CN116500628A - 激光测距装置及清洁设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种激光测距装置及清洁设备，所述激光测距装置包括：激光发射端，用于发射第一激光；激光接收端，设置于所述激光发射端下侧，用于接收第二激光；反射镜，其设置于所述激光发射端和所述激光接收端的一侧，用于将所述第一激光反射至被测物体处，并将经所述被测物体反射的所述第二激光反射至所述激光接收端中；隔光板，其位于所述激光发射端与所述激光接收端之间以阻隔所述第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光进入所述激光接收端，遮挡圆盘，其与所述反射镜连接，用于与所述隔光板配合形成光反射腔，阻挡所述杂散光进入所述激光接收端。该激光测距装置能够有效防止了杂散光对激光接收端造成的干扰，提高了测距精度。

Description

激光测距装置及清洁设备

技术领域

本公开涉及清洁设备技术领域，具体而言，涉及一种激光测距装置及清洁设备。

背景技术

清洁机器人包括扫地机器人、拖地机器人、扫拖机器人等，清洁机器人在行进过程中需要探知周围的障碍物状况，以便于根据障碍物状况规划行进路线、躲避障碍物等。

现有技术中，清洁机器人探测障碍物的传感器包括激光测距装置(LDS)，摄像头、线激光传感器、超声波传感器等，对于每一种探测器的探测都各有优劣点。对于激光测距装置，常有激光发射端发射的第一激光在激光测距装置内形成的杂散光进入激光接收端，导致串扰，影响测距精度和测程，使得障碍物探测不准确。

发明内容

本公开的目的在于提供一种激光测距装置及清洁设备，能够解决激光发射端发射的第一激光在激光测距装置内形成的杂散光进入激光接收端，进而影响测距能力的问题。具体方案如下：

根据本公开的具体实施方式，本公开提供一种激光测距装置，包括：激光发射端，用于发射第一激光；激光接收端，设置于所述激光发射端下侧，用于接收第二激光；反射镜，其设置于所述激光发射端和所述激光接收端的一侧，用于将所述第一激光反射至被测物体处，并将经所述被测物体反射的所述第二激光反射至所述激光接收端中；隔光板，其位于所述激光发射端与所述激光接收端之间以阻隔所述第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光进入所述激光接收端；遮挡圆盘，其与所述反射镜连接，用于与所述隔光板配合，阻挡所述杂散光进入所述激光接收端。

在一些实施例中，所述反射镜包括用于反射所述第一激光的第一镜体以及用于反射所述第二激光的第二镜体，所述第一镜体和所述第二镜体上下分体设置。

在一些实施例中，所述遮挡圆盘设置于所述第一镜体和所述第二镜体之间。

在一些实施例中，所述遮挡圆盘包括柱形本体和沿所述柱形本体下部向外延伸的凸台，所述凸台设于所述隔光板的下方且与所述隔光板之间形成有光反射腔，以阻挡所述杂散光进入所述激光接收端。

在一些实施例中，所述隔光板的边缘处开设有开口向下的缺口，所述缺口与所述凸台上下叠置形成所述光反射腔。

在一些实施例中，所述缺口与所述凸台上下叠置的间距范围为1mm-1.5mm。

在一些实施例中，还包括竖直方向延伸的转轴，所述反射镜和所述遮挡圆盘一体成型于所述转轴，所述反射镜和所述遮挡圆盘在所述转轴的带动下连续旋转。

在一些实施例中，所述第一镜体包括设置于所述转轴相对两侧的第一反射面和第二反射面；所述第二镜体包括设置于所述转轴相对两侧的第三反射面和第四反射面；其中，所述第一反射面和第三反射面大致共面的设置于所述转轴的一侧，所述第二反射面和第四反射面大致共面的设置于所述转轴的另一侧。

在一些实施例中，所述遮挡圆盘包括设置于所述第一反射面、第三反射面之间的第一柱形本体和设置于所述第二反射面、第四反射面之间的第二柱形本体。

在一些实施例中，所述隔光板包括在横向上延伸的大致为L型的本体，所述L型本体内侧形成弧形结构，所述弧形结构环绕部分所述第一柱形本体和第二柱形本体设置。

在一些实施例中，所述缺口形成于所述弧形结构的边缘处。

在一些实施例中，所述激光测距装置还包括定子支架和设置于所述定子支架侧面的透光罩，所述隔光板插入所述透光罩中，以阻挡所述杂散光进入所述激光接收端。

在一些实施例中，所述激光测距装置还包括用于装配所述激光发射端的第一安装部、用于装配所述激光接收端的第二安装部以及设置于所述第一安装部和第二安装部之间的插槽，所述插槽配置为供所述隔光板插入，以阻挡所述杂散光进入所述激光接收端。

本公开还提供一种清洁设备，包括如上所述的激光测距装置。

与现有技术相比，本公开实施例具有如下的技术效果：

本公开实施例提供的激光测距装置，通过隔光板，以及隔光板和遮挡圆盘的配合，能够有效阻隔第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光进入所述激光接收端，有效防止了第一激光在激光测距装置内形成的杂散光对激光接收端造成的干扰，提高了测距精度，使得障碍物的探测更加准确。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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附图。在附图中：

