置在所述中空轴内，所述光学元件设置于所述电机，所述电机用于驱动所述光学元件转动，所述光学元件用于将所述激光发射器发射的激光导出所述中空轴，或者将外部环境反射回来的激光导入所述中空轴内。
2.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述光学元件包括如下至少一种：用于反射激光的反射器件，用于折射激光的折射器件。
3.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述电机包括外转子电机或内转子电机。
4.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述光学元件位于所述中空轴内或所述中空轴外。
5.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括激光接收器，所述激光接收器用于接收所述光学元件导入所述中空轴内的光。
6.根据权利要求5所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光接收器与所述光学元件在所述光学元件导入所述中空轴内的光的光路上为相邻的两个元件。
7.根据权利要求5所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括设置在所述中空轴内的汇聚镜，所述汇聚镜用于将所述光学元件导入所述中空轴内的光汇聚至所述激光接收器。
8.根据权利要求7所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括位于所述中空轴内的安装部，所述安装部包括相背的第一面和第二面，所述激光发射器设置在所述第一面，所述激光接收器设置在所述第二面。
9.根据权利要求7所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括电路板，所述中空轴和所述激光接收器设置在所述电路板，所述激光发射器位于所述电路板上方。
10.根据权利要求5所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括合光镜，所述合光镜位于所述光学元件和所述激光发射器之间，所述合光镜用于将所述激光发射器发射的光穿透至所述光学元件，及用于将所述光学元件导入述中空轴内的光反射至所述激光接收器。
11.根据权利要求5所述的激光测量装置，其特征在于，所述光学元件作为第一光学元件，所述激光测量装置包括合光镜和第二光学元件，所述合光镜位于所述第一光学元件和所述激光发射器之间，所述合光镜用于将所述激光发射器发射的光穿透至所述第一光学元件，及用于将所述第一光学元件导入所述中空轴内的光反射至所述第二光学元件，所述第二光学元件用于将所述合光镜反射的光反射至所述激光接收器。
12.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述中空轴的轴线与所述电机的转子的转动轴线同轴设置。
13.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括驱动装置，所述光学元件设置于所述电机，所述驱动装置用于驱动所述光学元件振动。
14.根据权利要求13所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括滑环，所述滑环电性连接所述驱动装置，所述驱动装置和所述光学元件设置于所述电机的转子。
15.根据权利要求13所述的激光测量装置，其特征在于，所述电机用于驱动所述光学元件绕第一轴线转动，所述驱动装置用于驱动所述光学元件绕第二轴线来回转动，以使所述光学元件振动。
16.根据权利要求15所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线不平行。
17.根据权利要求16所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线相交。
18.根据权利要求16所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线垂直相交。
19.根据权利要求15所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光发射器位于所述第一轴线上。
20.根据权利要求15所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括激光接收器，所述激光接收器用于接收所述光学元件导入所述中空轴内的光，所述激光接收器位于所述第一轴线上。
21.根据权利要求13所述的激光测量装置，其特征在于，所述电机设置有支撑部，所述光学元件连接有弹性的支撑件，所述光学元件通过所述支撑件安装在所述支撑部。
22.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括驱动装置，所述驱动装置包括第一磁作用件和第二磁作用件，所述第一磁作用件与所述光学元件连接，所述驱动装置用于使所述第一磁作用件与所述第二磁作用件相互作用而驱动所述光学元件振动。
23.根据权利要求22所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一磁作用件为磁性件，所述第二磁作用件为电磁件。
24.根据权利要求22所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括与所述第二磁作用件电连接的处理模块，所述处理模块用于检测所述第一磁作用件作用于所述第二磁作用件的反电动势以获取所述光学元件的振动角度。
25.根据权利要求23所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件环绕所述光学元件的转动轴线分布设置。
