CN111381241B - 激光雷达和清洁机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光雷达，所述激光雷达包括壳体组件、固定连接所述壳体组件的驱动组件和转动连接所述壳体组件的旋转组件，所述驱动组件可驱动所述旋转组件旋转，所述旋转组件包括测距模块，所述测距模块包括激光发射器和单光子探测芯片，所述激光发射器的发射光路和所述单光子探测芯片的接收光路垂直于所述旋转组件的转动轴线方向，且所述激光发射器的发射光路与所述单光子探测芯片的接收光路相平行，所述激光发射器和所述单光子探测芯片的中心间距为7～15mm。本发明还公开了包括如上所述激光雷达的清洁机器人。采用本发明，具有雷达体积小、占用空间小等优点。

Description

激光雷达和清洁机器人
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达和清洁机器人。
背景技术
目前扫地机器人通常应用激光雷达对周围环境进行扫描，进而实现测距、避障和建图等功能，但现有的激光雷达结构复杂，体积庞大，需要占用扫地机器人大量的空间，影响其他功能模块的排布。
发明内容
本发明实施例提供了一种激光雷达和清洁机器人，以解决激光雷达结构复杂，体积庞大，占用的排布空间大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用以下技术方案：
一种激光雷达，所述激光雷达包括壳体组件、固定连接所述壳体组件的驱动组件和转动连接所述壳体组件的旋转组件，所述驱动组件可驱动所述旋转组件旋转，所述旋转组件包括测距模块，所述测距模块包括激光发射器和单光子探测芯片，所述激光发射器的发射光路和所述单光子探测芯片的接收光路垂直于所述旋转组件的转动轴线方向，且所述激光发射器的发射光路与所述单光子探测芯片的接收光路相平行，所述激光发射器和所述单光子探测芯片的中心间距为7～15mm。
可选地，所述旋转组件包括第一电路板、旋转架和检测组件，所述第一电路板固定连接承载所述测距模块并电连接所述测距模块和所述检测组件，所述旋转架和所述检测组件均固定于所述第一电路板远离所述测距模块一侧，所述壳体组件包括可相对所述旋转组件转动的编码盘，所述编码盘位于所述旋转架的外周，使得所述编码盘和所述旋转架在平行所述测距模块转动轴线方向上至少部分重叠，所述编码盘与所述检测组件配合以检测所述旋转组件的转动速度。
可选地，所述第一电路板的边缘超出所述旋转架的边缘，使得所述第一电路板的边缘与所述旋转架的边缘之间形成间隔，所述检测组件位于所述间隔内。
可选地，所述旋转架具有围绕转动轴线的外表面，所述外表面与所述编码盘的内侧面相邻，所述外表面部分下沉形成凹槽，所述激光雷达包括无线供电组件，所述无线供电组件包括接收线圈和发射线圈，所述接收线圈固定于所述凹槽内并电连接所述第一电路板，所述发射线圈固定于所述编码盘对应所述凹槽处，所述发射线圈通过电磁场向所述接收线圈传输电能。
可选地，所述编码盘内侧形成安装槽，所述安装槽至少部分收容所述驱动组件和所述旋转架。
可选地，所述旋转架具有围绕转动轴线的内表面，所述驱动组件包括电机转子和相对所述电机转子设置的电机定子，以及第二电路板，所述电机转子固定于所述内表面，所述电机定子位于所述电机转子的内侧，所述第二电路板电连接所述电机转子和所述电机定子，以控制所述电机定子电磁驱动所述电机转子，以带动所述旋转架相对所述编码盘转动。
可选地，所述壳体组件包括底座和透光罩，所述透光罩固定连接并盖合于所述底座，所述透光罩和所述底座之间形成内腔，所述内腔包括位于所述透光罩内的第一部分，以及位于所述底座内的第二部分，所述测距模块位于所述第一部分内，以通过所述透光罩收发光信号，所述第一电路板、所述旋转架、所述检测组件和所述驱动组件位于所述第二部分内。