图1为本公开的一些实施例的自动清洁设备的立体图。

图2为本公开的一些实施例的自动清洁设备底部结构的示意图。

图3为本公开的一些实施例的激光测距装置的部分组件爆炸结构图。

图4为本公开的一些实施例的激光测距装置的剖面结构示意图。

图5为本公开的一些实施例的激光测距装置的斜向上剖面结构图。

图6为本公开的一些实施例的激光测距装置的爆炸结构示意图。

图7为本公开的一些实施例的激光测距装置的剖面结构示意图。

图8为本公开的一些实施例的激光测距装置的隔光板结构图。

图9为本公开的一些实施例的激光测距装置的隔光板内部结构图。

图10为本公开的一些实施例的激光测距装置的隔光板剖面结构图。

图11为图10中包含位置B的局部结构放大图。

图12为本公开的一些实施例的激光测距装置的局部剖面结构图。

图13为本发明实施例提供的激光测距装置的局部结构示意图。

图14为本发明实施例提供的隔光板的结构示意图。

附图标记说明：

移动平台100、后向部分110、前向部分111、感知系统120、位置确定装置121、缓冲器122、悬崖传感器123、控制系统130、驱动系统140、驱动轮组件141、转向组件142、清洁模组150、干式清洁模组151、边刷152、湿式清洁模组400、LDS模组1000、定子支架210、顶面211、底面212、凹陷部213、缺口214、轴承装配部221、轴承固定盖230、第一轴承310、第一内圈311、第一外圈312、第二轴承320、第二内圈321、第二外圈322、转轴330、弹性件340、码盘350、反射镜360、遮挡圆盘370、弹性预压件380、第一端381、第二端382、紧固件390、反射镜360、基板503、第一预设位置504、第二预设位置505、激光发射端506、激光接收端507、隔光板508、定子支架210、遮挡圆盘370、第一镜体511、第二镜体512、凸台513、转轴330、柱形本体510、第一柱形本体515、第二柱形本体516、弧形结构517、第二板体518、第一板体519、插槽520、透光罩521、第一插接部522、第二插接部523。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本公开实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些不应限于这些术语。这些术语仅用来将区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。

本公开实施例提供的激光测距装置(LDS模组)应用于一种自动清洁设备，作为一种举例，如图1-图2是示例性示出一种自动清洁设备的结构示意图，但应用设备不限于此。

如图1-图2所示，自动清洁设备可以真空吸地机器人、也可以是拖地/刷地机器人、也可以是爬窗机器人等等，该自动清洁设备可以包含移动平台100、感知系统120、控制系统130、驱动系统140、清洁模组150、能源系统160和人机交互系统170。其中：

移动平台100可以被配置为在操作面上自动沿着目标方向移动。所述操作面可以为自动清洁设备待清洁的表面。在一些实施例中，自动清洁设备可以为拖地机器人，则自动清洁设备在地面上工作，所述地面为所述操作面；自动清洁设备也可以是擦窗机器人，则自动清洁设备在建筑的玻璃外表面工作，所述玻璃为所述操作面；自动清洁设备也可以是管道清洁机器人，则自动清洁设备在管道的内表面工作，所述管道内表面为所述操作面。纯粹是为了展示的需要，本公开中下面的描述以拖地机器人为例进行说明。

在一些实施例中，移动平台100可以是自主移动平台，也可以是非自主移动平台。所述自主移动平台是指移动平台100本身可以根据预料之外的环境输入自动地及适应性地做出操作决策；所述非自主移动平台本身不能根据预料之外的环境输入适应性地做出操作决策，但可以执行既定的程序或者按照一定的逻辑运行。相应地，当移动平台100为自主移动平台时，所述目标方向可以是自动清洁设备自主决定的；当移动平台100为非自主移动平台时，所述目标方向可以是系统或人工设置的。当所述移动平台100是自主移动平台时，所述移动平台100包括前向部分111和后向部分110。

感知系统120包括位于移动平台100上方的位置确定装置121、位于移动平台100的前向部分111的缓冲器122、位于移动平台底部的悬崖传感器123和超声传感器(图中未示出)、红外传感器(图中未示出)、磁力计(图中未示出)、加速度计(图中未示出)、陀螺仪(图中未示出)、里程计(图中未示出)等传感装置，向控制系统130提供机器的各种位置信息和运动状态信息。位置确定装置121包括但不限于摄像头、激光测距装置(LDS)。

为了更加清楚地描述自动清洁设备的行为，进行如下方向定义：自动清洁设备可通过相对于由移动平台100界定的如下三个相互垂直轴的移动的各种组合在地面上行进：横向轴Y、前后轴X及中心垂直轴Z。沿着前后轴X的前向驱动方向标示为“前向”，且沿着前后轴X的后向驱动方向标示为“后向”。横向轴Y实质上是沿着由驱动轮组件141的中心点界定的轴心在自动清洁设备的右轮与左轮之间延伸。其中，自动清洁设备可以绕Y轴转动。当自动清洁设备的前向部分向上倾斜，后向部分向下倾斜时为“上仰”，且当自动清洁设备的前向部分向下倾斜，后向部分向上倾斜时为“下俯”。另外，自动清洁设备可以绕Z轴转动。在自动清洁设备的前向方向上，当自动清洁设备向X轴的右侧倾斜为“右转”，当自动清洁设备向X轴的左侧倾斜为“左转”。

如图2所示，在移动平台100底部上并且在驱动轮组件141的前方和后方设置有悬崖传感器123，该悬崖传感器用于防止在自动清洁设备后退时发生跌落，从而能够避免自动清洁设备受到损坏。前述的“前方”是指相对于自动清洁设备行进方向相同的一侧，前述的“后方”是指相对于自动清洁设备行进方向相反的一侧。

感知系统120中的各个组件，既可以独立运作，也可以共同运作以更准确的实现目的功能。通过悬崖传感器123和超声波传感器对待清洁表面进行识别，以确定待清洁表面的物理特性，包括表面材质、清洁程度等等，并可以结合摄像头、激光测距装置等进行更准确的判定。

