CN115469293A - 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人 - Google Patents

一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN115469293A
CN115469293A CN202210955344.2A CN202210955344A CN115469293A CN 115469293 A CN115469293 A CN 115469293A CN 202210955344 A CN202210955344 A CN 202210955344A CN 115469293 A CN115469293 A CN 115469293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflector
laser
shading
protective cover
bottom shell
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.)
Pending
Application number
CN202210955344.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王兴兴
白晓阳
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.)
Hangzhou Yushu Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Yushu 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 Hangzhou Yushu Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Yushu Technology Co Ltd
Priority to CN202210955344.2A priority Critical patent/CN115469293A/zh
Publication of CN115469293A publication Critical patent/CN115469293A/zh
Priority to PCT/CN2022/139880 priority patent/WO2024031905A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • B25J11/0085—Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/022—Optical sensing devices using lasers
    • 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
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及激光雷达技术领域，公开了一种3D激光雷达及足式机器人和清洁机器人。本发明提供的一种3D激光雷达，在反光镜与防护罩之间设有遮光腔体，遮光腔体沿激光信号射出方向直接固定于反光镜的回转轴心上，防护罩上设有贴近遮光腔体端部转动轨迹的弧状部，以使遮光腔体在转动过程中，其端部与所述弧状部之间的距离保持不变。本发明在反光镜与防护罩之间设置遮光件，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，避免了与回路上的激光信号产生干扰，提升了激光雷达的扫描效果；并且，在遮光件跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光件的端部与弧状部的距离不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。

Description

一种3D激光雷达及足式机器人和清洁机器人
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及了一种3D激光雷达及足式机器人和清洁机器人。
背景技术
目前，3D激光雷达在工业测绘、三维建模、自动驾驶等领域应用广泛，但现有的3D激光雷达多为多线程激光雷达，价格昂贵。
中国专利CN113960566A公开了一种3D激光雷达及足式机器人，包括竖直扫描单元和使所述竖直扫描单元在水平方向旋转的水平旋转装置；所述竖直扫描单元包括安装座，以及依次设于所述安装座上的激光接收极、凸透镜、激光发射极、反光体，所述激光接收极设于所述凸透镜的焦点位置上，所述激光发射极设于所述凸透镜的主光轴上，所述反光体可转动的设于所述安装座上，所述反光体的回转中心与所述凸透镜的主光轴重合；所述激光发射极发射激光脉冲信号，通过所述反光体的旋转实现对竖直平面内的周圈环境扫描，并能通过设有旋转电机的水平旋转装置实现对三维环境的扫描。