可选地，所述壳体组件设有第一定位部和与所述第一定位部同轴设置的第二定位部，所述旋转组件转动连接于所述第一定位部和所述第二定位部之间，且所述激光发射器的发射光路和所述单光子探测芯片的接收光路所在平面垂直所述第一定位部和所述第二定位部的连线方向。
可选地，所述旋转组件包括固定连接所述测距模块的旋转架，所述测距模块转动连接于所述第一定位部，所述旋转架转动连接于所述第二定位部，所述旋转架远离所述测距模块一侧设有转轴孔和与所述转轴孔同轴并连通的沉孔，所述转轴孔与所述第二定位部转动配合，所述沉孔的直径大于所述转轴孔的直径，以使所述沉孔内侧壁与所述第二定位部相隔离，形成收容所述驱动组件的收容空间。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例还采用以下技术方案：
一种清洁机器人，所述清洁机器人包括如上所述的激光雷达。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案至少具有以下有益效果：通过所述驱动组件可驱动所述旋转组件旋转，其中，所述测距模块包括激光发射器和单光子探测芯片，所述激光发射器可以发射探测光信号，所述单光子探测芯片可以接收由障碍物反射的反射光信号，所述激光雷达可以根据时间飞行测距原理可以实现二维测距；通常采用较大感光面积的探测芯片或多个探测芯片或者调焦镜片来提高激光雷达探测反射光的能力，但会导致激光雷达的系统复杂度增加以及体积增加，而本申请采用小尺寸的单光子探测芯片，且所述激光发射器的发射光路与所述单光子探测芯片的接收光路相平行，所述激光发射器和所述单光子探测芯片的中心间距为7～15mm，极大压缩了旋转组件占用的空间，进而减少雷达体积，其中小尺寸的单光子探测芯片光电增益高，明显提高激光雷达探测反射光信号的能力，无需增加复杂的电路器件也能保证测距效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的变形形式。
图1是本申请实施方式提供的激光雷达的分解示意图；
图2是本申请实施方式提供的激光雷达的纵向截面示意图一；
图3是本申请实施方式提供的激光雷达的横向截面示意图；
图4是另一实施方式提供的激光雷达的纵向截面示意图；
图5是本申请实施方式提供的激光雷达的纵向截面示意图二；
图6是图1中提供的旋转架、接收线圈和第一隔磁片的分解示意图；
图7是图1中提供的旋转组件和驱动组件的分解示意图；
图8是本申请实施方式提供的清洁机器人的结构示意图一；
图9是本申请实施方式提供的清洁机器人的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2和图3，本申请实施例提供一种激光雷达100，所述激光雷达100包括壳体组件10、固定连接所述壳体组件10的驱动组件20和转动连接所述壳体组件10的旋转组件30，所述驱动组件20可驱动所述旋转组件30旋转，所述旋转组件30包括测距模块23，所述测距模块23包括激光发射器28和单光子探测芯片29，所述激光发射器28的发射光路和所述单光子探测芯片29的接收光路垂直于所述旋转组件30的转动轴线方向，且所述激光发射器28的发射光路与所述单光子探测芯片29的接收光路相平行，所述激光发射器28和所述单光子探测芯片29的中心间距为7～15mm。