例如，可以通过超声波传感器对待清洁表面是否为地毯进行判断，若超声波传感器判断待清洁表面为地毯材质，则控制系统130控制自动清洁设备进行地毯模式清洁。

移动平台100的前向部分111设置有缓冲器122，在清洁过程中驱动轮组件141推进自动清洁设备在地面行走时，缓冲器122经由传感器系统，例如红外传感器，检测自动清洁设备的行驶路径中的一或多个事件(或对象)，自动清洁设备可通过由缓冲器122检测到的事件(或对象)，例如障碍物、墙壁，而控制驱动轮组件141使自动清洁设备来对所述事件(或对象)做出响应，例如远离障碍物。

控制系统130设置在移动平台100内的电路主板上，包括与非暂时性存储器，例如硬盘、快闪存储器、随机存取存储器，通信的计算处理器，例如中央处理单元、应用处理器，应用处理器被配置为接收感知系统120传来的所述多个传感器的感受到的环境信息，根据激光测距装置反馈的障碍物信息等利用定位算法，例如SLAM，绘制自动清洁设备所在环境中的即时地图，并根据所述环境信息和环境地图自主决定行驶路径，然后根据所述自主决定的行驶路径控制驱动系统140进行前进、后退和/或转向等操作。进一步地，控制系统130还可以根据所述环境信息和环境地图决定是否启动清洁模组150进行清洁操作。

具体地，控制系统130可以结合缓冲器122、悬崖传感器123和超声传感器、红外传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置反馈的距离信息、速度信息综合判断扫地机当前处于何种工作状态，如过门槛，上地毯，位于悬崖处，上方或者下方被卡住，尘盒满，被拿起等等，还会针对不同情况给出具体的下一步动作策略，使得自动清洁设备的工作更加符合主人的要求，有更好的用户体验。进一步地，控制系统能基于SLAM绘制的即时地图信息规划最为高效合理的清扫路径和清扫方式，大大提高自动清洁设备的清扫效率。

驱动系统140可基于具体的距离和角度信息，执行驱动命令而操纵自动清洁设备跨越地面行驶。如图2所示，驱动系统140包含驱动轮组件141，驱动系统140可以同时控制左轮和右轮，为了更为精确地控制机器的运动，优选驱动系统140分别包括左驱动轮组件和右驱动轮组件。左、右驱动轮组件沿着由移动平台100界定的横轴对称设置。

为了自动清洁设备能够在地面上更为稳定地运动或者更强的运动能力，自动清洁设备可以包括一个或者多个转向组件142，转向组件142可为从动轮，也可为驱动轮，其结构形式包括但不限于万向轮，转向组件142可以位于驱动轮组件141的前方。

能源系统160包括充电电池，例如镍氢电池和锂电池。充电电池可以连接有充电控制电路、电池组充电温度检测电路和电池欠压监测电路，充电控制电路、电池组充电温度检测电路、电池欠压监测电路再与单片机控制电路相连。主机通过设置在机身侧方或者下方的充电电极与充电桩连接进行充电。

人机交互系统170包括主机面板上的按键，按键供用户进行功能选择；还可以包括显示屏和/或指示灯和/或喇叭，显示屏、指示灯和喇叭向用户展示当前机器所处状态或者功能选择项；还可以包括手机客户端程序。对于路径导航型清洁设备，在手机客户端可以向用户展示设备所在环境的地图，以及机器所处位置，可以向用户提供更为丰富和人性化的功能项。

如图2所示，清洁模组150可包括干式清洁模组151和/或湿式清洁模组400。干式清洁模组151包括滚刷、尘盒、风机、出风口。与地面具有一定干涉的滚刷将地面上的垃圾扫起并卷带到滚刷与尘盒之间的吸尘口前方，然后被风机产生并经过尘盒的有吸力的气体吸入尘盒。干式清洁模组还可包含具有旋转轴的边刷152，旋转轴相对于地面成一定角度，以用于将碎屑移动到清洁模组150的滚刷区域中。湿式清洁模组400，被配置为采用湿式清洁方式清洁所述操作面的至少一部分；其中，所述湿式清洁模组400包括水箱、清洁头、驱动单元等，其中，水箱的水沿水路流动到清洁头，清洁头在驱动单元的驱动下清洁操作面的至少一部分。

相关技术中，自动清洁设备配置的LDS模组通常包括一个或多个轴承，轴承在转动时产生的抖动会影响激光测距装置的准确性，尤其是当存在多个轴承时，这种由于轴承抖动而产生的影响将更加明显。同时这种轴承在转动时的抖动也会制造出更大的噪声，影响清洁机器人的用户体验。更为重要的是，这种抖动还会加速轴承的磨损，减少LDS模组的使用寿命。

为此，本公开实施例提供一种应用于自动清洁设备的的LDS模组，通过设置在第二内圈和转轴之间的弹性预压件，使得第二内圈和第二外圈之间错位压紧，可以克服轴承转动时的抖动、噪音以及磨损等问题，进而提高LDS模组的精度及使用寿命。并且，通过弹性预压件给转轴施加的向上的弹性力，也可以使得第一内圈和第一外圈之间产生一定的错位压紧。

具体的，本公开实施例提供一种LDS模组1000，请一并参阅图3～图5，该LDS模组1000包括定子和转子，所述定子包括定子支架210，所述转子可转动地设置于所述定子支架210，定子支架210用于支持及容纳转子，所述转子可以相对于所述定子支架210自由转动。定子支架210可以通过边角的螺孔固定于自清洁设备，转子突出于自清洁设备顶面，转子通过连续的在360度范围内旋转扫描，不间断的探测自清洁设备行进过程中的障碍物。定子支架210为中空结构，包括顶面211及与该顶面相对的底面212，其中顶面211远离操作面，底面212靠近操作面。

