CN209678394U - 激光雷达及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了激光雷达，其包括盖体及转动装置，所述转动装置包括固定座及盖合于所述固定座的上表面且可相对于所述固定座自转的转动台，所述盖体固定安装于所述转动台的上表面，所述盖体与所述转动台围成用于安装激光模块的模块容置腔；所述激光雷达还包括连接所述转动装置及所述激光模块的PCB板，所述PCB板安装于所述转动台及所述盖体之间，所述PCB板包括穿过所述转动台用于检测所述转动台转动角度的光电传感器；所述光电传感器安装于所述PCB板的外缘内。因此，本实用新型的激光雷达可以进一步降低高度及宽度，从而减小整体体积，安装了该激光雷达的扫地机器人也降低了整体高度及减小了体积。

Description

激光雷达及扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及激光测距的技术领域，具体而言，涉及激光雷达及扫地机器人。

背景技术

激光雷达是一种采用非接触激光测距技术的扫描式传感器，其工作原理与一般的雷达系统类似，通过发射激光光束来探测目标，并通过搜集反射回来的光束来形成点云和获取数据，这些数据经光电处理后可生成为精确的三维立体图像。采用这项技术，可以准确的获取高精度的物理空间环境信息，随着扫地机、无人机、家庭服务机器人等消费类电子产品越来越类越普遍和广泛地使用激光雷达来进行导航、避障和路径规划。

由于激光雷达往往是扫地机器人的高度最高部分，且随着人们降低扫地机器人的体积的要求越来越高，现有技术的激光雷达不能很好地满足对整机高度限制严格的扫地机器人。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的激光雷达及扫地机器人，其目的在于减小激光雷达的体积，从而在另一方面可以降低扫地机器人的整机高度及体积。

具体的，本实用新型提出了以下具体的实施例：

激光雷达，其包括盖体及转动装置，所述转动装置包括固定座及盖合于所述固定座的上表面且可相对于所述固定座自转的转动台，所述盖体固定安装于所述转动台的上表面，所述盖体与所述转动台围成用于安装激光模块的模块容置腔；

所述激光雷达还包括连接所述转动装置及所述激光模块的PCB板，所述PCB板安装于所述转动台及所述盖体之间，所述PCB板包括穿过所述转动台用于检测所述转动台转动角度的光电传感器；所述光电传感器安装于所述PCB板的外缘内。

在某一具体的实施例中，所述转动台的上表面设有用于安装所述PCB板的安装槽；所述PCB板上设有用于安装所述激光模块的安装孔。

在某一具体的实施例中，所述转动台的上表面通过立柱连接所述盖体，所述盖体的内腔设有与所述立柱对应的立柱孔。

在某一具体的实施例中，所述转动台及所述固定座之间设有转动轴承；所述转动台的下表面设有与所述转动轴承的外环固定连接的第一凸环；所述固定座设有与所述转动轴承的内环固定连接的第二凸环。

在某一具体的实施例中，所述PCB板为圆形，所述光电传感器在所述PCB板的安装位置与所述PCB板的外缘持平。

在某一具体的实施例中，所述固定座的侧面设有凸耳，所述凸耳设有用于连接外接装置的连接孔。

在某一具体的实施例中，所述固定座的上表面设有一个第一凸起及多个第二凸起，所述第一凸起及所述第二凸起共同围成用于供所述光电传感器检测所述转动台的转动角度的刻度环，所述第一凸起的宽度小于第二凸起的宽度。

在某一具体的实施例中，所述光电传感器穿过所述转动台后设于所述固定座的侧壁与所述刻度环之间。

在某一具体的实施例中，所述刻度环设于所述第二凸环的上方。

扫地机器人，其包括上述任一项激光雷达。

本实用新型的激光雷达，其包括盖体及转动装置，所述转动装置包括固定座及盖合于所述固定座的上表面且可相对于所述固定座自转的转动台，所述盖体固定安装于所述转动台的上表面，所述盖体与所述转动台围成用于安装激光模块的模块容置腔；所述激光雷达还包括连接所述转动装置及所述激光模块的PCB板，所述PCB板安装于所述转动台及所述盖体之间，所述PCB板包括穿过所述转动台用于检测所述转动台转动角度的光电传感器；所述光电传感器安装于所述PCB板的外缘内。因此，本实用新型的激光雷达可以进一步降低高度及宽度，从而减小整体体积，安装了该激光雷达的扫地机器人也降低了整体高度及减小了体积。