可以理解的是，所述激光发射器28的发射光路和所述单光子探测芯片29的接收光路所在平面垂直于所述旋转组件30的转动轴线方向，或者所述激光发射器28的发射光路和所述单光子探测芯片29的接收光路所在平面与所述旋转组件30的转动轴线方向呈夹角设置。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案至少具有以下有益效果：通过所述驱动组件20可驱动所述旋转组件30旋转，其中，所述测距模块23包括激光发射器28和单光子探测芯片29，所述激光发射器28可以发射探测光信号，所述单光子探测芯片29可以接收由障碍物反射的反射光信号，所述激光雷达100可以根据时间飞行测距原理可以实现二维测距；通常采用较大感光面积的探测芯片或多个探测芯片或者调焦镜片来提高激光雷达100探测反射光的能力，但会导致激光雷达100的系统复杂度增加以及体积增加，而本申请采用小尺寸的单光子探测芯片29，且所述激光发射器28的发射光路与所述单光子探测芯片29的接收光路相平行，所述激光发射器28和所述单光子探测芯片29的中心间距为7～15mm，极大压缩了旋转组件30占用的空间，进而减少雷达体积，其中小尺寸的单光子探测芯片29的光电增益高，明显提高激光雷达100探测反射光信号的能力，无需增加复杂的电路器件也能保证测距效果。
其中，所述壳体组件10包括底座12和盖合于所述底座12上的透光罩13。所述透光罩13可相对所述底座12固定，或者所述透光罩13可相对所述底座12旋转。所述透光罩13相对底座12固定的情况下，所述透光罩13可以通过螺钉连接、胶水粘结或螺纹连接等方式固定连接所述底座12，所述透光罩13可以与所述底座12密封连接。所述测距模块23发射的探测光束和接收的反射光束可以通过所述透光罩13。
所述底座12和所述透光罩13之间形成内腔21，所述内腔21可以为所述激光雷达100的旋转组件30和驱动组件20提供安装空间和运动空间。所述驱动组件20安装于所述底座12上，并与所述旋转组件30驱动连接。
本实施方式中，所述驱动组件20包括电机定子26和电机转子22。所述电机定子26和所述电机转子22可以组成结构紧凑的无刷电机，占用空间小。所述电机定子26固定安装在底座12上，所述电机转子22固定安装在所述旋转组件30上。所述电机定子26的中心轴线、所述电机转子22的中心轴线和所述旋转组件30的转动轴线三者重合。所述电机定子26可以通过电磁力驱动所述电机转子22相对所述底座12转动，进而带动所述旋转组件30相对所述底座12转动。
所述电机定子26和所述电机转子22可以有多种排布方式，例如，所述电机定子26和所述电机转子22在平行所述旋转组件30的转动轴线方向上并排，或者所述电机定子26围绕所述电机转子22设置，或者所述电机转子22围绕所述电机定子26设置。
请参阅图4，在其他实施方式中，所述驱动组件20可以包括电机27和传动件28，所述电机27固定于所述底座12上，所述传动件28传动连接在所述旋转组件30和所述电机27的驱动轴之间，所述传动件28可以是传送带或者齿轮，从而所述电机27可以经所述传动件28带动所述旋转组件30转动。
所述测距模块23包括封装座231、控制电路板232、第一光学镜片233、第二光学镜片234、滤光片235和隔光件236。所述封装座231设有并排设置的发射腔237和接收腔238，所述发射腔237和所述接收腔238均为通孔结构。所述控制电路板232固定连接所述封装座231，并封盖所述发射腔237和所述接收腔238。所述激光发射器28设置于所述发射腔237内，所述激光发射器28固定连接并电连接所述控制电路板232；所述单光子探测器位于所述接收腔238内，所述单光子探测器固定连接并电连接所述控制电路板232。所述第一光学镜片233固定于所述发射腔237远离所述控制电路板232一侧的开口端，所述第二光学镜片234固定于所述接收腔238远离所述控制电路板232一侧的开口端。所述滤光片235设置于所述接收腔238内，并位于所述单光子探测器和所述第二光学镜片234之间，所述滤光片235起到过滤特定波长的干扰光的作用，可以排除环境光的干扰。所述隔光件236分隔所述激光发射器28的发射光路和所述单光子探测芯片29的接收光路，避免所述激光发射器28对所述单光子探测芯片29产生回光干扰。