在一些实施例中，如图3-图4所示，所述转子包括第一轴承310、第二轴承320、转轴330、弹性预压件380。其中，第一轴承310设置于定子支架210的顶面211；第二轴承320设置于定子支架210的底面212；转轴330的一端可拆卸地或不可拆卸地设置于第一轴承310，另一端可拆卸地或不可拆卸地设置于第二轴承320；弹性预压件380设置于第二轴承320和转轴330之间。

在一些实施例中，如图3所示，第一轴承310包括可相对转动的第一内圈311和第一外圈312，其中第一外圈312可拆卸地或不可拆卸地设置于定子支架210的顶面211，第一内圈311可拆卸地或不可拆卸地与转轴330的一端连接。第二轴承320包括可相对转动的第二内圈321和第二外圈322，其中第二外圈322可拆卸地或不可拆卸地设置于定子支架210的底面212，第二内圈321可拆卸地或不可拆卸地与转轴330的另一端连接。

在一些实施例中，如图4所示，转轴330一端可拆卸地或不可拆卸地设置于第一内圈311，另一端可拆卸地或不可拆卸地设置所述第二内圈321。弹性预压件380设置于第二内圈321和转轴330之间。该弹性预压件380可以给第二内圈321施加向下的弹性力，以使得第二轴承320的第二内圈321和第二外圈322之间错位压紧，该弹性预压件380还可以给转轴330施加向上的弹性力，以使得第一轴承310的第一内圈311和第一外圈312之间错位压紧。

在一些实施例中，如图4所示，弹性预压件380包括第一端381与第二端382。弹性预压件380的第一端381与第二端382之间具有一定的弹性，在外力的作用下能产生一定的形变，除去外力后能又能恢复原状。在一些实施例中，第一端381与第二内圈321的上表面接触设置，第二端382固定在转轴330上，第一端381与第二端382之间处于弹性压缩状态，以对第二内圈321的上表面施加向下的弹性力，以及对转轴330施加向上的弹性力。弹性预压件380可以为具有弹性结构元件，如各类弹簧、弹片等。弹性预压件380也可以为采用弹性材料制成的元件，弹性材料可以为如下一种或多种：橡胶、硅胶、树脂、塑料。在一些实施例中，弹性预压件380为螺线弹簧，该螺线弹簧套设在转轴330的外部，该螺线弹簧的一端与第二内圈321的上表面接触，另一端设置在第二内圈321上方的转轴330表面。

本公开实施例通过在第二内圈321和转轴330之间设置的弹性预压件380，使得第二内圈321和第二外圈322之间错位压紧，可以克服轴承游隙带来的抖动、噪音以及磨损等问题，进而提高LDS模组的精度及使用寿命。并且，通过弹性预压件380给转轴330施加的向上的弹性力，也可以使得第一内圈311和第一外圈312之间产生一定的错位压紧。

在一些实施例中，如图5所示，转子还包括码盘350，用于记录转子的旋转角度。码盘350随着转轴330的旋转而旋转，在码盘读头(图未示)的读取下记录所述转轴330的旋转角度。码盘350具有等宽的齿部和间隙部，齿部和间隙部的尺寸是预知的，在此不做限定，码盘读头记录转过的齿部的数量，即可计算出转子转过的角度。在一些实施例中，码盘读头临近设置于码盘350的下方，便于读取码盘350的旋转角度，相对于横向结构的码盘读头，可以整体上减小LDS径向尺寸。

在一些实施例中，码盘350还包括标识齿，用于标识码盘350的起始位置。标识齿具有与其它齿不同的宽度，该宽度可大可小，码盘读头在读取时可以根据齿部的宽度的不同，将其确定为标识齿，每经过一次标识齿，即记录为旋转了360度。根据不同的实施方式，可以设置多个标识齿，例如每90度或180度设置一个标识齿，用于记录旋转的角度，本实施例对此不做限定，增设标识齿的数量可以增加记录转子旋转角度的精度。

在一些实施例中，如图4所示，码盘350与转轴330一体成型于转轴330的下侧，并一同设置于定子支架210的内部。具体地，码盘350在转轴330的下侧向外延伸出梳齿结构，码盘350与转轴330一体成型。码盘350与转轴330一体成型可以简化转子结构，并且可以提高码盘350与转轴330的同轴精度。

在一些实施例中，码盘350与转轴330一体成型并位于弹性预压件380的上方，码盘350的内表面朝向弹性预压件380，弹性预压件380的第一端381抵顶于第二内圈321，弹性预压件380的第二端382抵顶于码盘350的内表面。码盘350与转轴330一体成型既简化了转子结构，又可以为弹性预压件380提供良好的受力面。

在一些实施例中，如图4-图5所示，转子还包括紧固件390。紧固件390设置于第一内圈311和转轴330之间，可以为套设在转轴330外壁的，且与转轴330外壁相匹配的封闭的或非封闭的环状物。具体地，紧固件390卡置于第一内圈311的下表面，并且可以紧挨第一内圈311下表面。紧固件390可以直接套设于转轴330的外壁，也可以在转轴330的外壁预先设置一沿周向延伸的卡槽(图未示)，紧固件390卡置于所述卡槽内，卡槽的位置可以紧挨第一内圈311下表面。紧固件390与转轴330的外壁可以较为紧密的接触，以防止紧固件390相对于转轴330的轴向发生运动。在一些实施例中，紧固件390可以选用卡簧，紧固件390卡置于卡槽和第二内圈下表面之间。

紧固件390可以阻止第一内圈311在转轴330的轴向发生移动，尤其是阻止第一内圈311沿着转轴330向下方移动。紧固件390可以通过与弹性预压件380的配合作用，进一步使得第一轴承310的第一内圈311和第一外圈312之间错位压紧，克服由于轴承游隙带来的抖动、噪音以及磨损等问题。

