CN117761701B - 一种全天候工作的激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全天候工作的激光雷达，涉及激光雷达技术领域，包括底座、外壳、探测部、接收部，通过设置探测部，能够使得探测头在竖直方向摆动，增大激光发射范围，进而增加探测范围；通过设置探测部，能够对探测头表面进行清洁处理，保证探测头的清洁，从而避免空气中的灰尘以及其他杂质附着在探测头表面，导致激光发射效率低，探测效率降低的问题；通过设置接收部，能够对接收球表面进行清洁处理，避免灰尘对激光信号接收的影响；同时能够改变接收传感器与接收球的位置，能够适应不同方位的信号接收。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，具体为一种全天候工作的激光雷达。
背景技术
激光雷达是一种传感技术，它使用激光光束来测量目标的距离、形状和运动信息；激光雷达在许多领域都有广泛的应用，包括自动驾驶汽车、机器人、地球观测、军事应用等。
公告号为CN109116367B的发明专利公开了一种激光雷达，包括激光器，负责释放激光光束；其次是探测器，用于捕捉反射回来的激光光束；还有一组收发结构，收发结构接收按照预设方向发射出去的激光光束，并将其传递给探测器；这些收发结构与激光器同轴设置，其中还包括一个垂直视场调节单元，该单元的作用是使得激光光束在垂直视场范围内呈现出非均匀分布，同时也可以调整激光光束的垂直视场范围。
上述现有技术方案存在的不足之处在于：该现有技术无法对激光发射器和激光接收器表面进行清洁处理，使用一定时间后，空气中灰尘和其他污染物附着在其表面影响性能；同时该现有技术的激光发射器和激光接收器活动范围有限，探测范围有限，导致其使用范围有限。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：一种全天候工作的激光雷达，包括底座、外壳，还包括探测部、接收部，所述探测部固定设置在底座上，所述接收部固定设置在底座上，所述底座固定设置在外壳上；所述探测部包括固定设置在底座上的探测固定柱，探测固定柱与探测滑动齿轮间歇啮合，探测滑动齿轮外转动设置有探测齿轮环一，探测齿轮环一固定设置在探测气缸的输出轴上，探测气缸固定设置在底座上，探测滑动齿轮滑动设置在探测输出轴上，探测输出轴固定设置在探测电机的输出轴上，探测电机固定设置在底座上，探测输出轴上固定设置有探测齿轮一，探测齿轮一上固定设置有探测大齿轮，探测大齿轮另一侧固定设置有探测轴一，探测轴一上固定设置有探测转动环，探测转动环上偏心滑动设置有探测摆动环，探测摆动环铰接在探测外壳内，探测外壳上滑动设置有多个探测滑动杆，探测滑动杆一端与探测摆动环滑动配合，探测滑动杆另一端转动设置在探测头上，探测头转动设置在探测外壳上，探测外壳转动设置在外壳上；探测头与探测滑动杆连接的地方为橡胶材料。
进一步的，所述探测滑动杆与探测外壳之间固定设置有探测复位弹簧，探测大齿轮与转动设置在探测外壳上的探测小齿轮二啮合，探测小齿轮二与转动设置在探测外壳上的探测小齿轮一啮合，探测小齿轮一与固定设置在探测清洁套上的探测齿轮环二间歇啮合。
进一步的，所述探测清洁套滑动设置在探测输出轴和探测滑动齿轮上，探测清洁套固定设置在探测板上，探测板固定设置在探测清洁气缸的输出轴上，探测清洁气缸固定设置在底座上；探测轴一和探测转动环均转动设置在探测外壳内。
进一步的，所述探测清洁套上固定设置有用于清洁探测头的海绵。
进一步的，所述接收部包括固定设置在底座上的接收固定座，接收固定座上固定设置有接收固定环一和接收固定环二，接收固定环一上转动设置有接收活动环一，接收固定环二上转动设置有接收活动环二。
进一步的，所述接收固定座上固定设置有接收球，接收活动环二上滑动设置有接收活动座，接收活动座上滑动设置有接收活动环一，接收活动座上固定设置有接收清洁片，接收清洁片上固定设置有海绵。
进一步的，所述接收活动座上转动设置有接收转动轮一和接收转动轮二，接收转动轮一固定设置在主移动电机上，接收转动轮二固定设置在副移动电机上。
