CN212723322U - 一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，设于车架上，包括依次连接的第一支架、转轴和第二支架；第一支架用以安装激光雷达；转轴的前端与第一支架的后端连接，转轴的后端与第二支架的前端通过球铰结构连接；第二支架的后端连于车架上；转轴的前端设有外螺纹，第一支架的后端设有通孔，通孔套入转轴的前端，并通过调节螺母固定；球铰结构包括转轴的后端设有圆柱体，第二支架的前端设有法兰面，法兰面设有与圆柱体相适配的圆柱形凹槽，圆柱体设于法兰面的圆柱形凹槽中，并通过盖板固定于法兰面上形成转轴转动可调第一支架的自由度。本实用新型满足激光雷达对安装的要求，保证激光雷达能够实时收发数据及调整测量范围。

Description

一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架

技术领域

本实用新型涉及车载传感器支架技术，更具体地说，涉及一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架。

背景技术

随着码头公司的支出成本日益增加，及希望不断提高装卸效率，于是其开始寻求提高作业效率及安全性的运输设备，从而重载自动化导引车被广泛使用。此外，一些重型设备上也安装有激光雷达，作为导航及避障。

激光雷达应能获得清晰的三维环境感知信息，分辨率比较高，不受光照影响。激光雷达是自动驾驶车辆上不可缺少的传感器，被广泛用于障碍物检测、生成高精地图、实时定位、障碍物分类、障碍物跟踪。激光雷达分为扫描式和非扫描式两大类。扫描式激光雷达又分为机械扫描雷达、基于MEMS微机电系统的雷达及相控阵雷达。非扫描式激光雷达就是Flash雷达。激光雷达通过SLAM技术(同步定位与地图构建Simultaneous LocalizationAnd Mapping)生成地图用于移动设备的定位。

自动驾驶车辆要通过激光雷达感知外部环境、建立环境模型并利用该模型确定车辆所在的位置。基于激光雷达的SLAM技术具有不受光照影响、数据量比较少、创建地图精度高的特点。激光雷达是依靠将车辆的初始位置与高精地图信息进行对比来获得精确位置。相关系统对激光雷达获取的局部点云信息进行特征提取，并结合初始位置获得全局坐标系下的矢量特征，再将该矢量特征跟高精地图的特征信息进行匹配，得出精确的定位。

由于传统的激光雷达的支架结构过于简单，使得激光雷达的安装位置不满足要求，经常需要调整其角度及位置，这就需要对支架进行修改或重新焊接。且经常因为激光雷达的支架安装位置不合理，使激光雷达不能正常工作，从而对整个设备造成严重损失。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，使激光雷达具有多个自由度可调，满足激光雷达对安装的要求，保证激光雷达能够实时收发数据及调整测量范围。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，设于重型设备的车架上，包括依次连接的第一支架、转轴和第二支架；

所述第一支架用以安装所述激光雷达；

所述转轴的前端与所述第一支架的后端连接，所述转轴的后端与所述第二支架的前端通过球铰结构连接；

所述第二支架的后端连于所述车架上；

所述转轴的前端设有外螺纹，所述第一支架的后端设有通孔，所述通孔套入所述转轴的前端，并通过调节螺母固定；

所述球铰结构包括所述转轴的后端设有圆柱体，所述第二支架的前端上设有法兰面，所述法兰面上设有与所述圆柱体相适配的圆柱形凹槽，所述圆柱体设于所述法兰面的圆柱形凹槽中，并通过盖板固定于所述法兰面上形成所述转轴转动可调所述第一支架的自由度。

较佳的，所述第一支架设置为L形，其长臂端水平设置，短臂端连于所述长臂端的后端，并垂直向下设置。

较佳的，所述激光雷达安装于所述长臂端的上表面。

较佳的，所述激光雷达的外部还罩设有雷达罩壳，所述雷达罩壳通过紧固件连于所述长臂端的上表面。

较佳的，所述通孔开设于所述短臂端上，且开有两个，其中一个通孔为圆形通孔，另一个通孔为圆弧形腰型孔，所述圆弧形腰型孔上圆弧的圆心与所述圆形通孔的圆心相重叠。

较佳的，所述转轴具有两根，分别设于对应的所述通孔中。

较佳的，所述法兰面上的圆柱形凹槽设有两个，两根所述转轴后端的圆柱体分别设于对应的所述圆柱形凹槽中。

较佳的，所述盖板上设有两个与所述圆柱形凹槽相对应的通孔，所述盖板通过紧固件连于所述法兰面上。

较佳的，所述盖板上通孔的直径小于所述转轴后端上圆柱体的直径。

较佳的，所述第二支架的后端通过紧固件连于所述车架上。

在上述的技术方案中，本实用新型所提供的一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，还具有以下几点有益效果：

1)通过转轴与第二支架之间的球铰结构，转轴可绕球铰结构旋转，使激光雷达可沿三个坐标轴方向自由转动；

2)通过调节转轴上的调节螺母，可调整第一支架的水平位置，从而改变激光雷达的位置；

3)使激光雷达具有多个自由度可调，调节灵活方便，且成本较低，满足激光雷达对安装的要求，保证激光雷达能够实时收发数据及调整测量范围。

附图说明

图1是本实用新型支架实施例的俯视示意图；

图2是图1支架实施例的仰视示意图；

图3是图1中A-A向的剖视示意图；

图4是图2中M-M向的剖视示意图；

图5是图2中N-N向的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合图1至图5所示，本实用新型所提供的一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，设于重型设备的车架8上，包括依次连接的第一支架3、转轴4和第二支架6。