本公开实施例提供的LDS模组，在LDS模组中，通过设置在第二内圈和转轴之间的弹性预压件，使得第二内圈和第二外圈之间错位压紧，可以克服轴承转动时的抖动、噪音以及磨损等问题，进而提高LDS模组的精度及使用寿命；并且，通过弹性预压件给转轴施加的向上的弹性力，也可以使得第一内圈和第一外圈之间产生一定的错位压紧，进一步解决轴承转动时的抖动、噪音以及磨损等问题，通过对转轴的两端进行定位，避免转轴在转动过程中的摆动，提高了LDS模组的稳定性。

相关技术中，的自动清洁设备配置的LDS模组的转轴通常采用一端刚性定位，当转轴的高度较高时，会产生转轴来回摆动的问题，影响转轴的精度，不利于器件的长期使用。

为此，本公开实施例提供一种应用于自动清洁设备的两端定位的LDS模组，通过对转轴的两端进行定位，避免转轴在转动过程中的摆动，增加了LDS模组的稳定性；并且通过设置在轴承和定子支架之间的弹性件，避免了采用两端刚性定位所导致的转轴卡死或者转动阻力过大等过定位问题，提高了LDS模组的使用寿命。

具体的，本公开实施例提供一种LDS模组1000，如图6所示，LDS模组1000包括定子和转子，所述定子包括定子支架210，所述转子可转动地设置于所述定子支架210，所述转子可以相对于所述定子支架210自由转动。定子支架210可以通过边角的螺孔固定于自清洁设备，转子突出于自清洁设备顶面，转子通过连续的在360度范围内旋转扫描，不间断的探测自清洁设备行进过程中的障碍物。

如图6-图7所示，所述转子包括第一轴承310、第二轴承320、转轴330、弹性件340。其中，第一轴承310设置于定子支架210的顶面211；第二轴承320设置于定子支架210的底面212；转轴330的一端可拆卸地固定于第一轴承310，另一端可拆卸地固定于第二轴承320；弹性件340至少设置于第一轴承310和定子支架210的顶面211之间。

在本公开一些实施例中，弹性件340还可以被设置于第二外圈322和定子支架210的底面212之间。即第一外圈312和定子支架210的顶面211之间、第二外圈322和定子支架210的底面212之间均设置有弹性件340。

弹性件340具有一定的弹性，在外力的作用下能产生一定的形变，除去外力后能又能恢复原状。弹性件340可以选自如下至少其中之一的材料：橡胶、硅胶、树脂和塑料。弹性件340可以为柱型结构，如圆柱型结构、棱柱型结构等，其中棱柱型结构可以为四棱柱、五棱柱、六棱柱等多棱柱。定子支架210的顶面211包括一凹陷部213，弹性件340装配于该凹陷部213。弹性件340形状可以与凹陷部213的形状相匹配。例如弹性件340与凹陷部213均为圆柱型结构或均为棱柱型结构。

在一些实施例中，弹性件340过盈地装配于凹陷部213，如图1所示。可以通过令弹性件340的尺寸略大于凹陷部213的尺寸实现过盈设置。具体地，弹性件340与凹陷部213均为圆柱型，弹性件340的直径略大于凹陷部213的直径。过盈设置可以保证在转轴330转动时，弹性件340与凹陷部213之间没有间隙，使转轴330的转动更为稳定，并可减轻外界的震动影响。

弹性件340还包括一沿所述柱型结构上下贯穿的通孔，第一轴承310设置于该通孔内。具体地，第一轴承310的第一外圈312可拆卸地固定于该通孔内。通孔的形状可以与第一外圈312的形状相匹配。在本实施例中，第一外圈312与通孔均为圆形。

在一些实施例中，第一外圈312过盈地设置于通孔内。可以通过令通孔的尺寸略小于第一外圈312的尺寸实现过盈设置。具体在本实施例中，通孔与第一外圈312均为圆形，通孔的直径略小于第一外圈312的外径。过盈设置可以保证在转轴330转动时，通孔与第一外圈312之间没有间隙，使转轴330的转动更为稳定。

弹性件340可以防止第一外圈312和/或所述第二外圈322与所述定子支架210的过定位。本实施例中通过在第一外圈312和定子支架210的顶面之间设置弹性件340，可以防止转轴两端刚性定位所导致的卡顿问题。

在一些实施例中，转子还包括反射镜360，用于反射接收或发射的激光。反射镜360与码盘350一同设置于转轴330上，且反射镜360位于码盘350的上侧。在一些实施例中，反射镜360、转轴330以及码盘350的一体成型，一体成型可以简化转子结构，并且可以使公差链变短，进而提高扫描的精度。在一些实施例中，反射镜360包括沿所述转轴330对称设置的第一镜面和第二镜面，该第一镜面和第二镜面可以通过PVD镀膜和/或粘贴镜片方式形成。

在一些实施例中，转子还包括遮挡圆盘370。遮挡圆盘370大致位于反射镜360中央位置，用于遮挡进入所述LDS模组光接收单元的杂散光。在一些实施例中，遮挡圆盘370一体成型于转轴330上，遮挡圆盘370与转轴330一体成型可以进一步简化转子结构。

在一些实施例中，定子支架210的顶面211包括一凹陷部213，该凹陷部213用于容纳弹性件340及第一轴承310。凹陷部213的底面可以设置有用于固定第一轴承310的第一外圈312的固定件，使该第一外圈312与凹陷部213的底面形成刚性连接。弹性件340设置在第一外圈312外壁与凹陷部213内壁之间。

