CN206258581U - 避障装置及应用该避障装置的承载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种避障装置及应用该避障装置的承载装置，该避障装置包括旋转装置、俯仰装置和测距装置。旋转装置设置在承载装置上，俯仰装置与旋转装置连接，测距装置设置在俯仰装置上。在承载装置发生倾斜的时候，本实用新型提供的避障装置通过俯仰装置调整俯仰角度，将设置于俯仰装置上的测距装置调整至水平，保证测距装置能够探测承载装置前进方向正前方的障碍物，提高了承载装置的飞行安全性。

Description

避障装置及应用该避障装置的承载装置

技术领域

本实用新型涉及避障领域，具体而言，涉及一种避障装置及应用该避障装置的承载装置。

背景技术

目前，无人机一般通过测距装置探测周围的障碍物，然而，无人机飞行过程中，需要产生一定的倾角，飞行速度越快，倾角越大。无人机倾斜过程中，其测距装置会随着无人机的机身一起倾斜，则测距装置探测的方向与无人机的飞行方向会形成一定的夹角，导致测距装置不能真实地探测飞行方向的障碍物，从而导致飞行事故，以致无人机损坏。此外，无人机需要往预定的角度飞行时，需要调整无人机的高度来探测非水平方向的障碍物，操控不便，影响用户的体验感。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种避障装置及应用该避障装置的承载装置，根据无人机等承载装置在发生倾斜的时候，调整承载装置上的测距装置至水平状态或飞行方向，以保证测距装置对无人机前进方向的障碍物进行探测。

为了达到上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下所述：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种避障装置，用于承载装置的避障，所述避障装置包括俯仰装置和测距装置，所述俯仰装置设置在所述承载装置上，所述测距装置设置在所述俯仰装置上。

进一步地，所述避障装置还包括旋转装置，所述旋转装置直接设置在所述承载装置上并与所述俯仰装置连接。

作为一种优选的实施方式，所述俯仰装置包括底座、第一电机和第一旋转部，所述底座安装于所述旋转装置，所述第一电机安装于所述底座，所述第一旋转部与所述第一电机连接，所述测距装置安装于所述第一旋转部。

作为另一种优选的实施方式，所述俯仰装置包括底座和第一电机，所述底座安装于所述旋转装置，所述第一电机安装于所述底座，所述测距装置与所述第一电机连接。

进一步地，所述俯仰装置还包括避障电路板，所述避障电路板包括第一角度传感器，所述第一角度传感器被配置为检测测距装置的角度。

进一步地，所述避障电路板还包括第一电机驱动器，所述第一电机驱动器与所述第一电机连接。

进一步地，所述旋转装置包括固定部和第二旋转部，所述固定部与所述承载装置连接，所述第二旋转部与所述固定部转动连接，所述底座与所述第二旋转部连接，所述固定部内设置有处理器，所述处理器与所述第一角度传感器、第一电机驱动器均连接。

进一步地，所述旋转装置包括第二电机、第二角度传感器、第二电机驱动器和位于固定部内的处理器，所述第二电机与所述第二旋转部连接，所述第二角度传感器与所述处理器连接，所述第二电机驱动器与所述处理器和所述第二电机连接。

进一步地，所述俯仰装置包括避障电路板，所述旋转装置包括处理器，所述避障电路板包括第一角度传感器和第一电机驱动器，所述处理器与所述第一角度传感器、电机驱动器均连接，所述第一电机驱动器与所述第一电机连接，所述第一角度传感器用于检测测距装置的角度。所述角度为测距装置与所述承载装置或水平方向的相对角度。

进一步地，所述俯仰装置还包括支撑件、第一盖板和两个第二盖板，所述底座包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部与所述第二安装部连接，所述第一安装部设置有凹槽，所述底座通过所述凹槽固定于所述旋转装置，所述第一盖板盖设于所述凹槽，所述支撑件与所述底座连接并与所述第二安装部相对设置，所述第一安装部、第二安装部和支撑件形成容纳空间，其中一个所述第二盖板盖设于所述支撑件，所述第二安装部设有开孔，所述避障电路板容置于第二安装部，所述第一电机容纳于所述容纳空间并通过所述开孔固定在第二安装部，另一个所述第二盖板盖设于所述第二安装部，与所述第一电机连接的所述第一旋转部或所述测距装置容纳于所述容纳空间。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种承载装置，所述承载装置包括本实用新型第一方面任一所述的避障装置。

本实用新型提供的避障装置及应用该避障装置的承载装置，在承载装置发生倾斜的时候，通过俯仰装置调整俯仰角度，将设置于俯仰装置上的测距装置调整至水平或飞行方向，保证测距装置能够探测承载装置前进方向正前方的障碍物，提高了承载装置的飞行安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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是本实用新型第一实施例提供的避障装置的装配结构示意图。

