CN216285705U - 一种负载主体及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种负载主体及激光雷达，所述负载主体设置有多个限位槽，所述限位槽用于对所述激光雷达的激光发射模块容置限位；多个所述限位槽的延伸方向相对于水平面在竖向的倾斜角各不相同，使得被不同的所述限位槽容置限位的激光发射模块具有不同的出射角，其中，所述出射角为所述激光发射模块的出射激光相对于水平面在竖向的倾斜角。在本实用新型的技术方案中，在负载主体上加工成型预设倾斜角的多个限位槽后，再将多个激光发射模块分别安装于多个限位槽处即可，无需再调试该多个激光发射模块的出射角，从而简化了简化激光雷达中出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试过程。

Description

一种负载主体及激光雷达

技术领域

本实用新型涉及激光探测技术领域，特别涉及一种负载主体及激光雷达。

背景技术

在AGV、工业机器人、现代安防等领域，智能移动设备需要随时捕捉设备周围的障碍物距离及角度信息，以发射激光光束来探测目标位置，其工作原理是向被探测物体发射探测激光光束，然后探测到障碍物反射回来的反射回波信号与发射激光信号进行时间比较，做适当处理后可获得目标物信息，例如，目标物的距离、轮廓、方位等。

目前智能移动设备应用的激光雷达大多是二维激光雷达，或者是只具备一些固定角度的三维激光雷达，都具备扫描信息量少，角度盲区大的缺点。

鉴于此，申请人设计了一种能够安装于智能移动设备上的激光雷达，该激光雷达具有出射角各不相同的多个激光发射模块，使得该激光雷达的出射激光更加均匀，这样激光雷达的扫描范围广，成本低，结构简单，扫描频率高。但是，在该激光雷达的设计过程中，申请人发现出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试较为繁琐，故简化激光雷达中出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试过程是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种负载主体及激光雷达，旨在简化激光雷达中出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试过程。

本实用新型提供一种负载主体，用于激光雷达，所述负载主体设置有多个限位槽，所述限位槽用于对所述激光雷达的激光发射模块容置限位；

多个所述限位槽的延伸方向相对于水平面在竖向的倾斜角各不相同，使得被不同的所述限位槽容置限位的激光发射模块具有不同的出射角，其中，所述出射角为所述激光发射模块的出射激光相对于水平面在竖向的倾斜角。

在一具体实施例中，所述负载主体设置有两个在横向上相背的安装面，多个所述限位槽分别设置于两个所述安装面上。

在一具体实施例中，每个所述安装面上设置有至少两个所述限位槽，设置于同一所述安装面上的所述限位槽为沿竖向间隔排布。

在一具体实施例中，所述安装面上设置有凸台，所述限位槽设置于所述凸台处，所述限位槽在延伸方向上的两端贯穿所述凸台。

在一具体实施例中，所述负载主体设置有朝纵向设置的安装孔，所述安装孔位于两个所述安装面之间，所述安装孔处用于安装所述激光雷达的接收透镜。

在一具体实施例中，所述限位槽的内侧壁设置有抵接面，所述抵接面用于对所述激光发射模块的发射端抵接限位。

本实用新型还提供一种激光雷达，包括负载主体和激光发射模块；

所述负载主体为如上所介绍的负载主体，并且所述负载主体能沿竖向的轴线旋转；

所述激光发射模块设置于所述负载主体的限位槽处，所述激光发射模块的发射端的至少部分被容置限位于所述限位槽内。

在一具体实施例中，所述激光发射模块对应多个所述限位槽设置有多个，多个所述激光发射模块的发射端的至少部分被分别容置限位于多个所述限位槽设内，使得多个所述激光发射模块的出射角各不相同。

在一具体实施例中，所述激光发射模块包括发射电路板、激光发射器、准直筒和发射透镜；

所述激光发射器设置于所述发射电路板的一板面；

所述准直筒的一端固定套设于所述激光发射器外，所述准直筒远离所述激光发射器的一端的至少部分被容置限位于所述限位槽内；

所述发射透镜设置于所述准直筒远离所述激光发射器的一端内。

在一具体实施例中，所述准直筒与所述限位槽的形状相适配。

在一具体实施例中，所述发射电路板的侧面与所述负载主体的安装面抵接。

在本实用新型的技术方案中，在负载主体上加工成型预设倾斜角的多个限位槽后，再将多个激光发射模块分别安装于多个限位槽处即可，无需再调试该多个激光发射模块的出射角，从而简化了简化激光雷达中出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试过程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种负载主体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；

图3为图2中激光接收模块的一剖视图；

附图标号说明：激光雷达100、负载主体1、限位槽11、安装面12、凸台13、安装孔14、抵接面15、激光发射模块2、发射端21、发射电路板22、激光发射器23、准直筒24、发射透镜25、激光接收模块3、接收透镜31、旋转驱动装置4。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

申请人设计了一种能够安装于智能移动设备上的激光雷达，该激光雷达具有出射角各不相同的多个激光发射模块，使得该激光雷达的出射激光更加均匀，这样激光雷达的扫描范围广，成本低，结构简单，扫描频率高。但是，在该激光雷达的设计过程中，申请人发现出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试较为繁琐，故简化激光雷达中出射角各不相同的多个激光发射模块的安装调试过程是个亟待解决的问题。

鉴于此，本实用新型提供了一种负载主体，如图2所述，该负载主体1能够用于激光雷达100，图1为本实用新型提供的负载主体1的一实施例。

如图1所示，在本实施例中，负载主体1设置有多个限位槽11，限位槽11用于对激光雷达100的激光发射模块2容置限位；多个限位槽11的延伸方向相对于水平面在竖向的倾斜角各不相同(以下将限位槽11的延伸方向相对于水平面在竖向的倾斜角简称为限位槽11的倾斜角)，使得被不同的限位槽11容置限位的激光发射模块2具有不同的出射角。

具体而言，负载主体1的轴向为竖向，如图2所示，一个限位槽11处设置有一个激光发射模块2，激光发射模块2的至少部分位于限位槽11内，那么该限位槽11会限制安装该限位槽11处的激光发射模块2的出射角，该限位槽11的倾斜角与激光发射模块2的出射角大致相同，其中，激光发射模块2的出射角为激光发射模块2的出射激光相对于水平面在竖向的倾斜角。如图2所示，当负载主体1的多个限位槽11处分别安装有多个激光发射模块2时，由于该多个限位槽11的倾斜角各不相同，故该多个激光发射模块2的出射角也会各不相同。这样在负载主体1上加工成型预设倾斜角的多个限位槽11后，再将多个激光发射模块2分别安装于多个限位槽11处即可，无需再调试该多个激光发射模块2的出射角，从而简化了简化激光雷达100中出射角各不相同的多个激光发射模块2的安装调试过程。

例如，如图2所示，激光雷达100具有四个激光发射模块2，该四个激光发射模块2分别为第一激光发射模块、第二激光发射模块、第三激光发射模块、第四激光发射模块，并且，第一激光发射模块的出射角为0°，第二激光发射模块的出射角为2a°，第三激光发射模块的出射角为a°，第四激光发射模块的出射角为-a°(a为正数)。这样先在负载主体1上加工四个限位槽11，该四个限位槽11分别为第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽、第四限位槽，并且，第一限位槽的出射角为0°，第二限位槽的出射角为2a°，第三限位槽的出射角为a°，第四限位槽的出射角为-a°，再将第一激光发射模块、第二激光发射模块、第三激光发射模块、第四激光发射模块分别安装于第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽、第四限位槽处后，就无需再调试第一激光发射模块、第二激光发射模块、第三激光发射模块、第四激光发射模块的出射角。

在本实用新型的技术方案中，在负载主体1上加工成型预设倾斜角的多个限位槽11后，再将多个激光发射模块2分别安装于多个限位槽11处即可，无需再调试该多个激光发射模块2的出射角，从而简化了简化激光雷达100中出射角各不相同的多个激光发射模块2的安装调试过程。

负载主体1设置有多个限位槽11，多个限位槽11在负载主体1上的具体设置位置可以根据实际需求进行设定，例如，如图1所示，在本实施例中，负载主体1设置有两个在横向上相背的安装面12，多个限位槽11分别设置于两个安装面12上。

具体而言，如图2所示，由于多个限位槽11分别设置于两个安装面12上，故多个激光发射模块2分别设置于负载主体1的两个安装面12上，这样能在横向上缩小多个激光发射模块2的布置空间，从而有利于减小激光雷达100在横向上的尺寸。例如，第一限位槽、第二限位槽设置于两个安装面12中的一个上，第三限位槽、第四限位槽设置于两个安装面12中的另一个上，对应地，第一激光发射模块、第二激光发射模块设置于两个安装面12中的一个上，第三激光发射模块、第四激光发射模块设置于两个安装面12中的另一个上。

多个限位槽11分别设置于两个安装面12上，每个安装面12上可以设置有一个或者至少两个限位槽11，例如，如图1所示，在本实施例中，每个安装面12上设置有至少两个限位槽11，设置于同一安装面12上的限位槽11为沿竖向间隔排布。这样当限位槽11的个数大于激光发射模块2的个数时，在每个安装面12上设置有至少两个限位槽11，可以选择性将激光发射模块2安装于多个限位槽11内，从而形成多种激光雷达100的激光发射模块2的安装方式。

为了让激光发射模块2能贴合安装于安装面12上，可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，安装面12上设置有凸台13，限位槽11设置于凸台13处，限位槽11在延伸方向上的两端贯穿凸台13。具体而言，如图2和图3所示，激光发射模块2通常包括发射电路板22、激光发射器23、准直筒24和发射透镜25；激光发射器23设置于发射电路板22的一板面；准直筒24的一端固定套设于激光发射器23外，准直筒24远离激光发射器23的一端的至少部分被容置限位于限位槽11内；发射透镜25设置于准直筒24远离激光发射器23的一端内。其中，发射电路板22的尺寸通常比准直筒24的尺寸大，发射电路板22与凸台13错开，这样能避免发射电路板22与负载主体1之间产生干涉，从而让激光发射模块2能更好地贴合安装于安装面12上。

可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，负载主体1设置有朝纵向设置的安装孔14，安装孔14位于两个安装面12之间，安装孔14处用于安装激光雷达100的接收透镜31。

具体而言，激光雷达100还包括激光接收模块3，激光接收模块3对应激光发射模块2安装于负载主体1，使得激光发射模块2的出射激光经被探测物体反射后，被激光接收模块3接收。激光雷达100通常还包括旋转驱动装置4，旋转驱动装置4与负载主体1的底部动力耦合连接，用于驱动负载主体1沿着竖向的轴线旋转，其中，旋转驱动装置4可以为电机等。激光接收模块3和激光发射模块2能随着负载主体1一起旋转。在负载主体1旋转的过程中，激光发射模块2能向被探测物体发射探测激光光束，然后激光接收模块3能探测到被探测物体反射回来的反射回波信号，将反射回波信号与发射激光信号进行比较，做适当处理后，可获得被探测物体的相关信息，例如，被探测物体的距离、轮廓、方位等。

而激光接收模块3通常包括接收透镜31，接收透镜31通常具有汇聚、准直等作用，接收透镜31可以根据实际需求设置有一个或者多个。接收透镜31可以通过粘接、卡接等方式固定安装于负载主体1的安装孔14处。

为了实现激光发射模块2的发射端21在限位槽11内的安装定位，可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，限位槽11的内侧壁设置有抵接面15，抵接面15用于对激光发射模块2的发射端21抵接限位。具体而言，准直筒24部分位于限位槽11内，发射电路板22位于限位槽11外，限位槽11的内侧壁设置有朝向发射电路板22的抵接面15，准直筒24远离发射电路板22的一端的端面与抵接面15递交，从而能实现激光发射模块2的发射端21在限位槽11内的安装定位。其中，抵接面15的具体样式可以根据实际情况进行设置，例如，如图1所示，在本实施例中，抵接面15可以为环形台阶面。

本实用新型还提供了一种激光雷达，该激光雷达能够安装于AGV、工业机器人、现代安防等领域的智能移动设备上，图2和图3为本实用新型提供的激光雷达的一实施例。

如图2所示，在本实施例中，激光雷达100包括负载主体1和激光发射模块2；负载主体1为如上所介绍的负载主体1，并且负载主体1能沿竖向的轴线旋转；激光发射模块2设置于负载主体1的限位槽11处，激光发射模块2的发射端21的至少部分被容置限位于限位槽11内。

具体而言，由于负载主体1的多个限位槽11的倾斜角各不相同，将激光发射模块2选择性地安装于不同的限位槽11处，激光发射模块2的出射角也会不同，并且，该激光发射模块2的出射角与其所处的限位槽11的倾斜角大致相同。

负载主体1上设置有多个限位槽11，而激光发射模块2可以是设置有一个或者至少两个，激光发射模块2的个数可以是与限位槽11的个数相同，激光发射模块2的个数也可以是少于限位槽11的个数，激光发射模块2的具体个数可以根据实际情况进行设定，例如，如图2所示，在本实施例中，激光发射模块2对应多个限位槽11设置有多个，多个激光发射模块2的发射端21的至少部分被分别容置限位于多个限位槽11设内，使得多个激光发射模块2的出射角各不相同。