26.根据权利要求25所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件相对于所述转动轴线呈中心对称分布。
27.根据权利要求25所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯开设有环形槽，所述线圈绕组呈连续性的环状至少部分地设置在所述环形槽中。
28.根据权利要求25所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯开设有环形槽，所述线圈绕组呈间断性的环状至少部分地设置在所述环形槽中。
29.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括位于所述光学元件上方并沿所述光学元件的转动轴线设置的角度检测装置，所述角度检测装置用于检测所述光学元件的振动角度。
30.根据权利要求29所述的激光测量装置，其特征在于，所述角度检测装置包括霍尔元件，所述光学元件上设置有磁性件。
31.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括角度检测装置，所述角度检测装置包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述光学元件的图像并根据所述图像判断所述光学元件的振动角度。
32.根据权利要求31所述的激光测量装置，其特征在于，所述图像采集装置包括线性图像传感器。
33.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括滑环和角度检测装置，所述滑环电性连接所述角度检测装置，所述光学元件能够振动地设置于所述电机的转子，所述角度检测装置设置于所述电机的转子并用于检测所述光学元件的振动角度。
34.根据权利要求33所述的激光测量装置，其特征在于，所述角度检测装置包括光电编码器、电位器、磁传感器、陀螺仪和加速度计中的至少一种。
35.根据权利要求12-34任一项所述的激光测量装置，其特征在于，所述电机的转子包括至少部分地套设所述中空轴的转子轴，所述转子轴通过轴承与所述电机的定子能够转动地连接。
36.根据权利要求35所述的激光测量装置，其特征在于，所述转子轴能够转动地与所述中空轴间隔设置。
37.根据权利要求35所述的激光测量装置，其特征在于，所述轴承为多个，多个所述轴承间隔设置，所述电机的定子包括由多个所述轴承夹持的限位件。
38.根据权利要求1-37任一项所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括壳体，所述电机收容在所述壳体内，所述壳体包括供所述激光发射器发射的光穿过和供所述外部环境反射回来的激光穿过的开口。
39.根据权利要求38所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括罩体，所述罩体设置在所述壳体上并收容所述光学元件，所述罩体包括供所述激光发射器发射的光穿过和供所述外部环境反射回来的激光穿过的罩体透光部。
40.一种激光测量装置，其特征在于，包括激光发射器、激光接收器、电机、光学元件和驱动装置，所述光学元件设置于所述电机，所述电机用于驱动所述光学元件转动，所述光学元件用于将所述激光发射器发射的激光导出，或者将外部环境反射回来的激光导入所述激光接收器，所述驱动装置包括第一磁作用件和第二磁作用件，所述第一磁作用件与所述光学元件连接，所述驱动装置用于使所述第一磁作用件与所述第二磁作用件相互作用以驱动所述光学元件振动，以改变经过所述光学元件的激光的导向方向。
41.根据权利要求40所述的激光测量装置，其特征在于，所述电机用于驱动所述光学元件绕第一轴线转动，所述驱动装置用于驱动所述光学元件绕第二轴线来回转动，以使所述光学元件振动。
42.根据权利要求41所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线不平行。
43.根据权利要求42所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线相交。
44.根据权利要求42所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线垂直相交。
45.根据权利要求41所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光发射器位于所述第一轴线上。
46.根据权利要求41所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光接收器位于所述第一轴线上。
47.根据权利要求40所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括传动装置，所述传动装置连接所述电机的转子和所述光学元件，所述电机的转子用于通过所述传动装置驱动所述光学元件转动。
48.根据权利要求47所述的激光测量装置，其特征在于，所述传动装置包括齿轮和传送带中的至少一种。
49.根据权利要求40所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一磁作用件为磁性件，所述第二磁作用件为电磁件。
50.根据权利要求49所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件环绕所述光学元件的转动轴线分布设置。
51.根据权利要求50所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件相对于所述转动轴线呈中心对称分布。
52.根据权利要求50所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯开设有环形槽，所述线圈绕组呈连续性的环状至少部分地设置在所述环形槽中。