在一些实施例中，定子支架210的顶面211还包括一缺口214，该缺口214从定子支架210顶面211边缘处延伸至凹陷部213底面中心。转轴330及设置于转轴330上的码盘350、反射镜360、遮挡圆盘370等组件可以从该缺口侧推入定子支架210的内部，从而实现转轴330与定子支架210的快速装配，并且侧推装配可以使定子支架210免于开设大孔，使定子支架210可以保持较高强度。进一步地，所述定子支架210为一体成型结构，将转轴330设置于一体成型的定子支架210上可以进一步提高同轴度。

在一些实施例中，如图5所示，定子还包括底座，底座设置于定子支架210的底面。底座进一步包括一轴承装配部221，所述第二轴承320的第二外圈322固定设置于所述轴承装配部221。具体地，该轴承装配部221可以包括一个用于容纳第二外圈322的容纳腔，该容纳腔的内径略大于第二外圈322的外径，该容纳腔的深度可以略高于第二外圈322的高度，第二外圈322可以通过刚性固定的方式固定于该容纳腔的内部，并且在该容纳腔的内壁与第二外圈322的外壁之间可以过盈地设置一弹性件340，以防止第二外圈322与轴承装配部221的过定位。

在一些实施例中，如图5所示，定子还包括轴承固定盖230，该轴承固定盖230压紧于第一轴承310的第一外圈312的上表面。该轴承固定盖230可以固定于定子支架210的顶面211。该固定盖230用于固定转轴330不向上移位脱出定子支架210，此外，通过该轴承固定盖230与紧固件390的配合作用，可以进一步错位压紧第一轴承310的第一外圈312和第一内圈311，克服由于轴承游隙带来的抖动、噪音以及磨损等问题。

在一些实施例中，定子支架210还用于容纳除转子外的其他相对固定的各元器件，如电路主板、激光收发模组、马达等。定子支架210的内部可以包括能够与转子轮廓大致匹配的转子容纳部和容纳马达滚轮的马达容纳部。转子容纳部和马达容纳部连通以便马达滚轮通过传送带对转子进行驱动。马达的转轴从马达容纳部的下部伸入马达容纳部后与马达滚轮硬连接，马达滚轮在马达转轴的带动下自由旋转。转子容纳部还包括容纳激光收发模组的容纳腔，转子在容纳腔外进行旋转。

所述电路主板，至少配置为控制所述至少一个激光发射组件发射激光，以及处理所述激光接收组件接收到的光信号，将光信号转换为电信号后，发送至控制系统130进行数据处理及位置识别。

所述激光收发模组包括激光接收组件和至少一个激光发射组件。激光发射组件包括发光元件，发光元件在激光驱动电路的驱动下发射激光。所述发光元件包括激光二极管、光纤光源中的至少一种，发光元件可以发射可见光或红外光。

根据本公开的具体实施方式，本公开还提供一种自动清洁设备，包括如上所述一些实施例任一项所述的LDS模组，自动清洁设备的具体结构可以参考如上实施例所述的内容，不做赘述，但不限于应用于如上实施所述的自动清洁设备，任何能够结合本实施例LDS模组的设备均包括在本公开应用范围之内。

本公开实施例提供的LDS模组，在LDS模组中，通过设置在第二内圈和转轴之间的弹性预压件，使得第二内圈和第二外圈之间错位压紧，并且，通过弹性预压件给转轴施加的向上的弹性力，也可以使得第一内圈和第一外圈之间产生一定的错位压紧，从而克服轴承转动时的抖动、噪音以及磨损等问题，进而提高LDS模组的精度及使用寿命。此外，通过对转轴的两端进行定位，避免转轴在转动过程中的摆动，提高了LDS模组的稳定性；并且通过设置在轴承外圈和定子支架之间的弹性件，避免了采用两端刚性定位所导致的转轴卡死或者转动阻力过大等过定位问题，进一步提高LDS模组的精度和使用寿命；将码盘与转轴设计为一体成型结构，提高了LDS模组的同轴精度；将反射镜与转轴设计为一体成型结构，降低了LDS模组的公差链；将定子支架设计为侧推装配方式以保持较高强度，将转轴设置于一体成型的定子支架上可以进一步提高同轴度。

相关技术中，自动清洁设备配置的激光测距装置(LDS模组)内部通常会由于各种元器件的空隙而不可避免的存在一些杂散光，杂散光进入激光接收单元会造成测距的不准确，影响测量的精度。

为此，本公开实施例提供一种应用于自动清洁设备的LDS模组，通过设置隔光板和遮挡圆盘来遮挡激光测距模组内部的杂散光，避免对激光接收单元的影响，从而提高激光测距装置的测量准确性。

具体的，如图8和图9所示，本公开实施例提供一种激光测距装置，包括：激光发射端506，用于发射第一激光；激光接收端507，设置于所述激光发射端506下侧，用于接收第二激光；反射镜360，其设置于所述激光发射端506和所述激光接收端507的一侧，用于将所述第一激光反射至被测物体处，并将经所述被测物体反射的所述第二激光反射至所述激光接收端507中；隔光板508，其位于所述激光发射端506与所述激光接收端507之间以阻隔所述第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光进入所述激光接收端507；遮挡圆盘370，其与所述反射镜360连接，用于与所述隔光板508配合，阻挡所述杂散光进入所述激光接收端507。

在一些实施例中，所述第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光可以包括，第一激光经过反射镜反射直接进入激光接收端507，从而能够对激光接收端507产生干扰的光。可选地，所述第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光可以包括，第一激光经过所述激光测距装置内的其他元件漫反射而形成的能够进入激光接收端507，从而能够对激光接收端507产生干扰的光。

