CN209961911U - 一种光学测距装置及移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种光学测距装置及移动机器人，所述移动机器人包括光学测距装置，所述光学测距装置包括光线发射器、光线接收器、基座以及调节装置，所述调节装置与所述光线发射器抵持，所述调节装置对所述光线发射器施加压力使得所述光线发射器转动，以调节所述光线发射器的倾斜角从而调整所述光线发射器的光线射出方向，从而调整所述光线发射器的扫描范围，本实用新型所公开的光学测距装置不仅通过调节光线发射器的倾斜角扩大了光线发射器的扫描范围，而且所述光学测距装置的结构精简、实际操作简单、制造成本低，提高了所述光学测距装置的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学测距领域，尤其涉及一种光学测距装置及移动机器人。
背景技术
随着科学技术的发展，越来越多的高科技产品出现在人们的日常生活中，其中激光测距设备在一些高科技产品中的应用十分广泛，激光测距设备通常被用来测量距离，测量指定目标的距离需要将激光测距设备的射出光线投射在指定目标上，但是反射光线不一定能被激光测距设备接收到，这样会导致无法测得指定目标与激光测距设备的距离，激光测距设备的激光器一般制作成型后无法进行调节，市场上也有将激光器旋转以获得较大的扫描范围的设备，但是这种设备结构复杂、制造成本较高。因此需要对现有激光测距设备进行改进。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可调节光线发射器的倾斜角且结构精简、制造成本低的光学测距装置。
本实用新型提出一种光学测距装置，其包括：
光线发射器，所述光线发射器被配置朝向检测目标发射光线；
光线接收器，所述光线接收器至少接收来自所述检测目标的反射光线；
基座，所述基座承载所述光线发射器和所述光线接收器；
调节装置，所述调节装置与所述光线发射器抵持，所述调节装置对所述光线发射器施加压力使得所述光线发射器转动，以调节所述光线发射器的倾斜角。
在其中一种实施例中，所述基座设有支撑件，所述光线发射器设置于所述支撑件上，所述支撑件配合所述调节装置以调节所述光线发射器的光线射出方向。
在其中一种实施例中，所述基座内部设有容纳腔，所述光线发射器和支撑件设于容纳腔内。
在其中一种实施例中，所述调节装置至少包括第一调节件和第二调节件，所述第一调节件和所述第二调节件与所述基座活动连接。
在其中一种实施例中，所述基座上设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一调节件设置于所述第一安装孔上、所述第二调节件设置于所述第二安装孔上，通过调节所述第一调节件和所述第二调节件的伸进长度以调节所述光线发射器的光线射出方向。
在其中一种实施例中，所述第一调节件和所述第二调节件位于所述光线发射器的同侧或异侧。
在其中一种实施例中，光线接收器包括光学镜头，所述光线接收器通过所述光学镜头接收所述反射光线。
在其中一种实施例中，所述光线接收器包括光电传感器，所述光学镜头和所述光电传感器依次设置于所述基座上。
在其中一种实施例中，所述基座上设置有电路板，所述电路板与所述光电传感器电连接，所述电路板上设置有处理器，所述处理器被配置为处理来自所述光电传感器的电信号。
本实用新型的另一个目的在于提出一种移动机器人，所述移动机器人包括光学测距装置，所述光学测距装置为上述实施例中任意一项所述的光学测距装置。
本实用新型与现有技术相比至少具有以下有益效果：本实用新型提出一种光学测距装置，其包括光线发射器、光线接收器、基座以及调节装置，所述调节装置与所述光线发射器抵持，所述调节装置对所述光线发射器施加压力使得所述光线发射器转动，以调节所述光线发射器的倾斜角从而调整所述光线发射器的光线射出方向，从而调整所述光线发射器的扫描范围，本实用新型所公开的光学测距装置不仅通过调节光线发射器的倾斜角扩大了光线发射器的扫描范围，而且所述光学测距装置的结构精简、实际操作简单、制造成本低，提高了所述光学测距装置的实用性和市场竞争力。
附图说明
图1为本实用新型提供的光学测距装置的示意图；
图2为本实用新型提供的光线发射器和光线接收器的工作示意图；
图3为本实用新型提供的利用调节装置调节光线发射器的示意图。
图4为本实用新型提供的利用调节装置调节光线发射器的另一种示意图。
附图标记说明：