53.根据权利要求50所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯开设有环形槽，所述线圈绕组呈间断性的环状至少部分地设置在所述环形槽中。
54.一种激光测量装置，其特征在于，包括激光发射器、激光接收器、光学元件、驱动装置、电机和角度检测装置，所述电机用于驱动所述光学元件转动，所述光学元件用于将所述激光发射器发射的激光导出，或者将外部环境反射回来的激光导入所述激光接收器，所述驱动装置用于驱动所述光学元件振动，以改变经过所述光学元件的激光的导向方向；所述角度检测装置相对于所述电机的定子静止设置，并用于检测所述光学元件的振动角度。
55.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述电机用于驱动所述光学元件绕第一轴线转动，所述驱动装置用于驱动所述光学元件绕第二轴线来回转动，以使所述光学元件振动。
56.根据权利要求55所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线不平行。
57.根据权利要求56所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线相交。
58.根据权利要求56所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线垂直相交。
59.根据权利要求55所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光发射器位于所述第一轴线上。
60.根据权利要求55所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光接收器位于所述第一轴线上。
61.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括传动装置，所述传动装置连接所述电机的转子和所述光学元件，所述电机的转子用于通过所述传动装置驱动所述光学元件转动。
62.根据权利要求61所述的激光测量装置，其特征在于，所述传动装置包括齿轮和传送带中的至少一种。
63.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述角度检测装置包括第一磁作用件、第二磁作用件和处理模块，所述第一磁作用件与所述光学元件连接，所述处理模块用于检测所述第一磁作用件作用于所述第二磁作用件的反电动势以获取所述光学元件的振动角度。
64.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述驱动装置包括第一磁作用件和第二磁作用件，所述第一磁作用件与所述光学元件连接，所述驱动装置用于使所述第一磁作用件与所述第二磁作用件相互作用以驱动所述光学元件振动。
65.根据权利要求63或64所述的激光测量装置，其特征在于，所述第一磁作用件为磁性件，所述第二磁作用件为电磁件。
66.根据权利要求65所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件环绕所述光学元件的转动轴线分布设置。
67.根据权利要求66所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件相对于所述转动轴线呈中心对称分布。
68.根据权利要求66所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯开设有环形槽，所述线圈绕组呈连续性的环状至少部分地设置在所述环形槽中。
69.根据权利要求66所述的激光测量装置，其特征在于，所述电磁件包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯开设有环形槽，所述线圈绕组呈间断性的环状至少部分地设置在所述环形槽中。
70.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述角度检测装置位于所述光学元件上方并沿所述光学元件的转动轴线设置。
71.根据权利要求70所述的激光测量装置，其特征在于，所述角度检测装置包括霍尔元件，所述光学元件上设置有磁性件。
72.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述角度检测装置包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述光学元件的图像并根据所述图像判断所述光学元件的振动角度。
73.根据权利要求72所述的激光测量装置，其特征在于，所述图像采集装置包括线性图像传感器。
74.根据权利要求54所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括滑环，所述滑环电性连接所述驱动装置，所述驱动装置和所述光学元件设置于所述电机的转子。
75.一种移动平台，其特征在于，包括：
权利要求1-74任一项所述的激光测量装置；和
平台本体，所述激光测量装置安装在所述平台本体。
76.根据权利要求75所述的移动平台，其特征在于，所述移动平台包括无人飞行器、汽车和遥控车中的至少一种。
CN201780004890.5A 2017-03-29 2017-03-29 激光测量装置和移动平台 Active CN108474654B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/078619 WO2018176277A1 (zh) 2017-03-29 2017-03-29 激光测量装置和移动平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108474654A true CN108474654A (zh) 2018-08-31
CN108474654B CN108474654B (zh) 2021-05-04