在一些实施例中，所述激光测距装置包括测距模组，所述测距模组包括上述激光发射端506和激光接收端507，所述激光发射端506发射第一激光，第一激光经反射镜360反射后至被测物体处，经被测物体反射的第二激光经过反射镜360的反射进入所述激光接收端507，由此可以实现测距模组到被测物体之间距离的测量。

本公开实施例提供的激光测距装置，通过隔光板508，以及隔光板508和遮挡圆盘370的配合，能够有效阻隔第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光进入所述激光接收端507，有效防止了第一激光在激光测距装置内形成的杂散光对激光接收端507造成的干扰，提高了测距精度，使得障碍物的探测更加准确。

本公开中所指的“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。为简要说明，图8至图10中X所指方向为上，X所指方向的反方向为下。

如图9所示，在一些实施例中，所述反射镜360包括用于反射所述第一激光的第一镜体511以及用于反射所述第二激光的第二镜体512，所述第一镜体511和所述第二镜体512上下分体设置。可选地，所述第一镜体511与所述激光发射端506相对设置，所述第二镜体512与所述激光接收端507相对设置。

继续如图9所示，在一些实施例中，所述遮挡圆盘370设置于所述第一镜体511和所述第二镜体512之间。

如图9所示，在一些实施例中，所述遮挡圆盘370包括柱形本体510和沿所述柱形本体510下部底端向外横向延伸的凸台513，凸台513环绕所述柱形本体510底端边缘，所述凸台513设于所述隔光板508的下方且与所述隔光板508之间形成有光反射腔，以阻挡所述杂散光进入所述激光接收端507。

在一些实施例中，结合图10和图11理解，上述凸台513位于柱形本体的下部底端向外延伸，凸台513具有顶面，柱形本体510具有周向延伸的外表面，所述柱形本体510的外表面与所述凸台513的顶面相交接，其中，所述柱形本体510的外表面与所述隔光板508的端面之间具有第一间隔；所述隔光板508的部分下表面与所述凸台513的部分顶面之间具有第二间隔，且隔光板508在竖直方向的正投影与凸台513在竖直方向上的正投影部分重合以形成光反射腔。上述结构使杂散光由第一间隔射入光反射腔内，并在光反射腔内多次反射，射出或不射出光反射腔，如图11所示，如此减弱了杂散光射入隔光板508下方的可能性，从而减轻了杂散光进入光接收端的可能性，降低了干扰，提高了激光测距装置的准确性。

本公开实施例中，通过将遮挡圆盘370与隔光板508配合形成光反射腔，使得杂散光能够在光反射腔中形成多次反射，如图11所示，增加了杂散光的行走路程，每反射一次杂散光就会被吸收一大部分，剩余反射出去的杂散光能量变弱，从而减小了杂散光的通过，有效避免了杂散光直接到达激光接收端，防止了串扰发生，提高了测距精度，使得障碍物的探测更加准确。

继续如图10和图11所示，在一些实施例中，所述隔光板508的边缘处开设有开口向下的缺口5081，所述缺口5081与所述凸台513上下叠置形成所述光反射腔。可选地，所述缺口5081与所述凸台513上下叠置的间距范围为1mm-1.5mm，该间距能够尽量降低光反射腔内部的高度，从而增加光在光反射腔内的反射次数，减少光射出光反射腔的概率，同时，降低激光测距模组的整体高度。本公开中，通过在所述隔光板508的边缘处开设有开口向下的缺口，能够增加光反射腔的空间，进一步增加了杂散光的行走路程，有效避免了杂散光直接到达激光接收端，防止了串扰发生，提高了测距精度，使得障碍物的探测更加准确。

如图8和图9所示，在一些实施例中，激光测距模组还包括竖直方向延伸的转轴330，所述反射镜360和所述遮挡圆盘370一体成型于所述转轴330，所述反射镜360和所述遮挡圆盘370在所述转轴330的带动下连续旋转。可选地，所述转轴330的轴向方向与所述隔光板508所在板面相垂直。本公开中，通过转轴330带动所述反射镜360的旋转，可以使得激光测距装置能够测量位于激光测距装置不同方向上的被测物体的距离，增加了激光测距装置的角度测量范围。

结合图8、图9和图10所示，在一些实施例中，所述第一镜体511包括设置于所述转轴相对两侧的第一反射面和第二反射面；所述第二镜体512包括设置于所述转轴330相对两侧的第三反射面和第四反射面；其中，所述第一反射面和第三反射面大致共面的设置于所述转轴330的一侧，所述第二反射面和第四反射面大致共面的设置于所述转轴330的另一侧。这样，反射镜在随转轴旋转的过程中，可以及时的将激光反射出去或反射进接收单元。

继续如图8、图9和图10所示，在一些实施例中，所述柱形本体510包括设置于所述第一反射面、第三反射面之间的第一柱形本体515和设置于所述第二反射面、第四反射面之间的第二柱形本体516。第一柱形本体515和第二柱形本体516为对称的半圆柱形结构，且第一柱形本体515和第二柱形本体516内部设置有镂空结构，以降低自身旋转重量。

在一些实施例中，所述第一柱形本体515的下部向外延伸形成第一凸台，所述第二柱形本体516的下部向外延伸形成第二凸台，所述第一凸台和所述第二凸台形成所述凸台513，所述第一凸台和所述第二凸台均大致为平面结构，且所述第一凸台和所述第二凸台共面。