进一步的，主移动电机和副移动电机均固定设置在接收活动座上，接收活动座上固定设置有接收传感器，接收转动轮二与接收活动环二摩擦配合，接收转动轮一与接收活动环一摩擦配合。
本发明与现有技术相比的有益效果是：1、本发明通过设置探测部，能够使得探测头在竖直方向摆动，增大激光发射范围，进而增加探测范围；2、通过设置探测部，能够对探测头表面进行清洁处理，保证探测头的清洁，从而避免空气中的灰尘以及其他杂质附着在探测头表面，导致激光发射效率低，探测效率降低的问题；3、通过设置接收部，能够对接收球表面进行清洁处理，避免灰尘对激光信号接收的影响；同时能够改变接收传感器与接收球的位置，能够适应不同方位的信号接收。
附图说明
图1为本发明局部结构剖视图。
图2为本发明局部结构示意图。
图3为本发明正视角度整体结构示意图。
图4为本发明探测部局部结构示意图一。
图5为本发明探测部局部结构示意图二。
图6为本发明探测部局部结构示意图三。
图7为本发明探测部局部结构示意图四。
图8为本发明探测部局部结构示意图五。
图9为本发明探测部局部结构示意图六。
图10为本发明探测部局部结构示意图七。
图11为本发明探测部局部结构剖视图一。
图12为本发明探测部局部结构剖视图二。
图13为本发明探测部局部结构剖视图三。
图14为本发明接收部局部结构示意图一。
图15为本发明接收部局部结构示意图二。
图16为本发明接收部局部结构示意图三。
图17为本发明接收部局部结构示意图四。
附图标记：1-探测部；2-接收部；3-底座；4-外壳；101-探测头；102-探测复位弹簧；103-探测摆动环；104-探测转动环；105-探测轴一；106-探测大齿轮；107-探测齿轮一；108-探测滑动齿轮；109-探测齿轮环一；110-探测电机；111-探测输出轴；112-探测清洁套；113-探测齿轮环二；114-探测外壳；115-探测小齿轮一；116-探测小齿轮二；117-探测气缸；118-探测清洁气缸；119-探测板；120-探测滑动杆；121-探测固定柱；201-接收固定环一；202-接收活动环一；203-接收固定环二；204-接收活动环二；205-接收清洁片；206-接收固定座；207-接收球；208-接收转动轮一；209-接收转动轮二；210-接收活动座；211-接收传感器。
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、完整地描述，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。
如图1至图17所示，一种全天候工作的激光雷达，包括底座3、外壳4，还包括探测部1、接收部2，探测部1固定设置在底座3上，接收部2固定设置在底座3上，底座3固定设置在外壳4上；探测部1包括固定设置在底座3上的探测固定柱121，探测固定柱121与探测滑动齿轮108间歇啮合，探测滑动齿轮108外转动设置有探测齿轮环一109，探测齿轮环一109固定设置在探测气缸117的输出轴上，探测气缸117固定设置在底座3上，探测滑动齿轮108滑动设置在探测输出轴111上，探测输出轴111固定设置在探测电机110的输出轴上，探测电机110固定设置在底座3上，探测输出轴111上固定设置有探测齿轮一107，探测齿轮一107上固定设置有探测大齿轮106，探测大齿轮106另一侧固定设置有探测轴一105，探测轴一105上固定设置有探测转动环104，探测转动环104上偏心滑动设置有探测摆动环103，探测摆动环103铰接在探测外壳114内，探测外壳114上滑动设置有多个探测滑动杆120，探测滑动杆120一端与探测摆动环103滑动配合，探测滑动杆120另一端转动设置在探测头101上，探测头101转动设置在探测外壳114上；探测外壳114转动设置在外壳4上，探测头101与探测滑动杆120连接的地方为橡胶材料。
探测滑动杆120与探测外壳114之间固定设置有探测复位弹簧102，探测大齿轮106与转动设置在探测外壳114上的探测小齿轮二116啮合，探测小齿轮二116与转动设置在探测外壳114上的探测小齿轮一115啮合，探测小齿轮一115与固定设置在探测清洁套112上的探测齿轮环二113间歇啮合。