综上所述，本实用新型特殊的结构，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。

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为本实用新型一较佳实施例的激光雷达的立体示意图。

图中：100-激光雷达；

10-盖体；

11-固定座；111-第二凸环；112-立柱孔；

12-转动台；121-安装槽；122-立柱；

13-凸耳；131-连接孔；

15-PCB板；151-安装孔；

20-光电传感器；

30-转动轴承；

40-电动马达；

50-激光模块。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

实施例1

如图1所示。

激光雷达100，其包括盖体10及转动装置，所述转动装置包括固定座11及盖合于所述固定座11的上表面且可相对于所述固定座11自转的转动台12，所述盖体10固定安装于所述转动台12的上表面，所述盖体10与所述转动台12围成用于安装激光模块的模块容置腔；

所述激光雷达100还包括连接所述转动装置及所述激光模块的PCB(PrintedCircuit Board，印制电路板，简称PCB)板，所述PCB板15安装于所述转动台12及所述盖体10之间，所述PCB板15包括穿过所述转动台12用于检测所述转动台12转动角度的光电传感器20；所述光电传感器20安装于所述PCB板15的外缘内。

上述，盖体10固定盖合于转动台12的上表面，固定座11为固定安装的底座，转动台12及转动台12上的盖体10可以同步被驱动而转动。可以理解的是，转动装置可以包括电动马达40，电动马达40安装于固定座11的中部，电动马达40驱动转动台12转动，从而，安装于转动台12及盖体10之间的模块容置腔中的激光模块50也可以随转动台12自转，以通过发射激光光束来探测目标，并通过搜集反射回来的光束来形成点云和获取数据，这些数据经光电处理后可生成为精确的三维立体图像。

PCB板15用于发送控制指令至转动装置，以控制转动装置的自转角度，PCB板15还可以接收激光模块50的扫描数据及接收光电传感器20的检测数据。光电传感器20从转动台12的底部穿进固定座11与转动台12围成的腔体内，光电传感器20用于检测转动台12的自转角度，并将检测信息发送至PCB板15。具体地，由于光电传感器20随转动台12转动，而固定座11固定不动，因此，光电传感器20可以检测转动台12相对于固定座11的转动角度，生成转动台12的自转角度。

光电传感器20安装于PCB板15的外缘内，是指光电传感器20设于PCB板15的中部至外缘之间。因此，从外观上看，PCB板15的外缘不会因为光电传感器20而存在不规则的部分，PCB板15的外缘更加规整，不会挤占PCB板15的外部空间。

所以，由于光电传感器20设于PCB板15的外缘内，又由于盖体10盖合于转动台12上，PCB板15在盖体10及转动台12的腔体内，因此，PCB板15所需的外部空间及其体积减小，也就可以减小盖体10及转动台12的体积，从而减小激光雷达100的整体体积及高度。

在本实施例中，所述转动台12的上表面设有用于安装所述PCB板15的安装槽121；所述PCB板15上设有用于安装所述激光模块50的安装孔151。

上述，PCB板15安装于移动台的上表面，转动台12设有安装PCB板15的安装槽121，PCB板15上设有与安装槽121对应的孔，在一具体的实施例中，可以通过螺丝穿过该孔进而固定在安装槽121上。PCB板15是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

在本实施例中，所述转动台12的上表面通过立柱122连接所述盖体10，所述盖体10的内腔设有与所述立柱122对应的立柱孔112。

上述，盖体10安装于转动台12的上表面，具体地，可以在转动台12上设置立柱122，在立柱122的内腔顶壁设置立柱孔112，当盖体10安装于转动台12上时，立柱孔112的位置与立柱122对应，此时可以通过立柱122卡接进立柱孔112上，从而使得盖体10与可以固定于转动台12上，盖体10可以随转动台12转动。

在本实施例中，所述转动台12及所述固定座11之间设有转动轴承30；所述转动台12的下表面设有与所述转动轴承30的外环固定连接的第一凸环(图中未示出)；所述固定座11设有与所述转动轴承30的内环固定连接的第二凸环111。

上述，转动台12与固定座11之间设有转动轴承30，转动台12与转动轴承30的外环连接，具体地，转动台12的下表面设有第一凸环与转动轴承30的外环连接。而固定座11与转动轴承30的内环连接，具体地，固定座11的上表面设有第二凸环111，第二凸环111与转动轴承30的内环连接，因此，转动台12可以沿转动轴承30在固定座11上自转。