上述技术方案实现了单线程激光雷达的三维扫描，但是，该技术方案在使用过程中发现，由于遮光通道距离防护罩较远，激光信号射出遮光通道后穿过防护罩之前，会在防护罩内发生散射，并与回路的激光信号产生相互干扰，影响激光接收极对激光信号的接收，进而导致激光雷达的扫描结果不够理想，用户体验差，不利于推广使用。
进一步地，激光发射极发出的激光信号在经过安装座上的防护罩时，激光信号会发生反射，进而影响激光接收极对回路的激光信号的接收。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的一在于提供一种3D激光雷达，其在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，提升激光雷达的扫描效果。
本发明的目的二在于提供一种3D激光雷达，其遮光腔体在跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光腔体的端部与弧状部的距离不变，发射出的激光信号在防护罩内的散射和反射保持不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。
本发明的目的三在于提供一种足式机器人，其搭载的3D激光雷达，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，提升激光雷达的扫描效果。
本发明的目的四在于提供一种清洁机器人，其搭载的3D激光雷达，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，提升激光雷达的扫描效果。
为实现上述目的之一，本发明的第一种技术方案为：
一种3D激光雷达，包括竖向扫描单元，所述竖向扫描单元包括安装座、固定于所述安装座上的防护罩；
所述安装座与所述防护罩之间，依次水平设有激光发射口、凸透镜、能转动的反光镜，所述反光镜的回转轴心与所述凸透镜的主光轴重合，所述激光发射口设于所述凸透镜的主光轴上；所述激光发射口水平发射出的激光信号，通过所述反光镜的反射和旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描；
所述反光镜与所述防护罩之间设有遮光腔体，所述遮光腔体沿激光信号反射方向延伸，并设置于所述反光镜的回转轴心上，所述防护罩上设有贴近所述遮光腔体端部转动轨迹的弧状部，并使所述遮光腔体在转动过程中，其端部与所述弧状部之间的距离保持不变。
本发明经过不断探索，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，避免了与回路上的激光信号产生干扰，提升了激光雷达的扫描效果，结构简单实用，制造成本低，用户体验好，便于推广使用。
进一步，本发明的遮光腔体在跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光腔体的端部与弧状部的距离不变，发射出的激光信号在防护罩内的散射和反射保持不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。
作为优选的技术措施，所述激光发射口与所述反光镜之间设有横向遮光件，所述横向遮光件包括固定于所述凸透镜主光轴上的第一遮光件、直接固定于所述反光镜上并跟随其转动的第二遮光件，所述第一遮光件套设于所述第二遮光件外侧；所述横向遮光件与所述遮光腔体相连通，所述第二遮光件、所述遮光腔体与所述反光镜接触的部位设有遮光垫。通过在水平方向上设置横向遮光件，避免发射出的激光信号与回路的激光信号产生干扰，并且不会泄露到防护罩的内部空间中去，与回路的激光信号产生干涉。将横向遮光件设置为第一遮光件和第二遮光件分开的结构，并且将第一遮光件套在第二遮光件外侧，防止发射出的激光信号打在第二遮光件上发生反射，进而影响激光雷达的扫描效果。
作为优选的技术措施，所述竖向扫描单元包括设于所述凸透镜焦点位置上的激光接收极、驱动所述反光镜转动的第一电机、第一编码器；所述第一编码器与所述反光镜同心固定连接，通过所述第一编码器获取所述反光镜的转动信息；所述激光发射口发射激光信号，并通过所述第一电机驱动所述反光镜旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描。
作为优选的技术措施，所述3D激光雷达包括驱动所述竖向扫描单元水平转动的水平旋转装置，所述水平旋转装置包括上底壳转子、下底壳和固定在所述下底壳内的电机定子，所述安装座以及所述防护罩固定于所述上底壳转子上并随其转动，所述上底壳转子与所述下底壳之间设有动密封结构。水平旋转装置驱动竖向扫描单元在水平方向上旋转，进而实现单线程的激光雷达实现三维扫描。设置动密封结构，提升激光雷达整体的防水性，使其应用场景更为广泛。
作为优选的技术措施，所述上底壳转子与所述下底壳之间同心设有中空的无线电能传输模块，通过所述无线电能传输模块对所述竖向扫描单元进行供电。由于上底壳转子和下底壳之间存在相对转动，当需要进行供电和信号传输时，采用无线电能传输模块代替传统线缆，避免了线缆在往复转动过程中的疲劳损坏。
或/和所述上底壳转子的周向上沿同一圈均匀开设有通孔，通过所述通孔构成光电码盘来获取所述上底壳转子的转动信息，进而获取所述竖向扫描单元的水平转动信息。