所述激光雷达100可以基于时间飞行测距原理测量与被测物的距离，即所述激光发射器28与所述单光子探测芯片29相互平行，所述控制电路板232通过记录所述激光发射器28发射探测光束到所述单光子探测芯片29接收到反射光束的时间差t，可以计算所述激光雷达100与被测物的距离d＝c*t/2，其中，c为光速。所述测距模块23在围绕所述旋转组件30的转动轴线旋转的过程中，可以实现二维测距，获取周围环境的二维地图轮廓数据。
请参阅图1和图2，可选地，所述旋转组件30包括第一电路板31、旋转架32和检测组件33，所述第一电路板31固定连接承载所述测距模块23并电连接所述测距模块23和所述检测组件33，所述旋转架32和所述检测组件33均固定于所述第一电路板31远离所述测距模块23一侧，所述壳体组件10包括可相对所述旋转组件30转动的编码盘11，所述编码盘11位于所述旋转架32的外周，使得所述编码盘11和所述旋转架32在平行所述测距模块23转动轴线方向上至少部分重叠，所述编码盘11与所述检测组件33配合以检测所述旋转组件30的转动速度。
其中，由于所述激光发射器28和所述单光子探测芯片29的中心间距为7～15mm，减少了所述测距模块23占用所述第一电路板31的排布空间，有利于减少所述第一电路板31的面积。所述第一电路板31电连接所述控制电路板232和所述检测组件33。
所述旋转架32转动连接所述底座12，所述测距模块23、所述第一电路板31和所述检测组件33可以随所述旋转架32相对所述壳体组件10转动。所述旋转架32呈环形，所述旋转架32的中心轴线与所述编码盘11的中心轴线相重合，且所述旋转架32的直径小于所述编码盘11的直径，使得所述旋转架32位于所述编码盘11的内侧空腔中，使得所述旋转架32和所述编码盘11的配合结构紧凑，占用空间小。通过所述编码盘11和所述旋转架32在平行所述测距模块23转动轴线方向上至少部分重叠，使得所述编码盘11和所述旋转架32的重叠面积增加，有利于降低所述激光雷达100的高度。
所述编码盘11在周缘设有间隔排列的多个齿块111，所述多个齿块111呈环形分布。所述多个齿块111包括多个等距齿(未图示)和至少一个零位齿(未图示)，所述零位齿(未图示)用于标识所述旋转架32的起始位置。所述检测组件33包括光电发射器(未图示)和相对所述光电发射器(未图示)设置的光电接收器(未图示)，所述光电发射器(未图示)和所述光电接收器(未图示)之间设置间距，所述光电发射器(未图示)可经所述间距朝所述光电接收器(未图示)发射检测信号，所述检测组件33随所述旋转架32相对所述编码盘11转动的过程中，所述多个齿块111依次从所述间距穿过，使得所述光电接收器(未图示)产生周期性变化的电平信号，当所述零位齿阻挡于所述光电发射器(未图示)和所述光电接收器(未图示)之间时，所述光电接收器(未图示)产生零位标识信号，可以根据单位时间内零位标识信号出现的次数计算所述旋转架32的转速。
请参阅图1和图2，可选地，所述第一电路板31的边缘超出所述旋转架32的边缘，使得所述第一电路板31的边缘与所述旋转架32的边缘之间形成间隔，所述检测组件33位于所述间隔内。
其中，所述第一电路板31的横向尺寸大于所述旋转架32的直径，使得所述第一电路板31的边缘超出所述旋转架32的边缘。本实施方式中，所述第一电路板31呈圆板状，所述第一电路板31的直径大于所述旋转架32的直径。所述第一电路板31超出所述旋转架32的部分可以为所述检测组件33提供额外的排布空间，可以避免在所述旋转架32上开孔，有利于降低结构复杂性，进而减少成本。当然，在其他实施方式中，所述第一电路板31的形状不限于上述举例。