在本实施例中，所述PCB板15为圆形，所述光电传感器20在所述PCB板15的安装位置与所述PCB板15的外缘持平。

上述，是指PCB板15的形状为圆形，光电传感器20与PCB板15的外缘持平是指光电传感器20的安装位置在紧靠PCB板15的外缘上。光电传感器20与PCB板15的外缘持平可以更加利于光电传感器20在穿过转动台12的底板后，光电传感器20在转动台12与固定座11围成的腔体中的位置可以更有利于检测转动台12相对于固定座11的转动角度。

在本实施例中，所述固定座11的侧面设有凸耳13，所述凸耳13设有用于连接外接装置的连接孔131。

上述，固定座11的侧面上设有凸耳13，凸耳13可以用于连接外部的外接装置，例如扫地机器人的本体，也即是激光雷达100可以通过凸耳13安装于扫地机器人的本体上。而凸耳13上可以设置连接孔131，用于连接外部的外接装置。

在本实施例中，所述固定座11的上表面设有一个第一凸起(图中未示出)及多个第二凸起(图中未示出)，所述第一凸起及所述第二凸起共同围成用于供所述光电传感器20检测所述转动台12的转动角度的刻度环，所述第一凸起的宽度小于第二凸起的宽度。

上述，固定座11的上表面设有一个第一凸起及多个第二凸起，在本实施例中，第二凸起的数量可以为10-20个。一个第一凸起及多个第二凸起围成一个圆形的刻度环。值得说明的是，第一凸起的宽度小于第二凸起，以对第一凸起及第二凸起进行区分，第一凸起可以作为标记点，光电传感器20通过计算第一凸起转动后经过的第二凸起的数量，以确定转动台12转动的角度。

在本实施例中，所述光电传感器20穿过所述转动台12后设于所述固定座11的侧壁与所述刻度环之间。

上述，是指光电传感器20在转动台12与固定座11围成的腔体内的位置为固定座11的侧壁与刻度环之间。从而，光电传感器20可以对刻度环进行检测，并将检测到的数据发送至PCB板15上，PCB板15可以对该检测到的数据进行处理，并实时调节转动电机，以对转动台12的角度进行调整。

在某一具体的实施例中，所述刻度环设于所述第二凸环111的上方。

上述，刻度环设在第二凸环111的上方，可以进一步节省固定座11的体积，减小固定座11的宽度。

实施例2

扫地机器人，其包括上述的任一项激光雷达100。

上述，是指本实施例的扫地机器人中安装有上述实施例1中的激光雷达100。因此，可以减小本实施例的扫地机器人的高度及体积。

此外，值得进一步说明的是，如若保持原扫地机器人的体积及整机模块不变，则由于激光雷达100的体积减小而节省的空间可以用于放置其他电子部件，例如在产品迭代升级时新增了部分功能模块，则该新增的功能模块部分可以安装于上述节省的空间上。从而不需要对扫地机器人的整机模块进行重新设计或修改模具，加快了产品迭代速度和降低了产品迭代成本。

尽管以上较多使用了表示结构的术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.激光雷达，其特征在于，包括盖体及转动装置，所述转动装置包括固定座及盖合于所述固定座的上表面且可相对于所述固定座自转的转动台，所述盖体固定安装于所述转动台的上表面，所述盖体与所述转动台围成用于安装激光模块的模块容置腔；

所述激光雷达还包括连接所述转动装置及所述激光模块的PCB板，所述PCB板安装于所述转动台及所述盖体之间，所述PCB板包括穿过所述转动台用于检测所述转动台转动角度的光电传感器；所述光电传感器安装于所述PCB板的外缘内。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述转动台的上表面设有用于安装所述PCB板的安装槽；所述PCB板上设有用于安装所述激光模块的安装孔。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述转动台的上表面通过立柱连接所述盖体，所述盖体的内腔设有与所述立柱对应的立柱孔。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述转动台及所述固定座之间设有转动轴承；所述转动台的下表面设有与所述转动轴承的外环固定连接的第一凸环；所述固定座设有与所述转动轴承的内环固定连接的第二凸环。

5.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述PCB板为圆形，所述光电传感器在所述PCB板的安装位置与所述PCB板的外缘持平。

6.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述固定座的侧面设有凸耳，所述凸耳设有用于连接外接装置的连接孔。

7.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述固定座的上表面设有一个第一凸起及多个第二凸起，所述第一凸起及所述第二凸起共同围成用于供所述光电传感器检测所述转动台的转动角度的刻度环，所述第一凸起的宽度小于第二凸起的宽度。

8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述光电传感器穿过所述转动台后设于所述固定座的侧壁与所述刻度环之间。

9.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述刻度环设于所述第二凸环的上方。

10.扫地机器人，其特征在于，包括权利要求1-9中的任一项激光雷达。