探测清洁套112滑动设置在探测输出轴111和探测滑动齿轮108上，探测清洁套112固定设置在探测板119上，探测板119固定设置在探测清洁气缸118的输出轴上，探测清洁气缸118固定设置在底座3上；探测轴一105和探测转动环104均转动设置在探测外壳114内；探测清洁套112上固定设置有用于清洁探测头101的海绵。
接收部2包括固定设置在底座3上的接收固定座206，接收固定座206上固定设置有接收固定环一201和接收固定环二203，接收固定环一201上转动设置有接收活动环一202，接收固定环二203上转动设置有接收活动环二204；接收固定座206上固定设置有接收球207，接收活动环二204上滑动设置有接收活动座210，接收活动座210上滑动设置有接收活动环一202，接收活动座210上固定设置有接收清洁片205，接收清洁片205上固定设置有海绵。
接收活动座210上转动设置有接收转动轮一208和接收转动轮二209，接收转动轮一208固定设置在主移动电机上，接收转动轮二209固定设置在副移动电机上；主移动电机和副移动电机均固定设置在接收活动座210上，接收活动座210上固定设置有接收传感器211；接收转动轮二209与接收活动环二204摩擦配合，接收转动轮一208与接收活动环一202摩擦配合。
本发明公开的一种全天候工作的激光雷达，其工作原理为：工作模式时，探测气缸117拉动探测齿轮环一109，探测齿轮环一109带动探测滑动齿轮108向探测电机110方向滑动，使得探测滑动齿轮108与探测固定柱121啮合，此时探测滑动齿轮108被探测固定柱121锁住，开启探测电机110，探测电机110带动探测输出轴111，探测输出轴111带动探测齿轮一107和探测大齿轮106转动，探测大齿轮106转动带动探测轴一105转动，探测轴一105转动带动探测转动环104，探测转动环104转动带动探测摆动环103摆动，探测摆动环103摆动时触碰探测滑动杆120滑动，探测滑动杆120滑动时推动探测头101摆动，使得探测头101在竖直方向上摆动，增加其激光探测在竖直方向上的范围；同时探测大齿轮106转动驱动探测小齿轮二116，探测小齿轮二116转动驱动探测小齿轮一115转动，探测小齿轮一115与探测齿轮环二113啮合，使得探测外壳114转动，探测外壳114转动带动探测滑动杆120、探测复位弹簧102、探测头101以探测轴一105圆心转动，实现探测头101做圆周运动的同时沿探测滑动杆120竖直方向摆动，增加探测头101的激光探测范围。
清洁模式时，探测清洁气缸118推动探测板119向探测头101方向移动，探测板119移动时带动探测清洁套112和探测齿轮环二113一同向探测头101方向移动，使得探测齿轮环二113与探测小齿轮一115脱离接触，探测清洁套112上设置的海绵与探测头101接触，此时开启探测电机110，探测电机110带动探测输出轴111，探测输出轴111带动探测齿轮一107和探测大齿轮106转动，探测大齿轮106转动带动探测轴一105转动，探测轴一105转动带动探测转动环104，探测转动环104转动带动探测摆动环103摆动，探测摆动环103摆动时触碰探测滑动杆120滑动，探测滑动杆120滑动时推动探测头101摆动，使得探测头101在竖直方向上摆动，探测头101摆动时与探测清洁套112上的海绵接触，将探测头101上的灰尘以及污渍处理干净，保证探测头101的工作能够高效进行。
接收部2工作时，主移动电机带动接收转动轮一208转动，接收转动轮一208转动带动接收活动环二204偏转同时带动接收活动座210、接收传感器211、接收清洁片205在接收活动环一202上滑动，改变接收传感器211与接收球207的位置从不同角度接收从探测头101发出后被接收球207反射的激光，副移动电机带动接收转动轮二209转动，接收转动轮二209转动带动接收活动环一202偏转同时带动接收活动座210、接收传感器211、接收清洁片205在接收活动环二204上滑动，改变接收传感器211与接收球207的位置从不同角度接收从探测头101发出后被反射的激光，接收清洁片205移动的同时，接收清洁片205上设置的海绵对接收球207表面进行清洁处理，保证接收球207对激光的反射效果。