光学测距装置100；基座10；光线发射器11；光线接收器12；光学镜头120；光电传感器121；电路板13；处理器14；容纳腔15；调节装置16；第一调节件161；第二调节件162；支撑件17。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述。
如图1所示，本实用新型提出一种光学测距装置100，其包括：光线发射器11、光线接收器12、基座10、调节装置16(图中未显示)，所述光线发射器11被配置朝向检测目标发射光线，所述光线接收器12至少接收来自所述检测目标的反射光线，所述基座10承载所述光线发射器11和所述光线接收器12；
请参考附图3，所述调节装置16与所述光线发射器11抵持，所述调节装置16对所述光线发射器11施加压力使得所述光线发射器11转动，以调节所述光线发射器11的倾斜角从而调整所述光线发射器11的光线射出方向，最终实现对所述光线发射器11的扫描范围的调整。本实用新型所公开的光学测距装置100不仅通过调节光线发射器11的倾斜角扩大了光线发射器11的扫描范围，当调节装置16将光线发射器11转动至适当倾斜角处时，光线发射器11的射出光线恰好能经过检测检测目标的反射，经过光学镜头120投射在光电传感器121上，光电传感器121再将所接收的光信号转化为电信号并把电信号传输至处理器14。所述倾斜角是指光线发射器11与水平线的夹角，所述光学测距装置100通过转动光线发射器11改变光线发射器11的倾斜角，扩大光线发射器11的扫描范围，而且所述光学测距装置100的结构精简、实际操作简单、制造成本低，提高了所述光学测距装置100的实用性和市场竞争力。
优选的，所述光线发射器11的倾斜角为0度至24度。具体而言，通过所述调节装置16可将所述光线发射器11的倾斜角进行不断调整，使得所述倾斜角在0度至24度范围内变化，详细的可参考附图2，光线发射器11的光线走向如附图2中的虚线部分，光线发射器11的光线投射在检测目标的A点，并经过A点后反射，此时由于反射光线没有投射在光线镜头上，不能被光电传感器121接收。
当光线发射器11转动至适当角度时，设定此时的角度为β，光线发射器11及其射出光线走向如附图2中的实线部分，光学刚好投射在检测目标的B点，并经过B点反射，此时反射光线与光线镜头的垂直方向的中轴线恰好重合，反射光线被光电传感器121接收。定义光线在光线发射器11的射出位置为射出点a，定义光线在光学透镜上的射入位置为入射点b，射出点a和入射点b的距离为d，光学透镜的焦距为f。
其中，射出点a和入射点b的距离d以及焦距f事先可通过测量得出，实际使用所述光学测距装置100时只需测得所述角度β，然后根据相似三角形原理，计算出检测目标与所述光学测距装置100的距离，具体计算方式为本领域技术人员所知晓的公知常识，此处不再细述。
在其中一种实施例中，请参考附图3，所述基座10设有支撑件17，所述光线发射器11设置于所述支撑件17上，所述支撑件17配合所述调节装置16以调节所述光线发射器11的光线射出方向。所述支撑件17作为光线发射器11转动的支点，根据杠杆原理可知，光线发射器11的左侧受力大于右侧时。光线发射器11的左侧将会上扬，相反的，光线发射器11的右侧将会上扬。
在其中一种实施例中，所述基座10内部设有容纳腔15，所述光线发射器11和支撑件17设于容纳腔15内。通过将光线发射器11设置在所述容纳腔15内，提高了对光线发射器11的保护，避免光线发射器11受到外界的冲击和碰撞。
在其中一种实施例中，所述调节装置16至少包括第一调节件161和第二调节件162，所述第一调节件161和所述第二调节件162与所述基座10活动连接。进一步的，所述基座10上设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一调节件161设置于所述第一安装孔上、所述第二调节件162设置于所述第二安装孔上，具体而言，所述第一调节件161和所述第二调节件162与所述基座10活动连接是指，所述第一调节件161和所述第二调节件162可在第一安装孔和第二安装孔内伸进或者缩出使得光线发射器11的倾斜角度得到调节，当调整至合适的倾斜角时，通过辅助装置将所述第一调节件161和所述第二调节件162固定在基座10上，当需要二次适用时，取下所述辅助装置可对所述第一调节件161和所述第二调节件162再次调节。所述第一调节件161和所述第二调节件162，可选用金属件，如带螺纹的螺钉，也可采用塑胶管等。