图2是本实用新型第一实施例提供的避障装置的电气连接示意图。

图3-图4是本实用新型第一实施例提供的避障装置的应用场景示意图。

图5是本实用新型第一实施例提供的避障装置的分解结构示意图。

图6是本实用新型第二实施例提供的避障装置的装配结构示意图。

图7是本实用新型第二实施例提供的避障装置的分解结构示意图。

图8是本实用新型第三实施例提供的承载装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

旋转装置110、固定部111、第二旋转部112、处理器113、第二电机114、第二角度传感器115、第二电机驱动器116、俯仰装置120、底座121、第一安装部1211、凹槽1211a、第二安装部1212、开孔1212a、第一电机122、第一旋转部123、支撑件124、第一盖板125、第二盖板126、避障电路板127、第一电机驱动器128、第一角度传感器129、测距装置130。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

第一实施例

请参照图1，是本实用新型第一实施例提供的避障装置100的装配结构示意图。该避障装置100应用于承载装置，该承载装置可以为无人机、机器人等承载装置，在本实施例中，该承载装置为无人机，避障装置100用于为无人机避障。本实施例提供的避障装置100包括旋转装置110、俯仰装置120和测距装置130。其中，旋转装置110固定安装于无人机上，俯仰装置120与旋转装置110连接，测距装置130设置在俯仰装置120上。旋转装置110可相对于承载装置转动，具体的，旋转装置110可沿承载装置的水平径向方向旋转，俯仰装置120与旋转装置110固定连接，随着旋转装置110可与承载装置转动，测距装置130与俯仰装置120之间转动连接，具体的，测距装置130可沿俯仰装置120的垂直轴向方向旋转。

在本实施例中，测距装置130采用飞行时间技术(TOF，Time of Flight)测距原理，即通过传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，从而确定障碍物的距离。

请参照图2，是该避障装置100的电气连接示意图。本实施例提供的避障装置100的俯仰装置120包括第一电机122、第一电机驱动器128和第一角度传感器129。旋转装置110包括处理器113、第二电机114、第二角度传感器115、第二电机驱动器116。其中，处理器113与第一电机驱动器128、第二电机驱动器116、第一角度传感器129、第二角度传感器115和测距装置130均电连接。第一电机122与第一电机驱动器128电连接。第二电机114与第二电机驱动器116电连接。第一电机122用于带动俯仰装置120旋转，第二电机114用于带动旋转装置110旋转。第一角度传感器129用于检测测距装置130与无人机的俯仰角度。第二角度传感器115用于检测旋转装置110与无人机的预设位置之间的相对角度，该预设的参照位置可以是无人机正前方的位置。容易理解的，在其他实施例中，第一角度传感器129还可以检测测距装置130与其他参照物的角度。

本实施例中，无人机设有陀螺仪，可以实时感测无人机相对于水平方向的偏移角度，比如感测无人机前倾或者后仰的角度，并将感测到的偏移角度发送给处理器113，处理器113根据陀螺仪感测的偏移角度、第一角度传感器129感测的测距装置130与无人机的俯仰角度以及第二角度传感器115检测的旋转装置110与无人机的预设位置之间的相对角度计算将测距装置130回归水平位置需要转动的角度。处理器113控制第一电机驱动器128驱动第一电机122旋转，使第一电机122带动测距装置130旋转，使测距装置130回归水平位置。例如，请参照图3，无人机在飞行时，向前倾斜65°，测距装置130随着无人机向前倾斜65°，不能继续测量无人机正前方的障碍物，本实施例提供的避障装置100中，通过俯仰装置120的设置，处理器113计算并控制俯仰装置120向上旋转做出抬头补偿动作，使测距装置130向上旋转65°，使其回归水平位置，继续测量无人机正前方的障碍物，如图4所示。当无人机向后倾斜时，俯仰装置120向下旋转，使测距装置130回归水平位置。

请参照图5，是本实用新型实施例提供的避障装置100的分解结构示意图。该旋转装置110包括固定部111和第二旋转部112，固定部111用于固定连接于无人机，第二旋转部112与固定部111转动连接，第二旋转部112与第二电机114连接，在固定部111内设置有处理器113。

俯仰装置120包括底座121，旋转装置110的第二旋转部112与底座121固定连接。该俯仰装置120还包括第一旋转部123、支撑件124、第一盖板125、两个第二盖板126和避障电路板127。可在避障电路板127上集成第一角度传感器129和第一电机驱动器128。测距装置130固定安装在第一旋转部123上。

底座121包括第一安装部1211和第二安装部1212，该第一安装部1211的一端与第二安装部1212的一端垂直连接在一起，支撑件124的一端与第一安装部1211的另一端连接，支撑件124与第二安装部1212相对设置。第一安装部1211、第二安装部1212、支撑件124之间形成一容纳空间。在第一安装部1211上设置有凹槽1211a，底座121通过凹槽1211a与旋转装置110固定连接，具体的，可以通过锁紧螺母穿过该凹槽1211a和第二旋转部112将底座121和旋转装置110锁紧在一起。第一盖板125盖设在该凹槽1211a上，以密封该凹槽1211a。第二安装部1212为中空结构，所述避障电路板127容置在第二安装部1212内。第二安装部1212上设置有一开孔1212a，第一旋转部123和第一电机122容置在所述容置空间内，第一旋转部123与第一电机122的转子连接，该第一电机122的另一端通过所述开孔1212a固定在第二安装部1212上。支撑件124也为中空结构，可以用于通过导线。所述两个第二盖板126中的一个盖设在支撑件124上，另一个盖设在第二安装部1212上。