Claims (7)
1.一种全天候工作的激光雷达，包括底座（3）、外壳（4），其特征在于：还包括探测部（1）、接收部（2），所述探测部（1）固定设置在底座（3）上，所述接收部（2）固定设置在底座（3）上，所述底座（3）固定设置在外壳（4）上；所述探测部（1）包括固定设置在底座（3）上的探测固定柱（121），探测固定柱（121）与探测滑动齿轮（108）间歇啮合，探测滑动齿轮（108）外转动设置有探测齿轮环一（109），探测齿轮环一（109）固定设置在探测气缸（117）的输出轴上，探测气缸（117）固定设置在底座（3）上，探测滑动齿轮（108）滑动设置在探测输出轴（111）上，探测输出轴（111）固定设置在探测电机（110）的输出轴上，探测电机（110）固定设置在底座（3）上，探测输出轴（111）上固定设置有探测齿轮一（107），探测齿轮一（107）上固定设置有探测大齿轮（106），探测大齿轮（106）另一侧固定设置有探测轴一（105），探测轴一（105）上固定设置有探测转动环（104），探测转动环（104）上偏心滑动设置有探测摆动环（103），探测摆动环（103）铰接在探测外壳（114）内，探测外壳（114）上滑动设置有多个探测滑动杆（120），探测滑动杆（120）一端与探测摆动环（103）滑动配合，探测滑动杆（120）另一端转动设置在探测头（101）上，探测头（101）转动设置在探测外壳（114）上，探测外壳（114）转动设置在外壳（4）上；探测头（101）与探测滑动杆（120）连接的地方为橡胶材料；
所述探测滑动杆（120）与探测外壳（114）之间固定设置有探测复位弹簧（102），探测大齿轮（106）与转动设置在探测外壳（114）上的探测小齿轮二（116）啮合，探测小齿轮二（116）与转动设置在探测外壳（114）上的探测小齿轮一（115）啮合，探测小齿轮一（115）与固定设置在探测清洁套（112）上的探测齿轮环二（113）间歇啮合。
2.根据权利要求1所述的一种全天候工作的激光雷达，其特征在于：所述探测清洁套（112）滑动设置在探测输出轴（111）和探测滑动齿轮（108）上，探测清洁套（112）固定设置在探测板（119）上，探测板（119）固定设置在探测清洁气缸（118）的输出轴上，探测清洁气缸（118）固定设置在底座（3）上；探测轴一（105）和探测转动环（104）均转动设置在探测外壳（114）内。
3.根据权利要求2所述的一种全天候工作的激光雷达，其特征在于：所述探测清洁套（112）上固定设置有用于清洁探测头（101）的海绵。
4.根据权利要求3所述的一种全天候工作的激光雷达，其特征在于：所述接收部（2）包括固定设置在底座（3）上的接收固定座（206），接收固定座（206）上固定设置有接收固定环一（201）和接收固定环二（203），接收固定环一（201）上转动设置有接收活动环一（202），接收固定环二（203）上转动设置有接收活动环二（204）。
5.根据权利要求4所述的一种全天候工作的激光雷达，其特征在于：所述接收固定座（206）上固定设置有接收球（207），接收活动环二（204）上滑动设置有接收活动座（210），接收活动座（210）上滑动设置有接收活动环一（202），接收活动座（210）上固定设置有接收清洁片（205），接收清洁片（205）上固定设置有海绵。
6.根据权利要求5所述的一种全天候工作的激光雷达，其特征在于：所述接收活动座（210）上转动设置有接收转动轮一（208）和接收转动轮二（209），接收转动轮一（208）固定设置在主移动电机上，接收转动轮二（209）固定设置在副移动电机上。
7.根据权利要求6所述的一种全天候工作的激光雷达，其特征在于：主移动电机和副移动电机均固定设置在接收活动座（210）上，接收活动座（210）上固定设置有接收传感器（211），接收转动轮二（209）与接收活动环二（204）摩擦配合，接收转动轮一（208）与接收活动环一（202）摩擦配合。
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