请参阅图1、图5和图6，可选地，所述旋转架32具有围绕转动轴线的外表面34，所述外表面34与所述编码盘11的内侧面相邻，所述外表面34部分下沉形成凹槽341，所述激光雷达100包括无线供电组件40，所述无线供电组件40包括接收线圈41和发射线圈42，所述接收线圈41固定于所述凹槽341内并电连接所述第一电路板31，所述发射线圈42固定于所述编码盘11对应所述凹槽341处，所述发射线圈42通过电磁场向所述接收线圈41传输电能。
本实施方式中，所述凹槽341为环形凹槽，所述凹槽341为所述接收线圈41提供额外的安装空间，可以避免增加所述旋转架32和所述编码盘11之间的间隙来提供安装空间，有利于减少所述激光雷达100的横向尺寸。所述凹槽341在所述旋转架32的转动轴线方向上具有一定高度尺寸。所述接收线圈41固定于所述凹槽341内，所述接收线圈41围绕所述旋转架32设置。同样的，所述编码盘11在外周侧面设置有凹槽，可以为所述发射线圈42提供额外的安装空间，可以避免增加所述旋转架32和所述编码盘11之间的间隙来提供安装空间，有利于减少所述激光雷达100的横向尺寸。所述发射线圈42固定于所述编码盘11外侧的凹槽中，所述发射线圈42围绕所述编码盘11设置，且所述发射线圈42和所述接收线圈41在所述旋转架32的转动轴线方向上至少部分重叠。
所述激光雷达100还包括第二电路板27。所述第二电路板27固定于所述底座12上。所述第二电路板27电连接所述发射线圈42和所述电机定子26。所述第二电路板27可以控制所述发射线圈42产生电磁场，使得所述发射线圈42与所述接收线圈41产生电感耦合，所述接收线圈41可以将电磁能转化为电能，并将电能提供给所述测距模块23。
所述无线供电组件40还包括第一隔磁片43和第二隔磁片44。所述第一隔磁片43固定于所述接收线圈41背离所述发射线圈42一侧，所述第二隔磁片44固定于所述发射线圈42背离所述接收线圈41一侧，所述第一隔磁片43和所述第二隔磁片44共同阻挡电磁信号的泄露，并引导所述发射线圈42发射的电磁信号对准所述接收线圈41，从而保证供电效率，可以降低所述发射线圈42和所述接收线圈41的高度尺寸要求，进而有利于减少所述激光雷达100的高度尺寸。
请参阅图1、图5和图6，可选地，所述编码盘11内侧形成安装槽14，所述安装槽14至少部分收容所述驱动组件20和所述旋转架32。
本实施方式中，所述安装槽14可以为所述驱动组件20和所述旋转架32提供收容空间，使得所述激光雷达100的结构紧凑。其中，所述壳体组件10包括设置于所述安装槽14中的固定轴50，所述固定轴50可以与所述编码盘11一体设置，或者所述固定轴50与所述编码盘11拆件设计。所述驱动组件20安装于所述固定轴50的周侧。
其中，所述电机定子26固定于所述固定轴50的周侧。所述旋转架32具有围绕转动轴线的内表面35，所述内表面35与所述外表面34相对设置，所述内表面35围绕所述固定轴50设置。所述电机转子22固定于所述内表面35，所述电机转子22位于所述电机定子26的外侧。可以看出，所述旋转架32位于所述发射线圈42和所述电机定子26之间，所述接收线圈41固定于所述旋转架32靠近所述发射线圈42的外表面34，所述电机转子22固定于所述旋转架32靠近所述电机定子26的内表面35，所述发射线圈42、所述接收线圈、所述电机转子22和所述电机定子26在所述旋转组件30的转动轴线方向上至少部分重叠，可以进一步减少所述激光雷达100的高度尺寸。所述第二电路板27电连接所述电机转子22和所述电机定子26，以控制所述电机定子26电磁驱动所述电机转子22，以带动所述旋转架32相对所述编码盘11转动。