Family

ID=63266576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780004890.5A Active CN108474654B (zh) 2017-03-29 2017-03-29 激光测量装置和移动平台

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11221212B2 (zh)
CN (1) CN108474654B (zh)
WO (1) WO2018176277A1 (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109709528A (zh) * 2019-01-11 2019-05-03 宁波傲视智绘光电科技有限公司 电机、电机组件及激光发射组件
CN109991588A (zh) * 2019-04-29 2019-07-09 北京握奇数据股份有限公司 一种激光雷达扫描装置
CN111238412A (zh) * 2020-02-14 2020-06-05 天津时空经纬测控技术有限公司 测量方法、系统以及存储介质
CN111279212A (zh) * 2019-01-09 2020-06-12 深圳市大疆创新科技有限公司 扫描模组、测距装置及移动平台
WO2020155152A1 (zh) * 2019-02-02 2020-08-06 深圳市大疆创新科技有限公司 扫描模组及测距装置
CN111682728A (zh) * 2020-06-15 2020-09-18 武汉兴弘光电技术有限公司 一种光斑可调的激光电机
CN111684712A (zh) * 2019-01-09 2020-09-18 深圳市大疆创新科技有限公司 电机的控制方法及其控制器、测距传感器、移动平台
WO2020211793A1 (en) 2019-04-15 2020-10-22 Suteng Innovation Technology Co., Ltd. A lidar device
CN111856501A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 南京北格空间科技有限公司 一种用于测绘的激光雷达点云数据采集装置
CN112268551A (zh) * 2020-10-15 2021-01-26 航天科工微电子系统研究院有限公司 一种基于光学内通道和双密封圈动密封的光电跟瞄装置
WO2021062735A1 (zh) * 2019-09-30 2021-04-08 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动电机、扫描模组及激光雷达
CN112859048A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 上海禾赛科技股份有限公司 光束扫描装置、包括其的激光雷达和控制方法
CN113302509A (zh) * 2019-12-24 2021-08-24 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动电机、扫描模组及激光雷达
CN114415377A (zh) * 2022-01-25 2022-04-29 深圳七泽技术合伙企业(有限合伙) 平视显示器
CN117761701A (zh) * 2024-02-22 2024-03-26 浙江智加信息科技有限公司 一种全天候工作的激光雷达

