CN111880187A - 一种便携式激光雷达装置 - Google Patents

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张�林
张伟
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崔鼎
周文超
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Abstract

本发明公开了一种便携式激光雷达装置，包括上外壳、控制存储模块、安装基板、扫描仪、下外壳、惯导A、惯导B、外部接头、相机、相机安装架、镜头锁紧环、滤光片；所述上外壳和下外壳通过安装基板固定连接，并形成上腔体和下腔体；所述控制存储模块、惯导A、惯导B设置在上腔体中并与安装基板固定连接；所述扫描仪设置在下腔体中并与安装基板固定连接；所述外部接头安装在上外壳前侧，所述相机安装架安装在下外壳前侧，相机和镜头锁紧环设置在相机安装架上，滤光片设置在下外壳底部。本发明在满足激光雷达功能的情况下，实现了小型化和整体美观度，并且具有安装维护方便、接口简洁、机动性能高、有较高的结构刚度和抗冲击能力强的优点。

Description

一种便携式激光雷达装置
技术领域
本发明涉及激光雷达测距技术领域，尤其是一种便携式激光雷达装置。
背景技术
激光雷达(LiDAR)系统是一种融激光测距、全球定位系统、惯性导航系统技术和高分辨率数码影像技术于一身的用于快速获取地面及地面目标三维高空间分辨率的主动式观测系统。在近十年内，机载LiDAR技术作为一种精确、快速获取地表三维信息的方法在世界发达国家已经被普遍接受，在地形监测、环境监测、三维测试建模等诸多领域有广阔的发展前景和应用需求(Ackeman F,et al，Airborne laser scanning-present status andfuture expectation.ISPRS JPRS,1999(54):64-67)。
在实际工程中，激光雷达，特别是用于高压输电线路巡检的巡线激光雷达，对装置的机动性、便携性和抗冲击能力有相当高的要求，目前主要实现方法是通过使用比较复杂的方法安装和固定。没有相对轻小型化的结构完成整个功能，安装拆卸步骤繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种便携式激光雷达装置。
本发明采用的技术方案如下：
一种便携式激光雷达装置，包括上外壳、控制存储模块、安装基板、扫描仪、下外壳、惯导A、惯导B、外部接头、相机、相机安装架、镜头锁紧环、滤光片；
所述上外壳和下外壳通过安装基板固定连接，并形成上腔体和下腔体；所述控制存储模块、惯导A、惯导B设置在上腔体中并与安装基板固定连接；所述扫描仪设置在下腔体中并与安装基板固定连接；
所述外部接头安装在上外壳前侧，所述相机安装架安装在下外壳前侧，相机和镜头锁紧环设置在相机安装架上，滤光片设置在下外壳底部。
在一个实施例中，所述上外壳、安装基板和下外壳通过螺栓固定连接；所述控制存储模块、惯导A、惯导B设置在上腔体中并通过螺栓与安装基板固定连接；所述扫描仪设置在下腔体中并通过螺栓与安装基板固定连接。
在一个实施例中，螺栓连接处设有加强筋。
在一个实施例中，所述上外壳与安装基板之间的连接处，以及安装基板与下外壳之间的连接处使用双层凸台边沿。
在一个实施例中，所述安装基板上设置有操作孔。
在一个实施例中，所述相机安装架上设置有镜头孔，所述相机设置在相机安装架上方，并且相机的镜头通过镜头孔，在相机安装架下方与镜头锁紧环可拆卸安装。
在一个实施例中，所述相机与下外壳内的扫描仪之间通过弹针转接器进行电气连接。
在一个实施例中，所述上外壳顶部设置有若干个散热孔。
在一个实施例中，所述上外壳顶部设置有个螺纹孔，用将所述便携式激光雷达装置与通用无人机云台连接。
在一个实施例中，所述下外壳具有用于安装滤光片的槽口；所述扫描仪输出的光路通过滤光片输出；所述滤光片与槽口的连接处设有阶梯密封条。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明实现了一种便携式激光雷达装置，通过上外壳、安装基板和下外壳的结构优化设计，在满足激光雷达功能的情况下，实现了小型化和整体美观度，并且具有安装维护方便、接口简洁、机动性能高、有较高的结构刚度和抗冲击能力强的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明的便携式激光雷达装置的结构示意图。
图2为本发明的便携式激光雷达装置中上外壳、安装基板、下外壳的连接关系结构示意图。
图3为本发明的安装基板的结构示意图。
图4为本发明的双层凸台边沿的结构示意图。
图5为本发明的安装基板上装配示意图。
图6为本发明的相机安装结构示意图。
附图标记：1-上外壳、2-控制存储模块、3-安装基板、4-扫描仪、5-下外壳、6-惯导A、7-惯导B、8-外部接头、9-相机、91-镜头、10-相机安装架、11-镜头锁紧环、12-滤光片、100-操作孔、200-双层凸台边沿、300-槽口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，一种便携式激光雷达装置，包括上外壳1、控制存储模块2、安装基板3、扫描仪4、下外壳5、惯导A6、惯导B7、外部接头8、相机9、相机安装架10、镜头锁紧环11、滤光片12；
所述上外壳1和下外壳5通过安装基板3固定连接，并形成上腔体和下腔体；所述控制存储模块2、惯导A6、惯导B7设置在上腔体中并与安装基板3固定连接；所述扫描仪4设置在下腔体中并与安装基板3固定连接；
所述外部接头8安装在上外壳1前侧，所述相机安装架10安装在下外壳5前侧，相机9和镜头锁紧环11设置在相机安装架10上，滤光片12设置在下外壳5底部。
