CN211658065U - 一种用于增加激光雷达扫描范围的装置及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于增加激光雷达扫描范围的装置及扫地机器人，其中，所述装置呈圆弧形，由透光材料一体成型，安装在激光雷达的扫描范围内并且其圆心角与待安装所述装置的激光雷达的圆心角一致，通过折射改变激光雷达的光路来增加扫描范围。该装置结构简单，易于制造，并且无需对激光雷达做任何改装，只要在激光雷达的安装位置上增加该装置，即可增加激光雷达的扫描范围，非常方便。扫地机器人安装有上述装置。

Description

一种用于增加激光雷达扫描范围的装置及扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及激光雷达应用领域，具体地涉及一种用于增加激光雷达扫描范围的装置及扫地机器人。

背景技术

现有激光雷达，如机械旋转激光雷达，在实际应用中，往往要增加一些结构来保护雷达旋转部分，或者其他设计需求，这样会遮挡一部分扫描范围。再如固态激光雷达，往往视场角不能设计的很大，限制了雷达本身的扫描范围。也就是说，现有激光雷达扫描范围往往在雷达设计时就已经设定，并且在使用时由于外部结构的阻挡和限制，会进一步缩小雷达扫描范围。

发明内容

本实用新型旨在提供一种用于增加激光雷达扫描范围的装置及扫地机器人，以增加激光雷达的原有扫描范围或者被外部结构限制以后的扫描范围。为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种用于增加激光雷达扫描范围的装置，其中，所述装置呈圆弧形，由透光材料一体成型，安装在激光雷达的扫描范围内并且其圆心角与待安装所述装置的激光雷达的圆心角一致，通过折射改变激光雷达的光路来增加扫描范围。

进一步地，所述透光材料具有均匀折射率，其厚度从中心位置往两端逐渐增加。

更进一步地，在所述激光雷达为旋转式激光雷达的情况下，所述装置包括中间部分和对称位于所述中间部分两边的边缘部分，其中所述中间部分的厚度均匀，以及所述边缘部分的厚度从靠近所述中间部分的一端向另一端逐渐增加。

又更进一步地，所述中间部分的长度为所述装置的总长度的一半。

进一步地，所述透光材料具有均匀折射率，所述装置朝向雷达的一侧设有锯齿状结构，每个锯齿的厚度从靠近中心位置的一端向远离中心位置的一端逐渐增加。

更进一步地，在所述激光雷达为旋转式激光雷达的情况下，所述装置包括中间部分和对称位于所述中间部分两边的边缘部分，其中所述中间部分没有所述锯齿状结构并且厚度均匀，以及所述锯齿状结构设置在所述边缘部分上。

又更进一步地，所述中间部分的长度为所述装置的总长度的一半。

进一步地，所述透光材料为树脂。

根据本发明的另一方面，提供了一种扫地机器人，其中，所述扫地机器人安装有如上所述的装置。

本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是：该装置结构简单，易于制造，并且无需对激光雷达做任何改装，只要在激光雷达的安装位置上增加该装置，即可增加激光雷达的扫描范围，非常方便。

附图说明

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

图1是根据本实用新型第一实施例的用于增加激光雷达扫描范围的装置的示意图，示出其应用于非旋转式激光雷达的光路原理图；

图2是根据本实用新型第一实施例的用于增加激光雷达扫描范围的装置的示意图，示出其应用于旋转式激光雷达的光路原理图；

图3是根据本实用新型第二实施例的用于增加激光雷达扫描范围的装置的示意图，示出其应用于非旋转式激光雷达的光路原理图；

图4是根据本实用新型第二实施例的用于增加激光雷达扫描范围的装置的示意图，示出其应用于旋转式激光雷达的光路原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

第一实施例

如图1和2所示，一种用于增加激光雷达1扫描范围的装置100呈圆弧形，由具有均匀折射率的透光材料(例如，树脂或玻璃等)一体成型，其厚度从中心位置往两端逐渐增加，并且圆心角与待安装所述装置的激光雷达的圆心角一致。该装置利用折射原理改变光路：当激光雷达发射的激光发射到该装置上，由于材料不等厚，光束会发生折射，折射光偏向于更厚端，遇到障碍物后按原路返回接收端，信号被接收解析，完成单次测距功能；同理，其他的点会根据对应位置的装置属性发生相应的折射后测距；如此，可完成比原来扫描范围(用虚线表示)更大的扫描范围(用实线表示)，或者比被障碍物遮挡后的扫描范围更大；即，增大设备安装后有效视场角(视场2大于视场1)，减小盲区(盲区2小于盲区1)。

在激光雷达为旋转式激光雷达的情况下，如图2所示，为了节省材料及便于制造，所述装置100包括中间部分110和对称位于所述中间部分两边的边缘部分120，其中所述中间部分100的厚度均匀，以及所述边缘部分200的厚度从靠近所述中间部分的一端向另一端逐渐增加。中间部分110的长度可以是所述装置100的总长度的1/2、2/3或其它比例。

第二实施例

如图3和4所示，一种用于增加激光雷达1扫描范围的装置200呈圆弧形，由具有均匀折射率的透光材料(例如，树脂或玻璃等)一体成型，其朝向雷达的一侧设有锯齿状结构，每个锯齿201的厚度从靠近中心位置的一端向远离中心位置的一端逐渐增加，形成类似于菲涅尔透镜的结构。光束在每个锯齿从薄端往厚端扫描时，折射角度也随之增大，实现了扫描角度增大(视场2大于视场1)、减小扫描盲区(盲区2小于盲区1)的目的。

在激光雷达为旋转式激光雷达的情况下，如图4所示，为了节省材料及便于制造，所述装置200包括中间部分210和对称位于所述中间部分两边的边缘部分220，其中所述中间部分210没有所述锯齿状结构并且厚度均匀，以及所述锯齿状结构设置在所述边缘部分上。中间部分210的长度可以是所述装置200的总长度的1/2、2/3或其它比例。

应该理解，本装置是通过折射改变激光雷达的光路来实现增加激光雷达扫描范围的目的的，不限制于由均匀折射率材料改变厚度来达到折射效果，亦可通过渐变折射率等手段实现同等效果。

此外，本实用新型还提供了一种扫地机器人(未示出)，该扫地机器人安装有如上所述的用于增加激光雷达扫描范围的装置100或200。扫地机器人的具体结构是公知的，这里不再进行描述。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于增加激光雷达扫描范围的装置，其特征在于，所述装置呈圆弧形，由透光材料一体成型，安装在激光雷达的扫描范围内并且其圆心角与待安装所述装置的激光雷达的圆心角一致，通过折射改变激光雷达的光路来增加扫描范围。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透光材料具有均匀折射率，其厚度从中心位置往两端逐渐增加。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述激光雷达为旋转式激光雷达的情况下，所述装置包括中间部分和对称位于所述中间部分两边的边缘部分，其中所述中间部分的厚度均匀，以及所述边缘部分的厚度从靠近所述中间部分的一端向另一端逐渐增加。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述中间部分的长度为所述装置的总长度的一半。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透光材料具有均匀折射率，所述装置朝向雷达的一侧设有锯齿状结构，每个锯齿的厚度从靠近中心位置的一端向远离中心位置的一端逐渐增加。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述激光雷达为旋转式激光雷达的情况下，所述装置包括中间部分和对称位于所述中间部分两边的边缘部分，其中所述中间部分没有所述锯齿状结构并且厚度均匀，以及所述锯齿状结构设置在所述边缘部分上。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述中间部分的长度为所述装置的总长度的一半。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透光材料为树脂。

9.一种扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人安装有如权利要求1所述的装置。

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