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220229181A1 (en) * 2021-01-21 2022-07-21 Ultracker Technology Co., Ltd. Laser rangefinder
JP2022152154A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 セイコーエプソン株式会社 波長変換装置、光源装置及びプロジェクター
US11927979B2 (en) * 2021-08-02 2024-03-12 Hosiden Corporation Multi-directional input device
CN114136303B (zh) * 2021-11-29 2024-04-26 忆伯网络科技(上海)股份有限公司 一种飞行器姿态光学测量装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2543298Y (zh) * 2002-04-18 2003-04-02 何国梁 动圈式光学扫描仪结构
CN103852888A (zh) * 2012-12-03 2014-06-11 北阳电机株式会社 偏转装置、光扫描装置以及扫描式测距装置
WO2015024648A1 (de) * 2013-08-20 2015-02-26 Andritz Fiedler Gmbh Profilierter siebstab und siebvorrichtung aus profilierten siebstäben
CN105115474A (zh) * 2015-08-10 2015-12-02 金华市蓝海光电技术有限公司 一种旋转扫描测距仪
CN105319555A (zh) * 2007-02-28 2016-02-10 电装波动株式会社 用于目标三维探测的激光雷达装置
CN105759253A (zh) * 2016-03-02 2016-07-13 四川经曼光电科技有限公司 激光扫描测距仪
CN106019296A (zh) * 2016-07-26 2016-10-12 北醒（北京）光子科技有限公司 一种混合固态多线光学扫描测距装置
CN106324582A (zh) * 2016-10-28 2017-01-11 深圳市镭神智能系统有限公司 一种基于时间飞行法的激光雷达系统
CN205899006U (zh) * 2016-06-12 2017-01-18 北京飞思迈尔光电科技有限公司 光学扫描传感器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3799579B2 (ja) * 2001-12-18 2006-07-19 株式会社トプコン 位置測定装置
EP1965225A3 (en) * 2007-02-28 2009-07-15 Denso Wave Incorporated Laser radar apparatus for three-dimensional detection of objects
JP6025014B2 (ja) * 2012-02-22 2016-11-16 株式会社リコー 距離測定装置
US8400625B1 (en) * 2012-04-26 2013-03-19 Drs Rsta, Inc. Ground support equipment tester for laser and tracker systems
US9746323B2 (en) * 2014-07-25 2017-08-29 Lockheed Martin Corporation Enhanced optical detection and ranging
JP6577295B2 (ja) * 2015-08-26 2019-09-18 株式会社トプコン 測定装置
US10048120B2 (en) * 2016-05-03 2018-08-14 Datalogic IP Tech, S.r.l. Laser scanner and optical system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2543298Y (zh) * 2002-04-18 2003-04-02 何国梁 动圈式光学扫描仪结构
CN105319555A (zh) * 2007-02-28 2016-02-10 电装波动株式会社 用于目标三维探测的激光雷达装置
CN103852888A (zh) * 2012-12-03 2014-06-11 北阳电机株式会社 偏转装置、光扫描装置以及扫描式测距装置
WO2015024648A1 (de) * 2013-08-20 2015-02-26 Andritz Fiedler Gmbh Profilierter siebstab und siebvorrichtung aus profilierten siebstäben
CN105115474A (zh) * 2015-08-10 2015-12-02 金华市蓝海光电技术有限公司 一种旋转扫描测距仪
CN105759253A (zh) * 2016-03-02 2016-07-13 四川经曼光电科技有限公司 激光扫描测距仪
CN205899006U (zh) * 2016-06-12 2017-01-18 北京飞思迈尔光电科技有限公司 光学扫描传感器
CN106019296A (zh) * 2016-07-26 2016-10-12 北醒（北京）光子科技有限公司 一种混合固态多线光学扫描测距装置
CN106324582A (zh) * 2016-10-28 2017-01-11 深圳市镭神智能系统有限公司 一种基于时间飞行法的激光雷达系统

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111684712A (zh) * 2019-01-09 2020-09-18 深圳市大疆创新科技有限公司 电机的控制方法及其控制器、测距传感器、移动平台
CN111279212A (zh) * 2019-01-09 2020-06-12 深圳市大疆创新科技有限公司 扫描模组、测距装置及移动平台
CN111279212B (zh) * 2019-01-09 2024-02-13 深圳市大疆创新科技有限公司 扫描模组、测距装置及移动平台
CN109709528A (zh) * 2019-01-11 2019-05-03 宁波傲视智绘光电科技有限公司 电机、电机组件及激光发射组件
WO2020155152A1 (zh) * 2019-02-02 2020-08-06 深圳市大疆创新科技有限公司 扫描模组及测距装置
EP3956678A4 (en) * 2019-04-15 2022-06-15 Suteng Innovation Technology Co., Ltd. LIDAR DEVICE
WO2020211793A1 (en) 2019-04-15 2020-10-22 Suteng Innovation Technology Co., Ltd. A lidar device
CN109991588A (zh) * 2019-04-29 2019-07-09 北京握奇数据股份有限公司 一种激光雷达扫描装置
CN114341663A (zh) * 2019-09-30 2022-04-12 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动电机、扫描模组及激光雷达
WO2021062735A1 (zh) * 2019-09-30 2021-04-08 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动电机、扫描模组及激光雷达
CN112859048A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 上海禾赛科技股份有限公司 光束扫描装置、包括其的激光雷达和控制方法
CN113302509B (zh) * 2019-12-24 2023-09-15 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动电机、扫描模组及激光雷达
CN113302509A (zh) * 2019-12-24 2021-08-24 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动电机、扫描模组及激光雷达
CN111238412A (zh) * 2020-02-14 2020-06-05 天津时空经纬测控技术有限公司 测量方法、系统以及存储介质
CN111682728B (zh) * 2020-06-15 2021-03-26 武汉兴弘光电技术有限公司 一种光斑可调的激光电机
CN111682728A (zh) * 2020-06-15 2020-09-18 武汉兴弘光电技术有限公司 一种光斑可调的激光电机
CN111856501A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 南京北格空间科技有限公司 一种用于测绘的激光雷达点云数据采集装置
CN112268551A (zh) * 2020-10-15 2021-01-26 航天科工微电子系统研究院有限公司 一种基于光学内通道和双密封圈动密封的光电跟瞄装置
CN112268551B (zh) * 2020-10-15 2022-06-28 航天科工微电子系统研究院有限公司 一种基于光学内通道和双密封圈动密封的光电跟瞄装置
CN114415377A (zh) * 2022-01-25 2022-04-29 深圳七泽技术合伙企业(有限合伙) 平视显示器
CN114415377B (zh) * 2022-01-25 2023-10-31 深圳七泽技术合伙企业(有限合伙) 平视显示器
CN117761701A (zh) * 2024-02-22 2024-03-26 浙江智加信息科技有限公司 一种全天候工作的激光雷达
CN117761701B (zh) * 2024-02-22 2024-05-17 浙江智加信息科技有限公司 一种全天候工作的激光雷达