通过上述可知，本实施例实现了一种便携式激光雷达装置，通过上外壳1、安装基板3和下外壳5的结构优化设计，在满足激光雷达功能的情况下，实现了小型化和整体美观度，并且具有安装维护方便、接口简洁、机动性能高、有较高的结构刚度和抗冲击能力强的优点。例如：外部接头8如常用的电源POWER、开关SWITCH、网口NET、天线GNSS等接头均安装在同一侧，便于装卸、存储和保养。另外，惯导A6和惯导B7是指本实施例的便携式激光雷达装置中可以安装两种惯导，可以是市面上满足安装要求的任意惯导。
实施例2
如图2所示，所述上外壳1、安装基板3和下外壳5通过螺栓固定连接；所述控制存储模块2、惯导A6、惯导B7设置在上腔体中并通过螺栓与安装基板3固定连接；所述扫描仪4设置在下腔体中并通过螺栓与安装基板3固定连接；
本实施例将所述便携式激光雷达装置的主体结构均通过螺栓固定连接，便于安装、拆卸和保养。
实施例3
如图3所示，在实施例2的基础上，螺栓连接处设有加强筋，加强整体刚度，提高整体抗冲击性能。
实施例4
如图4所示，所述上外壳1与安装基板3之间的连接处，以及安装基板3与下外壳5之间的连接处使用双层凸台边沿200，保证了所述便携式激光雷达装置内部密封性和防雨性能，同时使整体电磁兼容性能更好，形状不易变形。
实施例5
如图5所示，所述安装基板3上设置有操作孔100，便于安装和拆卸。
实施例6
如图6所示，所述相机安装架10上设置有镜头孔91，所述相机9设置在相机安装架10上方，并且相机10的镜头通过镜头孔91，在相机安装架10下方与镜头锁紧环11可拆卸安装；这种安装方式使得相机的镜头91朝向地面，同时能够使得相机方便安装和拆卸。
实施例7
所述相机10与下外壳5内的扫描仪4之间通过弹针转接器进行电气连接。可以理解为相机10和扫描仪4上对应信号接头以弹针转换器的方式实现，分别在相机10和扫描仪4上设有弹针转换器的公头和木头，而在下外壳5上具有固定弹针转换器的过孔。一般采用6弹针转换器即可实现。
实施例8
所述上外壳1顶部设置有若干个散热孔，以对便携式激光雷达内部的设备进行散热。
实施例9
所述上外壳1顶部设置有4个螺纹孔，用将所述便携式激光雷达装置与通用无人机云台连接。通用无人机云台通常具有4个螺栓来搭载相应设备，本实施例的便携式激光雷达设置4个螺纹孔，可以与市场上多种通用无人机云台底部连接，大幅度提高便携式激光雷达进行测距的机动性能。
实施例10
所述下外壳5具有用于安装滤光片12的槽口300；所述扫描仪4输出的光路通过滤光片12输出；所述滤光片1与槽口300的连接处设有阶梯密封条。通过该种设置，相机9的镜头与扫描仪4输出的光路同朝地面，并且通过阶梯密封条，可以防止灰尘、液体进入壳内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式激光雷达装置，其特征在于，包括上外壳(1)、控制存储模块(2)、安装基板(3)、扫描仪(4)、下外壳(5)、惯导A(6)、惯导B(7)、外部接头(8)、相机(9)、相机安装架(10)、镜头锁紧环(11)、滤光片(12)；
所述上外壳(1)和下外壳(5)通过安装基板(3)固定连接，并形成上腔体和下腔体；所述控制存储模块(2)、惯导A(6)、惯导B(7)设置在上腔体中并与安装基板(3)固定连接；所述扫描仪(4)设置在下腔体中并与安装基板(3)固定连接；
所述外部接头(8)安装在上外壳(1)前侧，所述相机安装架(10)安装在下外壳(5)前侧，相机(9)和镜头锁紧环(11)设置在相机安装架(10)上，滤光片(12)设置在下外壳(5)底部。
2.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述上外壳(1)、安装基板(3)和下外壳(5)通过螺栓固定连接；所述控制存储模块(2)、惯导A(6)、惯导B(7)设置在上腔体中并通过螺栓与安装基板(3)固定连接；所述扫描仪(4)设置在下腔体中并通过螺栓与安装基板(3)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，螺栓连接处设有加强筋。
4.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述上外壳(1)与安装基板(3)之间的连接处，以及安装基板(3)与下外壳(5)之间的连接处使用双层凸台边沿。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述安装基板(3)上设置有操作孔。
6.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述相机安装架(10)上设置有镜头孔，所述相机(9)设置在相机安装架(10)上方，并且相机(10)的镜头通过镜头孔，在相机安装架(10)下方与镜头锁紧环(11)可拆卸安装。
7.根据权利要求1或6所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述相机(10)与下外壳(5)内的扫描仪(4)之间通过弹针转接器进行电气连接。
8.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述上外壳(1)顶部设置有若干个散热孔。
9.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述上外壳(1)顶部设置有4个螺纹孔，用将所述便携式激光雷达装置与通用无人机云台连接。
10.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达装置，其特征在于，所述下外壳(5)具有用于安装滤光片(12)的槽口；所述扫描仪(4)输出的光路通过滤光片(12)输出；所述滤光片(1)与槽口的连接处设有阶梯密封条。
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