如图8、图13和图14所示，在一些实施例中，所述隔光板508包括在横向上延伸的大致为L型的本体，所述L型本体大致可以划分为两个区域，如图14虚线框所示，即划分为沿第一方向延伸的第一板体519和沿第二方向延伸的第二板体518，第一板体519和第二板体518为一体成型的平面结构，其中，第一方向为所述激光发射端506发射出第一激光的方向，第二方向与第一方向垂直，所述第一板体519的内侧形成弧形结构517，弧形结构517可以为圆弧形结构的至少一部分，所述弧形结构517环绕部分所述第一柱形本体515和第二柱形本体516设置。可选地，所述缺口形成于所述弧形结构517的边缘处。

如图8所示和图12所示，所述激光测距装置还包括定子支架210和设置于所述定子支架210侧面的透光罩521，所述隔光板508插入所述透光罩521中，使得隔光板508的边缘就封闭在了透光罩521内，以阻挡所述杂散光进入所述激光接收端507。如图14所示，可以将所述第一板体519的外边缘整体或部分插入所述透光罩521中，以形成密封的结构，进一步遮挡杂散光。本公开实施例中，通过将所述隔光板508的边缘插入所述透光罩521中，阻断了杂散光沿透光罩521进入激光接收端507的路径，进一步避免了杂散光到达激光接收端507，防止了串扰发生，提高了测距精度，使得障碍物的探测更加准确。

如图8和图9所示，在一些实施例中，所述激光发射端506、激光接收端507、反射镜360、所述隔光板508以及所述遮挡圆盘370均设于所述定子支架210内。可选地，所述激光发射端506和所述激光接收端507沿竖直方向上下布设。可选地，所述激光发射端506和激光接收端507设于所述定子支架210内的第一内侧壁上。可选地，经所述反射镜360反射的第一激光通过所述透光罩521透出所述定子支架210，第二激光通过透光罩521返回所述定子支架210。如图10所示，在一些实施例中，所述激光测距装置还包括用于装配所述激光发射端506的第一安装部、用于装配所述激光接收端507的第二安装部以及设置于所述第一安装部和第二安装部之间的插槽520，所述插槽520配置为供所述隔光板508插入，以阻挡所述杂散光进入所述激光接收端507。一般的，插槽520突出的设置于第一安装部和第二安装部之间，便于所述隔光板508的另一边缘插入，可选地，所述第一安装部、所述第二安装部和所述插槽520一体成型。

继续如图13和14所示，在一些实施例中，第一板体519沿第一方向靠近第一内侧壁的一侧延伸有第一插接部522，所述插槽520配置为供所述第一插接部522插入。可选地，第二板体518沿第二方向远离透光罩521的一侧延伸有第二插接部523，所述第二插接部523可以插接到所述定子支架210的第二侧壁上，以使得隔光板508能够在定子支架210内得以固定。其中，第二侧壁与所述透光罩521相对设置。

本公开实施例通过提供一个大致为L型结构的隔光板，并使得L型隔光板的外边缘一侧与透光罩插入式连接，另一侧与第一安装部和第二安装部之间的插槽插入式连接，隔绝了杂散光从隔光板外边缘进入激光接收单元的可能，在隔光板内侧环绕遮挡圆盘的边缘设置缺口，与遮挡圆盘边缘凸台形成反射腔，消除隔光板内侧进入激光接收单元的可能，从而尽可能的杜绝进入激光接收单元的杂散光，并保证了激光测距的准确性。

最后应说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光测距装置，其特征在于，包括：

激光发射端，用于发射第一激光；

激光接收端，设置于所述激光发射端下侧，用于接收第二激光；

反射镜，其设置于所述激光发射端和所述激光接收端的一侧，用于将所述第一激光反射至被测物体处，并将经所述被测物体反射的所述第二激光反射至所述激光接收端中；

隔光板，其位于所述激光发射端与所述激光接收端之间以阻隔所述第一激光在所述激光测距装置内形成的杂散光进入所述激光接收端；

遮挡圆盘，其与所述反射镜连接，用于与所述隔光板配合形成光反射腔，阻挡所述杂散光进入所述激光接收端。

2.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述反射镜包括用于反射所述第一激光的第一镜体以及用于反射所述第二激光的第二镜体，所述第一镜体和所述第二镜体上下分体设置。

3.根据权利要求2所述的激光测距装置，其特征在于，所述遮挡圆盘设置于所述第一镜体和所述第二镜体之间。

4.根据权利要求3所述的激光测距装置，其特征在于，所述遮挡圆盘包括柱形本体和沿所述柱形本体下部向外延伸的凸台，所述凸台设于所述隔光板的下方且与所述隔光板之间形成所述光反射腔。

5.根据权利要求4所述的激光测距装置，其特征在于，所述隔光板的边缘处开设有开口向下的缺口，所述缺口与所述凸台上下叠置形成所述光反射腔。

6.根据权利要求5所述的激光测距装置，其特征在于，所述缺口与所述凸台上下叠置的间距范围为1mm-1.5mm。

7.根据权利要求5所述的激光测距装置，其特征在于，还包括竖直方向延伸的转轴，所述反射镜和所述遮挡圆盘一体成型于所述转轴，所述反射镜和所述遮挡圆盘在所述转轴的带动下连续旋转。

8.根据权利要求7所述的激光测距装置，其特征在于，所述第一镜体包括设置于所述转轴相对两侧的第一反射面和第二反射面；所述第二镜体包括设置于所述转轴相对两侧的第三反射面和第四反射面；其中，所述第一反射面和第三反射面大致共面的设置于所述转轴的一侧，所述第二反射面和第四反射面大致共面的设置于所述转轴的另一侧。

9.根据权利要求8所述的激光测距装置，其特征在于，所述遮挡圆盘包括设置于所述第一反射面、第三反射面之间的第一柱形本体和设置于所述第二反射面、第四反射面之间的第二柱形本体。

10.一种清洁设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的激光测距装置。