或/和所述上底壳转子内固设有磁钢片，所述磁钢片的轴向宽度大于所述电机定子的轴向宽度，且所述磁钢片的上边缘高于所述电机定子的上边缘。该结构的设计，使得在竖向方向上，磁钢片高出电机定子一段，能使上底壳转子与电机定子之间产生较大的轴向磁拉力，从而水平旋转装置旋转更加稳定可靠，进而保证上底壳转子在转动过程中不会与下底壳分离。
作为优选的技术措施，所述下底壳上固定设有基座电路板，所述上底壳转子与所述下底壳之间同心设有无线信号传输组件，其使用光通讯来实现无线通讯；所述竖向扫描单元通过所述无线信号传输组件实现与所述基座电路板的无线通讯。
为实现上述目的之一，本发明的第二种技术方案为：
一种3D激光雷达，包括用于反射激光信号并能够转动的反光镜、弧状结构的防护罩；
所述防护罩与反光镜之间设有遮光腔体；所述遮光腔体为筒状结构，其具有转动轨迹为弧形的外端部，并能随反光镜转动；
所述防护罩上设有用于罩设所述遮光腔体的弧状部；
所述弧状部的部分截面形状或全部截面形状与外端部的转动轨迹为同心圆弧，形成间距不变结构，以使所述遮光腔体在转动过程中，其端部与所述弧状部之间的距离保持不变。
本发明经过不断探索，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，避免了与回路上的激光信号产生干扰，提升了激光雷达的扫描效果，结构简单实用，制造成本低，用户体验好，便于推广使用。
进一步，本发明的弧状部截面形状与外端部的转动轨迹为同心圆弧，从而形成间距不变结构，以使得遮光腔体在跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光腔体的端部与弧状部的距离不变，进而使得激光信号在防护罩内的散射和反射保持不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。
作为优选的技术措施，
所述筒状结构为L形结构，其竖向段用于接收从反光镜中反射出的激光信号，其横向段用于接收从凸透镜中射出的激光信号；
所述竖向段向防护罩的壁面延伸，并与防护罩的壁面相邻；
所述凸透镜上设有第一遮光件；
所述第一遮光件套设于L形结构的横向段的外侧。
为实现上述目的之一，本发明的第三种技术方案为：
一种足式机器人，包括上述的一种3D激光雷达。
为实现上述目的之一，本发明的第四种技术方案为：
一种清洁机器人，包括上述的一种3D激光雷达。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种3D激光雷达，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，避免了与回路上的激光信号产生干扰，提升了激光雷达的扫描效果；并且，在遮光腔体跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光腔体的端部与弧状部的距离不变，发射出的激光信号在防护罩内的散射和反射保持不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。
本发明提供的一种清洁机器人，其搭载的3D激光雷达，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，避免了与回路上的激光信号产生干扰，提升了激光雷达的扫描效果；并且，在遮光腔体跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光腔体的端部与弧状部的距离不变，发射出的激光信号在防护罩内的散射和反射保持不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。
本发明提供的一种足式机器人，其搭载的3D激光雷达，在反光镜与防护罩之间设置遮光腔体，减少经反光镜射出的激光信号在防护罩内的散射和反射，避免了与回路上的激光信号产生干扰，提升了激光雷达的扫描效果；并且，在遮光腔体跟随反光镜旋转过程中，始终保持遮光腔体的端部与弧状部的距离不变，发射出的激光信号在防护罩内的散射和反射保持不变，进而使激光雷达对外部环境的扫描结果更加稳定。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明提供的一种3D激光雷达的整体结构示意图；
图2是本发明提供的一种3D激光雷达的竖向扫描单元的爆炸图；
图3是本发明提供的一种3D激光雷达的全剖图；
图4是本发明提供的一种3D激光雷达的爆炸图；
图5是本发明提供的清洁机器人的整体结构示意图。
图中：1、安装座；2、激光接收极；3、凸透镜；4、激光发射口；5、反光镜；51、遮光腔体；52、第一遮光件；53、第二遮光件；54、遮光垫；6、第一电机；7、第一编码器；8、上底壳转子；9、下底壳；10、电机定子；11、通孔；12、无线电能传输模块；13、基座电路板；14、动密封结构；15、磁钢片；16、防护罩；161、弧状部；17、无线信号传输组件；18、激光驱动电路板；19、水平旋转轴承；20、清洁机器人本体。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是，当两个元件“固定连接”或“转动连接”时，两个元件可以直接连接或者也可以存在居中的元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“水平”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明3D激光雷达的第一种实施例：