更进一步的，本实用新型设置第一安装孔和第二安装孔，一方面是为了提供容纳所述第一调节件161和所述第二调节件162的空间，另一方面可使得第一调节件161和所述第二调节件162在所述空间内活动，通过调节所述第一调节件161和所述第二调节件162的伸进长度以调节所述光线发射器11的倾斜角进而调整光线射出方向。
在其中一种实施例中，具体的，请参考附图3和附图4，所述第一调节件161和所述第二调节件162位于所述光线发射器11的同侧或异侧。当采用附图4所示的方案时，容纳腔15内不必设置支撑件17。
在其中一种实施例中，光线接收器12包括光学镜头120，所述光线接收器12通过所述光学镜头120接收所述反射光线，所述光学镜头120包括光学透镜。
在其中一种实施例中，如附图1和附图2所示，所述光线接收器12包括光电传感器121，所述光学镜头120和所述光电传感器121依次设置于所述基座10上。
在其中一种实施例中，所述基座10上设置有电路板13，所述电路板13与所述光电传感器121电连接，所述电路板13上设置有处理器14，所述处理器14被配置为处理来自所述光电传感器121的电信号。所述电信号是指反射光线进过光学镜头120，并被光电传感器121接收后，有所述光电传感器121产生的电信号。
本实用新型的另一个目的在于提出一种移动机器人，所述移动机器人包括光学测距装置100，所述光学测距装置100为上述实施例中任意一项所述的光学测距装置100。具体而言，所述移动机器人的主体上设置有激光雷达装置，所述激光雷达装置包括旋转平台和光学测距装置100，所述光学测距装置100设置于旋转平台上，所述移动机器人还包括驱动电机，所述驱动电机设置于所述旋转平台下方，并与所述旋转平台连接，以驱动所述旋转平台转动。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光学测距装置，其特征在于，包括：
光线发射器，所述光线发射器被配置朝向检测目标发射光线；
光线接收器，所述光线接收器至少接收来自所述检测目标的反射光线；
基座，所述基座承载所述光线发射器和所述光线接收器；
调节装置，所述调节装置与所述光线发射器抵持，所述调节装置对所述光线发射器施加压力使得所述光线发射器转动，以调节所述光线发射器的倾斜角。
2.根据权利要求1所述的光学测距装置，其特征在于，所述基座设有支撑件，所述光线发射器设置于所述支撑件上，所述支撑件配合所述调节装置以调节所述光线发射器的光线射出方向。
3.根据权利要求2所述的光学测距装置，其特征在于，所述基座内部设有容纳腔，所述光线发射器和支撑件设于容纳腔内。
4.根据权利要求2所述的光学测距装置，其特征在于，所述调节装置至少包括第一调节件和第二调节件，所述第一调节件和所述第二调节件与所述基座活动连接。
5.根据权利要求4所述的光学测距装置，其特征在于，所述基座上设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一调节件设置于所述第一安装孔上、所述第二调节件设置于所述第二安装孔上，通过调节所述第一调节件和所述第二调节件的伸进长度以调节所述光线发射器的光线射出方向。
6.根据权利要求4或5所述的光学测距装置，其特征在于，所述第一调节件和所述第二调节件位于所述光线发射器的同侧或异侧。
7.根据权利要求1所述的光学测距装置，其特征在于，光线接收器包括光学镜头，所述光线接收器通过所述光学镜头接收所述反射光线。
8.根据权利要求7所述的光学测距装置，其特征在于，所述光线接收器包括光电传感器，所述光学镜头和所述光电传感器依次设置于所述基座上。
9.根据权利要求8所述的光学测距装置，其特征在于，所述基座上设置有电路板，所述电路板与所述光电传感器电连接，所述电路板上设置有处理器，所述处理器被配置为处理来自所述光电传感器的电信号。
10.一种移动机器人，其特征在于，所述移动机器人包括光学测距装置，所述光学测距装置为权利要求1-9任意一项所述的光学测距装置。
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| CN201920295980.0U CN209961911U (zh) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | 一种光学测距装置及移动机器人 |
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2019
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