所述固定轴50在中心处设有通孔，所述第一电路板31对应通孔处设置有第一信号传输组件311，所述第二电路板27对应通孔处设置有第二信号传输组件271，所述第一信号传输组件311可以通过所述通孔与所述第二信号传输组件271进行无线信号传输，实现所述第一电路板31与所述第二电路板27进行信号交互。
请参阅图1、图5和图6，可选地，所述壳体组件10包括底座12和透光罩13，所述透光罩13固定连接并盖合于所述底座12，所述透光罩13和所述底座12之间形成内腔21，所述内腔21包括位于所述透光罩13内的第一部分24，以及位于所述底座12内的第二部分25，所述测距模块23位于所述第一部分24内，以通过所述透光罩13收发光信号，所述第一电路板31、所述旋转架32、所述检测组件33和所述驱动组件20位于所述第二部分25内。
本实施方式中，所述透光罩13具有顶板131，所述底座12具有相对所述顶板131设置的底板132。所述内腔21位于所述顶板131和所述底板132之间。所述第一电路板31位于所述顶板131和所述底板132之间，所述测距模块23固定于所述第一电路板31靠近所述顶板131一侧，所述旋转架32固定于所述第一电路板31靠近所述底板132一侧。由于所述旋转架32位于所述发射线圈42和所述电机定子26之间，所述接收线圈41固定于所述旋转架32靠近所述发射线圈42的外表面34，所述电机转子22固定于所述旋转架32靠近所述电机定子26的内表面35，所述发射线圈42、所述接收线圈41、所述电机转子22和所述电机定子26在所述旋转组件30的转动轴线方向上至少部分重叠，有利于降低所述第一电路板31与所述底板132的距离，使得所述第一电路板31和所述测距模块23更加靠近所述底板132，则所述第一电路板31、所述旋转架32、所述检测组件33和所述驱动组件20位于所述第二部分25内，可以减少占用所述透光罩13的高度尺寸。
请参阅图5和图7，可选地，所述壳体组件10设有第一定位部16和与所述第一定位部16同轴设置的第二定位部15，所述旋转组件30转动连接于所述第一定位部16和所述第二定位部15之间，且所述激光发射器28的发射光路和所述单光子探测芯片29的接收光路所在平面垂直所述第一定位部16和所述第二定位部15的连线方向。
本实施方式中，所述第一定位部16由设置于所述透光罩13上的第一固定轴形成。所述测距模块23对应所述第一定位部16的位置可以设置轴承孔，所述轴承孔用于安装轴承，所述第一定位部16可以通过轴承转动连接所述测距模块23。所述第二定位部15由设置于所述底座12上的第二固定轴形成。所述第二定位部15可以通过轴承转动连接所述旋转架32。所述第一定位部16和所述第二定位部15可以共同对所述旋转组件30起到定位作用，保证所述旋转组件30平稳地转动。通过所述激光发射器28的发射光路和所述单光子探测芯片29的接收光路所在平面垂直所述第一定位部16和所述第二定位部15的连线方向，保持所述测距模块23在转动过程中的扫描平面始终与转动轴线方向保持垂直，实现保持所述测距模块23在转动过程中的扫描平面保持水平，有利于提高建图精度。
请参阅图5和图7，可选地，所述旋转组件30包括固定连接所述测距模块23的旋转架32，所述测距模块23转动连接于所述第一定位部16，所述旋转架32转动连接于所述第二定位部15，所述旋转架32远离所述测距模块23一侧设有转轴孔36和与所述转轴孔36同轴并连通的沉孔37，所述转轴孔36与所述第二定位部15转动配合，所述沉孔37的直径大于所述转轴孔36的直径，以使所述沉孔37内侧壁与所述第二定位部15相隔离，形成收容所述驱动组件20的收容空间。
本实施方式中，所述旋转架32远离所述测距模块23一侧设有转轴孔36和与所述转轴孔36同轴并连通的沉孔37，使得所述沉孔37的直径大于所述转轴孔36的直径，使得所述转轴孔36和所述沉孔37组成阶梯孔结构，上述阶梯孔结构可以为轴承和驱动组件20提供合适的安装空间，有利于提高所述激光雷达100的结构紧凑性，减少所述激光雷达100的体积。