一种3D激光雷达，包括竖向扫描单元，所述竖向扫描单元包括安装座1、直接固定于所述安装座1上的防护罩16；所述安装座1与所述防护罩16之间，依次水平设有激光发射口4、凸透镜3、能转动的反光镜5，所述反光镜5的回转轴心与所述凸透镜3的主光轴重合，所述激光发射口4设于所述凸透镜3的主光轴上；所述激光发射口4水平发射出的激光信号，通过所述反光镜5的反射和旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描；所述反光镜5与所述防护罩16之间设有遮光腔体51，所述遮光腔体51沿激光信号射出方向直接固定于所述反光镜5的回转轴心上，所述防护罩16上设有贴近所述遮光腔体51端部转动轨迹的弧状部161，以使所述遮光腔体51在转动过程中，其端部与所述弧状部161之间的距离保持不变。
本发明3D激光雷达的第二种实施例：
一种3D激光雷达，包括竖向扫描单元，所述竖向扫描单元包括安装座1、固定于所述安装座1上的防护罩16。
所述安装座1与所述防护罩16之间，依次水平设有激光发射口4、凸透镜3、能转动的反光镜5，所述反光镜5的回转轴心与所述凸透镜3的主光轴重合，所述激光发射口4设于所述凸透镜3的主光轴上；所述激光发射口4水平发射出的激光信号，通过所述反光镜5的反射和旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描。
所述反光镜5与所述防护罩16之间设有遮光腔体51，所述遮光腔体51沿激光信号反射方向延伸，并设置于所述反光镜5的回转轴心上，所述防护罩16上设有贴近所述遮光腔体51端部转动轨迹的弧状部161，并使所述遮光腔体51在转动过程中，其端部与所述弧状部161之间的距离保持不变。
本发明3D激光雷达的第三种实施例：
一种3D激光雷达，包括用于反射激光信号并能够转动的反光镜5、弧状结构的防护罩16。
所述防护罩16与反光镜5之间设有遮光腔体51；所述遮光腔体51为筒状结构，其具有转动轨迹为弧形的外端部，并能随反光镜5转动；
所述防护罩16上设有用于罩设所述遮光腔体51的弧状部161。
所述弧状部161的部分截面形状或全部截面形状与外端部的转动轨迹为同心圆弧，形成间距不变结构，以使所述遮光腔体51在转动过程中，其端部与所述弧状部161之间的距离保持不变。
本发明增设横向遮光件的一种具体实施例：
所述激光发射口4与所述反光镜5之间设有横向遮光件，所述横向遮光件包括固定于所述凸透镜3主光轴上的第一遮光件52、直接固定于所述反光镜5上并跟随其转动的第二遮光件53，所述第一遮光件52套设于所述第二遮光件53外侧；所述横向遮光件与所述遮光腔体51相连通，所述第二遮光件53、所述遮光腔体51与所述反光镜5接触的部位设有遮光垫54。通过在水平方向上设置横向遮光件，避免发射出的激光信号与回路的激光信号产生干扰，并且不会泄露到防护罩16的内部空间中去，与回路的激光信号产生干涉。将横向遮光件设置为第一遮光件52和第二遮光件53分开的结构，并且将第一遮光件52套在第二遮光件53外侧，防止发射出的激光信号打在第二遮光件53上发生反射，进而影响激光雷达的扫描效果。
本发明竖向扫描单元的一种具体实施例：
所述竖向扫描单元包括设于所述凸透镜3焦点位置上的激光接收极2、驱动所述反光镜5转动的第一电机6、第一编码器7、激光驱动电路板18。
所述第一编码器7与所述反光镜5同心固定连接，通过所述第一编码器7获取所述反光镜5的转动信息；所述激光发射口4发射激光信号，并通过所述第一电机6驱动所述反光镜5旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描。
本发明增设水平旋转装置的一种具体实施例：
所述3D激光雷达包括驱动所述竖向扫描单元水平转动的水平旋转装置，所述水平旋转装置包括上底壳转子8、下底壳9、水平旋转轴承19和固定在所述下底壳9内的电机定子10，所述安装座1以及所述防护罩16固定于所述上底壳转子8上并随其转动，所述上底壳转子8与所述下底壳9之间设有动密封结构14。水平旋转装置驱动竖向扫描单元在水平方向上旋转，进而实现单线程的激光雷达实现三维扫描。设置动密封结构14，提升激光雷达整体的防水性，使其应用场景更为广泛。
本发明增设无线电能传输模块12的一种具体实施例：
所述上底壳转子8与所述下底壳9之间同心设有中空的无线电能传输模块12，通过所述无线电能传输模块12对所述竖向扫描单元进行供电。由于上底壳转子8和下底壳9之间存在相对转动，当需要进行供电和信号传输时，采用无线电能传输模块12代替传统线缆，避免了线缆在往复转动过程中的疲劳损坏。
本发明实现无线通讯的一种具体实施例：
所述下底壳9上固定设有基座电路板13，所述上底壳转子8与所述下底壳9之间同心设有无线信号传输组件17，其使用光通讯来实现无线通讯；所述竖向扫描单元通过所述无线信号传输组件17实现与所述基座电路板13的无线通讯。
本发明获取转动信息的一种具体实施例：
所述上底壳转子8的周向上沿同一圈均匀开设有通孔11，通过所述通孔11构成光电码盘来获取所述上底壳转子8的转动信息，进而获取所述竖向扫描单元的水平转动信息。
本发明增设磁钢片15的一种具体实施例：