Also Published As

Publication number Publication date
US11802762B2 (en) 2023-10-31
US20220128351A1 (en) 2022-04-28
CN108474654B (zh) 2021-05-04
US11221212B2 (en) 2022-01-11
US20200033120A1 (en) 2020-01-30
WO2018176277A1 (zh) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108474654A (zh) 激光测量装置和移动平台
US10247827B2 (en) Dual-axis scanning mirror
JP3875665B2 (ja) スキャニング型レンジセンサ
CN104884993B (zh) 光扫描装置和投影仪
JP5913726B2 (ja) ジンバル式走査ミラーアレイ
JP6830698B1 (ja) アクチュエータ、光走査装置、および物体検出装置
US10298913B2 (en) Standalone depth camera
CN211293562U (zh) 相机设备
CN118226603A (zh) 反射驱动组件及摄像模组
JP2021132416A (ja) アクチュエータ、光走査装置、および物体検出装置
JP2002071809A (ja) 走査装置、走査方法および非接触型測定装置
CN108089197A (zh) 一种高集成度双楔式三维成像系统
JP6518959B1 (ja) 物体検出装置、制御方法及びプログラム
JP2020194152A (ja) アクチュエータ、光走査装置、および物体検出装置
JP2020194151A (ja) アクチュエータ、光走査装置、および物体検出装置
CN108107569A (zh) 一种光纤发射式成像装置
JPH07128608A (ja) 光束走査装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210916

Address after: 518107 302, 1402, building 1, Senyang Electronic Science and Technology Park, west area, Guangming Gaoxin Park, Tianliao community, Yutang street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: Shenzhen Dajiang Zhuojian Technology Co.,Ltd.

Address before: 518057 Shenzhen Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province, 6/F, Shenzhen Industry, Education and Research Building, Hong Kong University of Science and Technology, No. 9 Yuexingdao District, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SZ DJI TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 518107 302, 1402, building 1, Senyang Electronic Science and Technology Park, west area, Guangming Gaoxin Park, Tianliao community, Yutang street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: Shenzhen Zhuojian Intelligent Manufacturing Co.,Ltd.

Address before: 518107 302, 1402, building 1, Senyang Electronic Science and Technology Park, west area, Guangming Gaoxin Park, Tianliao community, Yutang street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong

Patentee before: Shenzhen Dajiang Zhuojian Technology Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder