CN213069181U - 激光雷达装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光雷达装置，所述激光雷达装置包括：电机组件、光机组件和动平衡调节组件，电机组件包括电机壳和电机，电机设于电机壳内，光机组件可转动地设于电机壳上方，电机适于驱动光机组件转动，动平衡调节组件包括：调节板和配重件，调节板与电机传动相连，光机组件可拆卸地设于调节板上，调节板的外周沿设有多个均匀间隔开设置的标记位置，配重件适于配合安装在至少一个标记位置上，以使得激光雷达装置的重心在光机组件的转动轴线上。根据本实用新型的激光雷达装置，稳定性好、可以较好地进行批量化生产，节约生产成本。

Description

激光雷达装置

技术领域

本实用新型涉及测距领域，尤其是涉及一种激光雷达装置。

背景技术

目前建筑行业中，实况测量是基础且至关重要的一环，目前建筑行业进行的实测实量作业方式工作量较大，所需工具较多，单人难以完成；并且作业过程中采样点低、效率低下、工作乏味，而且数据测量结果受作业人员的操作规范性影响较大，测量精度难以保证。而激光雷达在测量方面的可靠度、探测范围、测距精度等方面具有不可比拟的优势。激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置和方位的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，目标将激光光束进行反射后通过不同目标反射后的激光光束在感应器上投射的位置或者不同，从而判断目标的距离。

而机械旋转式激光雷达的测距精度及可靠度又受多方面因素影响，其中激光雷达光机组件的重心和几何中心不重合，旋转过程中产生离心力，这将会导致振动，从而影响激光雷达精度及使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种激光雷达装置，所述激光雷达装置稳定性好。

根据本实用新型实施例的激光雷达装置包括：电机组件、光机组件和动平衡调节组件，所述电机组件包括电机壳和电机，所述电机设于所述电机壳内；所述光机组件可转动地设于所述电机壳上方，所述电机适于驱动所述光机组件转动；所述动平衡调节组件包括：调节板和配重件，所述调节板与所述电机传动相连，所述光机组件可拆卸地设于所述调节板上，所述调节板的外周沿设有多个均匀间隔开设置的标记位置，所述配重件适于配合安装在至少一个所述标记位置上，以使得所述激光雷达装置的重心在所述光机组件的转动轴线上。

根据本实用新型实施例的激光雷达装置，通过设置调节板，并使得光机组件安装在调节板上，然后通过配重件进行平衡配重，从而可以较为容易地将激光雷达装置的重心调节在光机组件的转动轴线上，稳定性好，进一步地，调节板上具有至少一个标记位置，由此，在生产过程中，将对一个激光雷达装置的重心进行调节后，可以记录调节板上配重件32安装的标记位置，从而可以便于在产业链上对激光雷达装置进行批量化生产，可以提高激光雷达装置的生产效率，且结构简单、操作方便，可以节省生产成本。

另外，根据本实用新型的激光雷达装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述调节板由信号处理板构成，所述信号处理板位于所述电机组件和所述光机组件之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述调节板的外周沿形成有多个间隔开设置的锯齿，所述锯齿的投影面为矩形，所述锯齿构造成标记位置。

在本实用新型的一些实施例中，所述电机组件包括电机转子，所述电机适于驱动所述电机转子转动，所述激光雷达装置还包括：紧固件，所述紧固件设有多个，多个所述紧固件沿所述调节板的周向均匀间隔开设置，所述紧固件适于将所述调节板安装在所述电机的转子上。

在本实用新型的一些实施例中，所述光机组件包括：镜架，所述镜架与所述电机传动相连；安装在所述镜架上的发射镜组件、接收镜组件、发射电路板和接收电路板，所述发射镜组件和所述接收镜组件位于所述镜架的一侧，所述发射电路板和所述接收电路板位于所述镜架的另一侧。

可选地，所述镜架上形成有发射镜头胶槽和接收镜头胶槽，所述发射镜头胶槽和所述接收镜头胶槽沿上下方向间隔开设置，且槽心位于同一竖直面内，发射镜镜头和接收镜镜头分别适于与所述发射镜头胶槽和所述接收镜头胶槽配合。

可选地，所述镜架朝向远离所述发射镜组件和接收镜组件的一侧设有至少一个第一安装柱和至少一个第二安装柱，所述发射电路板适于与所述第一安装柱和所述第二安装柱中的一个配合，所述接收电路板适于与所述第一安装柱和所述第二安装柱中的另一个配合。

可选地，所述第一安装柱和所述第二安装柱均设有多个，多个所述第一安装柱均位于多个所述第二安装柱首尾连接限定的区域内，且多个所述第一安装柱的长度小于多个所述第二安装柱的长度。

在本实用新型的一些实施例中，所述光机组件还包括发射光源，所述发射光源焊接于所述发射电路板上。

在本实用新型的一些实施例中，激光雷达装置还包括：保护壳，所述电机组件、所述光机组件和所述动平衡调节组件均设于所述保护壳内，所述保护壳的侧壁上设有调节视窗，所述调节视窗适于增透所需波长的光。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的激光雷达装置的一个角度的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的激光雷达装置的另一个角度的立体图；

图3是根据本实用新型实施例的激光雷达装置的主视图；

图4是根据本实用新型实施例的激光雷达装置的后视图；

图5是根据本实用新型实施例的激光雷达装置的俯视图；

图6是根据本实用新型实施例的激光雷达装置的增加保护可后的结构示意图。

附图标记：

100：激光雷达装置；

1：电机组件；11：电机壳；

2：光机组件；21：镜架；22：发射镜组件；23：接收镜组件；24：发射电路板；25：接收电路板；26：第一安装柱；27：第二安装柱；

3：动平衡调节组件；31：调节板；311：锯齿；32：配重件；

4：紧固件；

5：保护壳；51视窗。

具体实施方式

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的激光雷达装置100。

如图1-图6所示，根据本实用新型实施例的激光雷达装置100包括电机组件1、光机组件2和动平衡调节组件3。

具体地，电机组件1包括电机壳11和电机，电机设于电机壳11内，电机壳11可以保护电机，以使得电机不易受到外界的损伤。进一步地，光机组件2可转动地设于电机壳11上方，电机适于驱动光机组件2转动，由此，使得光机组件2可以对360°的方向上发射激光，从而灵活地进行激光检测。

需要说明的是，当光机组件2安装后，光机组件2发射的激光由于装配问题或者由于光机组件2安装的位置偏离光机组件2的转动轴，从而容易使得光机组件2在转动过程中产生离心力，由此，容易导致光机组件2振动，从而影响激光雷达装置100的精度和使用寿命。

而本申请中设有动平衡调节组件3可以调节激光雷达装置100的重心，以使得激光雷达的重心位于光机组件2的转动轴线上。

具体地，动平衡调节组件3包括调节板31和配重件32，调节板31与电机传动相连，光机组件2可拆卸地设于调节板31上，调节板31的外周沿设有多个均匀间隔开设置的标记位置，配重件32适于配合安装在至少一个标记位置上，以使得激光雷达装置100的重心在光机组件2的转动轴线上。

也就是说，通过设置调节板31，并使得光机组件2安装在调节板31上，然后通过配重件32进行平衡配重，从而可以较为容易地将激光雷达装置100的重心调节在光机组件2的转动轴线上，从而使得激光雷达装置100较为稳定。进一步地，调节板31上具有至少一个标记位置，由此，在生产过程中，对一个激光雷达装置100的重心进行调节后，可以记录调节板31上配重件32安装的标记位置，从而可以便于在产业链上对激光雷达装置100进行批量化生产，可以提高激光雷达装置100的生产效率，且结构简单、操作方便，可以节省生产成本。

由此，根据本实用新型实施例的激光雷达装置100，通过设置调节板31，并使得光机组件2安装在调节板31上，然后通过配重件32进行平衡配重，从而可以较为容易地将激光雷达装置100的重心调节在光机组件2的转动轴线上，稳定性好，进一步地，调节板31上具有至少一个标记位置，由此，在生产过程中，将对一个激光雷达装置100的重心进行调节后，可以记录调节板31上配重件32安装的标记位置，从而可以便于在产业链上对激光雷达装置100进行批量化生产，可以提高激光雷达装置100的生产效率，且结构简单、操作方便，可以节省生产成本。

可选地，配重件32可以由胶泥或者金属材料构成，当然，可以理解的是，也可以根据激光雷达装置100的工作环境等采用其他的材料制成配重件32，这里不作限定。

在本实用新型的一个示例中，动平衡调节组件3还包括：平衡检测装置，平衡检测装置适于获取调节板31的平行度，由此，可以在实际生产的过程中实时监测调节板31的平行度，从而获取激光雷达装置100的重心是否在光机组件2的转动轴线上。

可选地，平衡检测装置可以安装在调节板31上，也可以安装在激光雷达装置100的任意位置，这里不作限制。在另一种可选地示例中，调节板31可以由平衡检测装置构成。

还有一种示例中，调节板31可以为信号处理板，由此，调节板31还可以进行激光信号的采集以及处理等工作，在如图1的一个具体示例中，在上下方向上，调节板31位于电机壳11上方，光机组件2的下方，由此，集平衡处理和激光信号采集和处理的调节板31，可以简化激光雷达装置100的结构，且便有进行装配。

在本实用新型的一些实施例中，调节板31的外周沿形成有多个间隔开设置的锯齿311，锯齿311的投影面为矩形，锯齿311构造成标记位置，由此，配重件32可以较好地配合安装在标记位置上。

优选地，配重件32可以由胶泥或者锡材料构成，由此，可以通过在标记位置增加胶泥或者焊锡等方法进行重量的配平，而将标记位置构造成为矩形的锯齿311，可以较好地将胶泥增加在标记位置，也可以较好地在标记位置进行焊锡。

在本实用新型的一些实施例中，电机组件1包括电机转子，电机适于驱动电机转子转动，激光雷达装置100还包括紧固件4，紧固件4设有多个，多个紧固件4沿调节板31的周向均匀间隔开设置，紧固件4适于将调节板31安装在电机的转子上。在如图5所示的示例中，紧固件4设有三个，在投影面上，三个紧固件4通过直线进行相连可以限定出一个等边三角形，由此，可以较为平衡地将调节板31安装在电机转子上。

当然，可以理解的是，用于固定调节板31的紧固件4还可以设有四个、五个、六个等，这里不作限定。

在本实用新型的一些实施例中，如图1-图6所示，光机组件2包括镜架21和安装在镜架21上的发射镜组件22、接收镜组件23、发射电路板24和接收电路板25，发射镜组件22和接收镜组件23位于镜架21的一侧，发射电路板24和接收电路板25位于镜架21的另一侧。也就是说，镜架21上既安装发射镜组和接收镜组，有安装发射电路板24和接收电路板25，实现可整体设计简洁，降低了激光雷达装置100的整体重量和尺寸，同时，将发射镜组件22、接收镜组件23、发射电路板24和接收电路板25通过镜架21刚性连接成一个整体，便于装配。进一步地，光机组件2还包括发射光源，发射光源焊接于发射电路板24上。由此，可以进一步降低装配难度。

可选地，镜架21上形成有发射镜头胶槽和接收镜头胶槽，发射镜头胶槽和接收镜头胶槽沿上下方向间隔开设置，且槽心位于同一竖直面内，发射镜镜头和接收镜镜头分别适于与发射镜头胶槽和接收镜头胶槽配合。也就是说，发射镜组件22包括发射镜镜头，接收镜组件23包括接收镜镜头，发射镜镜头可以配合安装在发射镜头胶槽内，然后通过结构胶粘结，接收镜镜头可以配合安装在接收镜头胶槽内，然后通过结构胶粘结，操作简单。

优选地，发射镜镜头和接收镜镜头可以采用光学结构设计支持特定的视场角设计、焦距设计、成像精度设计等特有需要，支持倾斜一定角度下对前方物体位移的成像精确捕获；支持机器人因抖动、震动、高低温等引起的玻璃镜片形体的变化。

在本申请的一个具体示例中，发射镜组件22可以通过发射镜镜头将发射的激光进行整形，实现激光雷达发射装置所需的准直光路，接收镜组件23可以通过接收镜镜头将反射回来的光束聚焦整形，形成聚焦光束，聚焦装束打到探测器上，从而便于激光的接收。

在本实用新型的一些实施例中，如图1-图6所示，镜架21朝向远离发射镜组件22和接收镜组件23的一侧设有至少一个第一安装柱26和至少一个第二安装柱27，发射电路板24适于与第一安装柱26和第二安装柱27中的一个配合，接收电路板25适于与第一安装柱26和第二安装柱27中的另一个配合。由此，通过将发射电路板24和接收电路板25分别通过第一安装柱26和第二安装柱27安装到镜架21上，可以降低装配难度，还可以降低接收电路板25与发射电路板24之间的相互影响。

可选地，第一安装柱26和第二安装柱27均设有多个，多个第一安装柱26均位于多个第二安装柱27首尾连接限定的区域内，且多个第一安装柱26的长度小于多个第二安装柱27的长度。例如图1-图5所示，第一安装柱26和第二安装柱27均设有四个，四个第一安装柱26围成一个较小矩形，四个第二安装柱27围成一个较大的矩形，四个第一安装柱26的长度相等，四个第二安装柱27的长度相等，且第二安装柱27的长度大于第一安装柱26的长度，由此，接收电路板25和发射电路板24安装在镜架21上后，在第一安装柱26或者第二安装柱27的轴线方向上间隔开，可以降低装配难度，还可以降低接收电路板25与发射电路板24之间的相互影响。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，激光雷达装置100还包括保护壳5，电机组件1、光机组件2和动平衡调节组件3均设于保护壳5内，由此，保护可可以保护电机组件1、光机组件2和动平衡调节组件3，防止损伤。

进一步地，保护壳5的侧壁上设有调节视窗51，调节视窗51适于增透所需波长的光。也就是说，保护壳5上设有调节视窗51，调节视窗51设置在光机组件2发射激光和接收激光的光路上，用于增透所需波长的光，由此，可以较好地提高激光从保护壳5发射出去后的发射效果，也可以较好地提高反射的激光穿过调节视窗51，进入保护壳5内被接收的效果。

根据本实用新型实施例的激光雷达装置的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种激光雷达装置，其特征在于，包括：

电机组件，所述电机组件包括电机壳和电机，所述电机设于所述电机壳内；

光机组件，所述光机组件可转动地设于所述电机壳上方，所述电机适于驱动所述光机组件转动；

动平衡调节组件，所述动平衡调节组件包括：调节板和配重件，所述调节板与所述电机传动相连，所述光机组件可拆卸地设于所述调节板上，所述调节板的外周沿设有多个均匀间隔开设置的标记位置，所述配重件适于配合安装在至少一个所述标记位置上，以使得所述激光雷达装置的重心在所述光机组件的转动轴线上。

2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述调节板由信号处理板构成，所述信号处理板位于所述电机组件和所述光机组件之间。

3.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述调节板的外周沿形成有多个间隔开设置的锯齿，所述锯齿的投影面为矩形，所述锯齿构造成标记位置。

4.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述电机组件包括电机转子，所述电机适于驱动所述电机转子转动，所述激光雷达装置还包括：紧固件，所述紧固件设有多个，多个所述紧固件沿所述调节板的周向均匀间隔开设置，所述紧固件适于将所述调节板安装在所述电机的转子上。

5.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述光机组件包括：

镜架，所述镜架与所述电机传动相连；

安装在所述镜架上的发射镜组件、接收镜组件、发射电路板和接收电路板，所述发射镜组件和所述接收镜组件位于所述镜架的一侧，所述发射电路板和所述接收电路板位于所述镜架的另一侧。

6.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，所述镜架上形成有发射镜头胶槽和接收镜头胶槽，所述发射镜头胶槽和所述接收镜头胶槽沿上下方向间隔开设置，且槽心位于同一竖直面内，发射镜镜头和接收镜镜头分别适于与所述发射镜头胶槽和所述接收镜头胶槽配合。

7.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，所述镜架朝向远离所述发射镜组件和接收镜组件的一侧设有至少一个第一安装柱和至少一个第二安装柱，所述发射电路板适于与所述第一安装柱和所述第二安装柱中的一个配合，所述接收电路板适于与所述第一安装柱和所述第二安装柱中的另一个配合。

8.根据权利要求7所述的激光雷达装置，其特征在于，所述第一安装柱和所述第二安装柱均设有多个，多个所述第一安装柱均位于多个所述第二安装柱首尾连接限定的区域内，且多个所述第一安装柱的长度小于多个所述第二安装柱的长度。

9.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，所述光机组件还包括发射光源，所述发射光源焊接于所述发射电路板上。

10.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，还包括：保护壳，所述电机组件、所述光机组件和所述动平衡调节组件均设于所述保护壳内，所述保护壳的侧壁上设有调节视窗，所述调节视窗适于增透所需波长的光。

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