所述上底壳转子8内固设有磁钢片15，所述磁钢片15的轴向宽度大于所述电机定子10的轴向宽度，且所述磁钢片15的上边缘高于所述电机定子10的上边缘。该结构的设计，使得在竖向方向上，磁钢片15高出电机定子10一段，能使上底壳转子8与电机定子10之间产生较大的轴向磁拉力，从而水平旋转装置旋转更加稳定可靠，进而保证上底壳转子8在转动过程中不会与下底壳9分离。
如图5所示，应用本发明3D激光雷达的第一种具体实施例：
一种清洁机器人，包括上述的一种3D激光雷达、清洁机器人本体20。
应用本发明3D激光雷达的第二种具体实施例：
一种足式机器人，包括上述的一种3D激光雷达。
本申请中，固定连接方式可以为螺接或焊接或铆接或插接或通过第三个部件进行连接，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D激光雷达，其特征在于，包括竖向扫描单元，所述竖向扫描单元包括安装座(1)、固定于所述安装座(1)上的防护罩(16)；
所述安装座(1)与所述防护罩(16)之间，依次水平设有激光发射口(4)、凸透镜(3)、能转动的反光镜(5)，所述反光镜(5)的回转轴心与所述凸透镜(3)的主光轴重合，所述激光发射口(4)设于所述凸透镜(3)的主光轴上；所述激光发射口(4)水平发射出的激光信号，通过所述反光镜(5)的反射和旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描；
所述反光镜(5)与所述防护罩(16)之间设有遮光腔体(51)，所述遮光腔体(51)沿激光信号反射方向延伸，并设置于所述反光镜(5)的回转轴心上，所述防护罩(16)上设有贴近所述遮光腔体(51)端部转动轨迹的弧状部(161)，并使所述遮光腔体(51)在转动过程中，其端部与所述弧状部(161)之间的距离保持不变。
2.如权利要求1所述的一种3D激光雷达，其特征在于，所述激光发射口(4)与所述反光镜(5)之间设有横向遮光件，所述横向遮光件包括固定于所述凸透镜(3)主光轴上的第一遮光件(52)、直接固定于所述反光镜(5)上并跟随其转动的第二遮光件(53)，所述第一遮光件(52)套设于所述第二遮光件(53)外侧；
所述横向遮光件与所述遮光腔体(51)相连通，所述第二遮光件(53)、所述遮光腔体(51)与所述反光镜(5)接触的部位设有遮光垫(54)。
3.如权利要求2所述的一种3D激光雷达，其特征在于，所述竖向扫描单元包括设于所述凸透镜(3)焦点位置上的激光接收极(2)、驱动所述反光镜(5)转动的第一电机(6)、第一编码器(7)；
所述第一编码器(7)与所述反光镜(5)同心固定连接，通过所述第一编码器(7)获取所述反光镜(5)的转动信息；
所述激光发射口(4)发射激光信号，并通过所述第一电机(6)驱动所述反光镜(5)旋转，实现对竖向平面内的周圈环境扫描。
4.如权利要求1-3任一所述的一种3D激光雷达，其特征在于，所述3D激光雷达包括驱动所述竖向扫描单元水平转动的水平旋转装置，所述水平旋转装置包括上底壳转子(8)、下底壳(9)和固定在所述下底壳(9)内的电机定子(10)，所述安装座(1)以及所述防护罩(16)固定于所述上底壳转子(8)上并随其转动，所述上底壳转子(8)与所述下底壳(9)之间设有动密封结构(14)。
5.如权利要求4所述的一种3D激光雷达，其特征在于，所述上底壳转子(8)与所述下底壳(9)之间同心设有中空的无线电能传输模块(12)，通过所述无线电能传输模块(12)对所述竖向扫描单元进行供电；
或/和所述上底壳转子(8)的周向上沿同一圈均匀开设有通孔(11)，通过所述通孔(11)构成光电码盘来获取所述上底壳转子(8)的转动信息，进而获取所述竖向扫描单元的水平转动信息；
或/和所述上底壳转子(8)内固设有磁钢片(15)，所述磁钢片(15)的轴向宽度大于所述电机定子(10)的轴向宽度，且所述磁钢片(15)的上边缘高于所述电机定子(10)的上边缘。
6.如权利要求5所述的一种3D激光雷达，其特征在于，所述下底壳(9)上固定设有基座电路板(13)，所述上底壳转子(8)与所述下底壳(9)之间同心设有无线信号传输组件(17)，其使用光通讯来实现无线通讯；所述竖向扫描单元通过所述无线信号传输组件(17)实现与所述基座电路板(13)的无线通讯。
7.一种3D激光雷达，其特征在于，包括用于反射激光信号并能够转动的反光镜(5)、弧状结构的防护罩(16)；
所述防护罩(16)与反光镜(5)之间设有遮光腔体(51)；所述遮光腔体(51)为筒状结构，其具有转动轨迹为弧形的外端部，并能随反光镜(5)转动；
所述防护罩(16)上设有用于罩设所述遮光腔体(51)的弧状部(161)；所述弧状部(161)的部分截面形状或全部截面形状与外端部的转动轨迹为同心圆弧，形成间距不变结构，以使所述遮光腔体(51)在转动过程中，其端部与所述弧状部(161)之间的距离保持不变。
8.如权利要求7所述的一种3D激光雷达，其特征在于，
所述筒状结构为L形结构，其竖向段用于接收从反光镜中反射出的激光信号，其横向段用于接收从凸透镜(3)中射出的激光信号；
所述竖向段向防护罩(16)的壁面延伸，并与防护罩(16)的壁面相邻；
所述凸透镜(3)上设有第一遮光件(52)；
所述第一遮光件(52)套设于L形结构的横向段的外侧。