所述转轴孔36内可安装轴承，所述旋转架32通过上述轴承与所述第二定位部15转动连接。所述驱动组件20的体积相对上述轴承的体积较大，所述沉孔37可以提供更大的空间，所述驱动组件20包括电机定子26和电机转子22，所述电机定子26固定连接所述第二定位部15，并至少部分收容于所述沉孔37内；所述电机转子22固定连接所述旋转架32，并至少部分收容于所述沉孔37内。
请参阅图8和图9,本发明还公开了包括如上所述激光雷达100的清洁机器人200。所述清洁机器人200可以是扫地机器人、拖地机器人或吸尘机器人等的任意一种，在此不作限定。
所述清洁机器人200包括本体，该本体可以包括底盘110和上盖120，上盖120可拆卸地安装于底盘110上，以在使用期间保护清洁机器人200内部的各种功能部件免受激烈撞击或无意间滴洒的液体的损坏；底盘110和/或上盖120用于承载和支撑各种功能部件。在一可选实施例中，清洁机器人200的本体也可以是其他设计构造，例如，本体为一体成型结构、左右分离设置的结构，本发明实施例对本体的材料、形状、结构等不做限定。
所述激光雷达100可以安装于所述底盘110上，所述激光雷达100可以隐藏于所述底盘110和所述上盖120之间，并在上盖120设置相对所述激光雷达100的透光窗口，所述激光雷达100可朝透光窗口发射测距激光，或者所述激光雷达100也可以相对所述上盖120凸出，以直接对外部环境发射测距激光。
清洁机器人200包括驱动系统，该驱动系统连接本体并被配置为驱动清洁机器人200在地面上移动，例如，清洁机器人200可以被设计成自主地在地面上规划路径，也可以被设计成响应于遥控指令在地面上移动。在本发明实施例中，驱动系统包括两个轮子210、至少一个万向轮220、以及用于带动轮子210转动的马达，轮子210和万向轮220至少部分凸伸出底盘110的底部，例如，在清洁机器人200自身重量的作用下，两个轮子210可以部分地隐藏于底盘110内。在一可选实施例中，驱动系统还可以包括三角履带轮、麦克纳姆轮等中的任意一种。
清洁机器人200还可以包括清扫系统，例如，清扫系统包括中扫毛刷和中扫胶刷中的一种或两种，中扫毛刷、中扫胶刷适合设于底盘110的底部开设的收容槽内，收容槽内开设有吸尘口，该吸尘口与集尘盒以及吸尘风机连通，使得当中扫毛刷转动时将地面上的灰尘、垃圾搅起，利用吸尘风机产生抽吸力把灰尘、垃圾从吸尘口吸入至集尘盒内。除了设有中扫毛刷和/或中扫胶刷，清洁机器人200还可以包含边扫，边扫的清扫覆盖区域延伸出本体的外轮廓范围，有利于对墙边、角落、障碍物边缘进行有效清扫。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括壳体组件、固定连接所述壳体组件的驱动组件和转动连接所述壳体组件的旋转组件，所述驱动组件可驱动所述旋转组件旋转，所述旋转组件包括测距模块，所述测距模块包括激光发射器和单光子探测芯片，所述激光发射器的发射光路和所述单光子探测芯片的接收光路垂直于所述旋转组件的转动轴线方向，且所述激光发射器的发射光路与所述单光子探测芯片的接收光路相平行，所述激光发射器和所述单光子探测芯片的中心间距为7～15mm；
所述旋转组件包括第一电路板、旋转架和检测组件，所述第一电路板固定连接承载所述测距模块并电连接所述测距模块和所述检测组件，所述旋转架和所述检测组件均固定于所述第一电路板远离所述测距模块一侧，所述壳体组件包括可相对所述旋转组件转动的编码盘，所述编码盘位于所述旋转架的外周，使得所述编码盘和所述旋转架在平行所述测距模块转动轴线方向上至少部分重叠，所述编码盘与所述检测组件配合以检测所述旋转组件的转动速度；