具体而言，由于该多个限位槽11的倾斜角各不相同，故该多个激光发射模块2的出射角也会各不相同。这样在负载主体1上加工成型预设倾斜角的多个限位槽11后，再将多个激光发射模块2分别安装于多个限位槽11处即可，无需再调试该多个激光发射模块2的出射角，从而简化了简化激光雷达100中出射角各不相同的多个激光发射模块2的安装调试过程。

具体地，如图2和图3所示，在本实施例中，激光发射模块2包括发射电路板22、激光发射器23、准直筒24和发射透镜25；激光发射器23设置于发射电路板22的一板面；准直筒24的一端固定套设于激光发射器23外，准直筒24远离激光发射器23的一端的至少部分被容置限位于限位槽11内；发射透镜25设置于准直筒24远离激光发射器23的一端内。激光发射模块2的出射激光的方向与准直筒24的布置方向大致相同，通过限位槽11来限制准直筒24的布置方向，从而使得激光发射模块2的出射角与其所处的限位槽11的倾斜角大致相同。

进一步，如图1和图2所示，在本实施例中，准直筒24与限位槽11的形状相适配，这样限位槽11对准直筒24的限位效果较好。其中，准直筒24与限位槽11的形状可以根据实际情况进行设定，例如，在本实施例中，准直筒24为圆筒状设置，对应的，限位槽11可以为圆弧形槽设置。

如图1和图2所示，在本实施例中，发射电路板22的侧面与负载主体1的安装面12抵接。具体而言，安装面12上设置有凸台13，限位槽11设置于凸台13处，发射电路板22与凸台13错开，设置发射电路板22的侧面与负载主体1的安装面12在横向上抵接，并且，准直筒24与限位槽11的内侧壁也在横向上抵接，从而能在横向上对激光发射模块2更好地进行定位。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种负载主体，用于激光雷达，其特征在于，所述负载主体设置有多个限位槽，所述限位槽用于对所述激光雷达的激光发射模块容置限位；

多个所述限位槽的延伸方向相对于水平面在竖向的倾斜角各不相同，使得被不同的所述限位槽容置限位的激光发射模块具有不同的出射角，其中，所述出射角为所述激光发射模块的出射激光相对于水平面在竖向的倾斜角。

2.根据权利要求1所述的负载主体，其特征在于，所述负载主体设置有两个在横向上相背的安装面，多个所述限位槽分别设置于两个所述安装面上。

3.根据权利要求2所述的负载主体，其特征在于，每个所述安装面上设置有至少两个所述限位槽，设置于同一所述安装面上的所述限位槽为沿竖向间隔排布。

4.根据权利要求2所述的负载主体，其特征在于，所述安装面上设置有凸台，所述限位槽设置于所述凸台处，所述限位槽在延伸方向上的两端贯穿所述凸台。

5.根据权利要求2所述的负载主体，其特征在于，所述负载主体设置有朝纵向设置的安装孔，所述安装孔位于两个所述安装面之间，所述安装孔处用于安装所述激光雷达的接收透镜。

6.根据权利要求1所述的负载主体，其特征在于，所述限位槽的内侧壁设置有抵接面，所述抵接面用于对所述激光发射模块的发射端抵接限位。

7.一种激光雷达，其特征在于，包括负载主体和激光发射模块；

所述负载主体为如权利要求1-6任一项所述的负载主体，并且所述负载主体能沿竖向的轴线旋转；

所述激光发射模块设置于所述负载主体的限位槽处，所述激光发射模块的发射端的至少部分被容置限位于所述限位槽内。

8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射模块对应多个所述限位槽设置有多个，多个所述激光发射模块的发射端的至少部分被分别容置限位于多个所述限位槽设内，使得多个所述激光发射模块的出射角各不相同。

9.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射模块包括发射电路板、激光发射器、准直筒和发射透镜；

所述激光发射器设置于所述发射电路板的一板面；

所述准直筒的一端固定套设于所述激光发射器外，所述准直筒远离所述激光发射器的一端的至少部分被容置限位于所述限位槽内；

所述发射透镜设置于所述准直筒远离所述激光发射器的一端内。

10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述准直筒与所述限位槽的形状相适配；和/或，

所述负载主体为如权利要求2-5任一项所述的负载主体，所述发射电路板的侧面与所述负载主体的安装面抵接。

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