第一支架3设置为L形，其长臂端水平设置，短臂端连于长臂端的后端，并垂直向下设置，长臂端用以安装激光雷达2，激光雷达2是发射和接收射线，用于检测设备周围一定范围内的障碍物位置，把接收到的信号反馈给控制器，从而建立完整的环境地图。

激光雷达2的外部还罩设有雷达罩壳1，激光雷达罩壳1用于保护激光雷达2，防止与设备或与其它障碍物碰撞时，对激光雷达2造成损坏，并通过紧固件11使其固定在第一支架3的长臂端上。

第一支架3的短臂端上开有两个通孔，其中一个通孔301为圆形通孔，另一个通孔302为圆弧形腰型孔，圆弧形腰型孔上圆弧的圆心与圆形通孔的圆心相重叠，可以使得第一支架3可以绕通孔301中心旋转一定角度，两个通孔内各穿入一根转轴4，两根转轴4的前端均设有外螺纹，通孔套入转轴4的前端，每根转轴4上通过两个调节螺母10固定夹紧第一支架3，通过调整两个调节螺母10的位置还可调整第一支架3的水平位置，从而起到调整激光雷达2的作用。

两根转轴4的后端均设有圆柱体，转轴4与圆柱体之间垂直连接，第二支架6的前端上设有法兰面，法兰面上设有两个与两个圆柱体相适配的圆柱形凹槽，圆柱体安装于法兰面的圆柱形凹槽中，并通过盖板5固定于法兰面上，并可绕以圆柱体的中心轴为原点旋转一定角度，从而改变了转轴4与第一支架3，最终改变了激光雷达2的三个坐标轴位置。

盖板5上设有两个与圆柱形凹槽处相对应的通孔，用以穿过转轴4，盖板5通过紧固件9连于第二支架6的法兰面上，盖板5和第二支架6的法兰面上的圆柱形凹槽与转轴4后端的圆柱体紧密贴合，通过紧固件9固定压合。

第二支架6的后端通过紧固件7固定于车架8上，第二支架6的前端通过紧固件9与盖板5连接，从而固定了第一支架3和激光雷达2。

车架8用于固定第二支架6,从而对本实用新型支架整体起到了支撑及固定作用。紧固件9用于连接盖板5和第二支架6，同时压紧对转轴4后端的圆柱体，从而固定了转轴4。调节螺母10用于固定第一支架3，并可调整其位置。紧固件11用于固定激光雷达罩壳1和激光雷达2。

当激光雷达支架安装有偏差时或与其它零件遮挡了激光雷达发射信号时，可以通过本实用新型支架来调整激光雷达的角度及位置，从而使得传感器发射激光的角度范围不受其它零件的遮挡，调节激光雷达的位置更方便，提高了重型设备在作业中的安全性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，设于重型设备的车架上，其特征在于：包括依次连接的第一支架、转轴和第二支架；

所述第一支架用以安装所述激光雷达；

所述转轴的前端与所述第一支架的后端连接，所述转轴的后端与所述第二支架的前端通过球铰结构连接；

所述第二支架的后端连于所述车架上；

所述转轴的前端设有外螺纹，所述第一支架的后端设有通孔，所述通孔套入所述转轴的前端，并通过调节螺母固定；

所述球铰结构包括所述转轴的后端设有圆柱体，所述第二支架的前端上设有法兰面，所述法兰面上设有与所述圆柱体相适配的圆柱形凹槽，所述圆柱体设于所述法兰面的圆柱形凹槽中，并通过盖板固定于所述法兰面上形成所述转轴转动可调所述第一支架的自由度。

2.如权利要求1所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述第一支架设置为L形，其长臂端水平设置，短臂端连于所述长臂端的后端，并垂直向下设置。

3.如权利要求2所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述激光雷达安装于所述长臂端的上表面。

4.如权利要求3所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述激光雷达的外部还罩设有雷达罩壳，所述雷达罩壳通过紧固件连于所述长臂端的上表面。

5.如权利要求2所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述通孔开设于所述短臂端上，且开有两个，其中一个通孔为圆形通孔，另一个通孔为圆弧形腰型孔，所述圆弧形腰型孔上圆弧的圆心与所述圆形通孔的圆心相重叠。

6.如权利要求5所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述转轴具有两根，分别设于对应的所述通孔中。

7.如权利要求6所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述法兰面上的圆柱形凹槽设有两个，两根所述转轴后端的圆柱体分别设于对应的所述圆柱形凹槽中。

8.如权利要求7所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述盖板上设有两个与所述圆柱形凹槽相对应的通孔，所述盖板通过紧固件连于所述法兰面上。

9.如权利要求8所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述盖板上通孔的直径小于所述转轴后端上圆柱体的直径。

10.如权利要求1所述的应用于重型设备上的多自由度可调节激光雷达支架，其特征在于：所述第二支架的后端通过紧固件连于所述车架上。

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