所述编码盘内侧形成安装槽，所述安装槽至少部分收容所述驱动组件和所述旋转架；
所述驱动组件包括电机转子和相对所述电机转子设置的电机定子，以及第二电路板，所述电机转子固定于所述旋转架，所述电机定子位于所述电机转子的内侧，所述第二电路板电连接所述电机转子和所述电机定子，以控制所述电机定子电磁驱动所述电机转子，以带动所述旋转架相对所述编码盘转动；
所述电机定子、所述电机转子、所述旋转架和所述编码盘依次由内向外排列设置，且所述电机定子、所述电机转子、所述旋转架和所述编码盘中的任意相邻两者在平行所述测距模块转动轴线方向上至少部分重叠；
所述旋转架具有围绕转动轴线的内表面和外表面，所述电机转子固定于所述内表面，所述电机转子位于所述电机定子的外侧，所述外表面与所述内表面相对设置，所述外表面与所述编码盘的内侧面相邻，所述编码盘包括编码盘主体和多个齿块，所述编码盘主体呈环形围绕所述外表面设置，所述多个齿块呈环形间隔分布于所述编码盘主体的端部，所述多个齿块与所述检测组件配合以检测所述旋转组件的转动速度；
所述激光雷达包括无线供电组件，所述无线供电组件包括接收线圈和发射线圈，所述接收线圈固定于所述外表面并电连接所述第一电路板，所述发射线圈围绕所述编码盘设置并电连接所述第二电路板，且所述发射线圈和所述接收线圈在所述旋转架的转动轴线方向上至少部分重叠，且所述接收线圈和所述电机转子在所述旋转架的转动轴线方向上至少部分重叠，所述发射线圈通过电磁场向所述接收线圈传输电能。
2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述第一电路板的边缘超出所述旋转架的边缘，使得所述第一电路板的边缘与所述旋转架的边缘之间形成间隔，所述检测组件位于所述间隔内。
3.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述外表面与所述编码盘的内侧面相邻，所述外表面部分下沉形成凹槽，所述接收线圈固定于所述凹槽内并电连接所述第一电路板，所述发射线圈固定于所述编码盘对应所述凹槽处。
4.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述壳体组件包括底座和透光罩，所述透光罩固定连接并盖合于所述底座，所述透光罩和所述底座之间形成内腔，所述内腔包括位于所述透光罩内的第一部分，以及位于所述底座内的第二部分，所述测距模块位于所述第一部分内，以通过所述透光罩收发光信号，所述第一电路板、所述旋转架、所述检测组件和所述驱动组件位于所述第二部分内。
5.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述壳体组件设有第一定位部和与所述第一定位部同轴设置的第二定位部，所述旋转组件转动连接于所述第一定位部和所述第二定位部之间，且所述激光发射器的发射光路和所述单光子探测芯片的接收光路所在平面垂直所述第一定位部和所述第二定位部的连线方向。
6.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述旋转组件包括固定连接所述测距模块的旋转架，所述测距模块转动连接于所述第一定位部，所述旋转架转动连接于所述第二定位部，所述旋转架远离所述测距模块一侧设有转轴孔和与所述转轴孔同轴并连通的沉孔，所述转轴孔与所述第二定位部转动配合，所述沉孔的直径大于所述转轴孔的直径，以使所述沉孔内侧壁与所述第二定位部相隔离，形成收容所述驱动组件的收容空间。
7.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括如权利要求1至6任意一项所述的激光雷达。
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