本实用新型实施例提供的避障装置100通过俯仰装置120的设置，在无人机等承载装置发生倾斜的时候，通过俯仰装置120调整俯仰角度，将设置于俯仰装置120上的测距装置130调整至水平或飞行方向，保证测距装置130能够探测承载装置前进方向正前方的障碍物，提高了承载装置的飞行安全性。

第二实施例

请参照图6，是本实用新型实施例提供的避障装置200的装配结构示意图。本第二实施例与第一实施例大致相同，区别点在于：

在本第二实施例中，俯仰装置120和测距装置130为一体设置。具体请参照图7，是该避障装置200的分解结构示意图，其中，第一电机122与测距装置130直接连接，测距装置130容置于第一安装部1211、第二安装部1212、支撑件124围成的容纳空间内，省去了第一实施例中的第一旋转部123。相较于第一实施例提供的避障装置100，本实施例提供的避障装置200中，测距装置130直接与第一电机122连接，更有利于测距装置130的旋转控制，且减少了空间的占用。

第三实施例

请参照图8，本实用新型实施例提供了一种承载装置300，该承载装置300为无人机，所述承载装置300包括避障装置100(200)。该避障装置100(200)包括旋转装置、俯仰装置和测距装置。旋转装置设置在承载装置上，俯仰装置与旋转装置连接，测距装置设置在俯仰装置上。

综上所述，本实用新型实施例提供的避障装置及应用该避障装置的承载装置，该避障装置包括旋转装置、俯仰装置和测距装置。旋转装置设置在承载装置上，俯仰装置与旋转装置连接，测距装置设置在俯仰装置上。在承载装置发生倾斜的时候，本实用新型提供的避障装置通过俯仰装置调整俯仰角度，将设置于俯仰装置上的测距装置调整至水平或飞行方向，保证测距装置能够探测承载装置前进方向正前方的障碍物，提高了承载装置的飞行安全性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种避障装置，用于承载装置的避障，其特征在于，所述避障装置包括俯仰装置和测距装置，所述俯仰装置设置在所述承载装置上，所述测距装置设置在所述俯仰装置上。

2.根据权利要求1所述的避障装置，其特征在于，还包括旋转装置，所述旋转装置直接设置在所述承载装置上并与所述俯仰装置连接。

3.根据权利要求2所述的避障装置，其特征在于，所述俯仰装置包括底座、第一电机和第一旋转部，所述底座安装于所述旋转装置，所述第一电机安装于所述底座，所述第一旋转部与所述第一电机连接，所述测距装置安装于所述第一旋转部。

4.根据权利要求2所述的避障装置，其特征在于，所述俯仰装置包括底座和第一电机，所述底座安装于所述旋转装置，所述第一电机安装于所述底座，所述测距装置与所述第一电机连接。

5.根据权利要求3或4所述的避障装置，其特征在于，所述俯仰装置还包括避障电路板，所述避障电路板包括第一角度传感器和第一电机驱动器，所述第一角度传感器被配置为检测测距装置的角度,所述第一电机驱动器与所述第一电机连接。

6.根据权利要求5所述的避障装置，其特征在于，所述旋转装置包括固定部和第二旋转部，所述固定部与所述承载装置连接，所述第二旋转部与所述固定部转动连接，所述底座与所述第二旋转部连接。

7.根据权利要求6所述的避障装置，其特征在于，所述旋转装置还包括第二电机、第二角度传感器、第二电机驱动器以及位于所述固定部内的处理器；所述第二电机与所述第二旋转部连接，所述第二角度传感器与所述处理器连接，所述第二电机驱动器与所述处理器和所述第二电机连接。

8.根据权利要求7所述的避障装置，其特征在于，所述处理器与所述第一角度传感器和第一电机驱动器连接。

9.根据权利要求4所述的避障装置，其特征在于，所述俯仰装置还包括避障电路板，所述避障电路板包括第一角度传感器和第一电机驱动器，所述第一角度传感器被配置为检测测距装置的角度，所述第一电机驱动器与所述第一电机连接，所述俯仰装置还包括支撑件、第一盖板和两个第二盖板，所述底座包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部与所述第二安装部连接，所述第一安装部设置有凹槽，所述底座通过所述凹槽固定于所述旋转装置，所述第一盖板盖设于所述凹槽，所述支撑件与所述底座连接并与所述第二安装部相对设置，所述第一安装部、第二安装部和支撑件形成容纳空间，其中一个所述第二盖板盖设于所述支撑件，所述第二安装部设有开孔，所述避障电路板容置于第二安装部，所述第一电机容纳于所述容纳空间并通过所述开孔固定在第二安装部，另一个所述第二盖板盖设于所述第二安装部，所述测距装置容纳于所述容纳空间。

10.一种承载装置，其特征在于，所述承载装置包括权利要求1-9任一所述的避障装置。