9.一种足式机器人，其特征在于，使用如权利要求1-8任一所述的3D激光雷达，实现机器人实时的对其周边环境信息的扫描。
10.一种清洁机器人，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的3D激光雷达。
CN202210955344.2A 2022-08-10 2022-08-10 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人 Pending CN115469293A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210955344.2A CN115469293A (zh) 2022-08-10 2022-08-10 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人
PCT/CN2022/139880 WO2024031905A1 (zh) 2022-08-10 2022-12-19 一种激光雷达以及机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210955344.2A CN115469293A (zh) 2022-08-10 2022-08-10 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115469293A true CN115469293A (zh) 2022-12-13

Family

ID=84366717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210955344.2A Pending CN115469293A (zh) 2022-08-10 2022-08-10 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115469293A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116193035A (zh) * 2023-02-24 2023-05-30 无锡宇宁智能科技有限公司 一种具有挡光结构的激光定位扫描装置
WO2024031905A1 (zh) * 2022-08-10 2024-02-15 杭州宇树科技有限公司 一种激光雷达以及机器人

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024031905A1 (zh) * 2022-08-10 2024-02-15 杭州宇树科技有限公司 一种激光雷达以及机器人
CN116193035A (zh) * 2023-02-24 2023-05-30 无锡宇宁智能科技有限公司 一种具有挡光结构的激光定位扫描装置
CN116193035B (zh) * 2023-02-24 2023-10-20 无锡宇宁智能科技有限公司 一种具有挡光结构的激光定位扫描装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115469293A (zh) 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人
JP5394590B1 (ja) 環境を光学的に走査し測定するための装置
JP5586949B2 (ja) 計器盤指針モジュール
CN113960566A (zh) 一种3d激光雷达及足式机器人
CN109725711B (zh) 电子装置
CN111381241B (zh) 激光雷达和清洁机器人
CN218122240U (zh) 一种扫描效果好的激光雷达
JP2005055226A (ja) スキャニング型レンジセンサ
CN216209863U (zh) 一种3d激光雷达及足式机器人
CN211674058U (zh) 一种激光雷达及扫地机器人
CN217156791U (zh) 一种360度旋转扫描激光雷达系统
CN208223391U (zh) 无滑环式旋转彩色三维建模装置
WO2021223182A1 (zh) 激光雷达及自动驾驶设备
CN115144839A (zh) 一种3d激光雷达及应用其的足式机器人和清洁机器人
WO2024031905A1 (zh) 一种激光雷达以及机器人
CN217981825U (zh) 一种3d激光雷达及应用其的足式机器人和清洁机器人
CN216870798U (zh) 测距雷达和移动机器人
CN214335214U (zh) 自清洁设备
CN213275942U (zh) 一种反射镜下置收发光路同轴tof雷达结构
CN218158322U (zh) 一种用于激光雷达的旋转底座以及激光雷达
CN111381240A (zh) 激光雷达和清洁机器人
CN216595492U (zh) 旋转式激光测距雷达
CN215986504U (zh) 测距雷达和移动机器人
CN111175723A (zh) 激光雷达光路系统
CN213809729U (zh) 云台、手持拍摄设备及无人机

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