CN216285727U - 一种基于无线数据传输的激光雷达机座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光扫描测距技术领域，包括机座外壳，设置在机座外壳内部的旋转传电模块和主驱动电路模块，以及设置在旋转传电模块上部的测距模块；旋转传电模块包括发射线圈、接收线圈、无刷电机和转轴；发射线圈、接收线圈、无刷电机和转轴同轴线设置；发射线圈与接收线圈为可传输数据的带协议供电线圈，测距模块与主驱动电路模块之间使用发射线圈和接收线圈进行无线数据传输。本实用新型通过设置可传输数据的带协议供电线圈进行无线数据传输，精简了测距模块与主驱动电路模块上的光发射单元和光接收单元，减小了激光雷达机座的体积，提高了信号传输效率。与现有技术相比，本实用新型既优化了装置体积，又节约了生产成本。

Description

一种基于无线数据传输的激光雷达机座

技术领域

本实用新型涉及激光扫描测距技术领域，尤其涉及一种基于无线数据传输的激光雷达机座。

背景技术

应用于扫地机器人上的传统激光雷达一般可分为三个模块：测距模块，旋转传电模块和主驱动电路模块。

相关技术中，当激光雷达正常工作时，旋转传电模块会为测距模块提供稳定的电流与适合的旋转驱动力使其能够对周围环境进行360度扫描测量。当测距模块完成测量后，需要通过安装在其上的光发射单元和安装在主驱动模块上的光接收单元对测量数据结果进行传输通讯，最后主驱动电路模块再对得到的这些数据进行处理并根据计算结果再对相应模块给出指令；此种传输方式复杂繁琐，光发射单元与光接收单元之间的通讯存在过多元器件，导致模块整体结构复杂，装置体积过大，易受到外部环境干扰，传输效率低下，生产成本加大等问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于无线数据传输的激光雷达机座，精简模块内部结构，减小装置体积。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于无线数据传输的激光雷达机座，包括机座外壳，设置在所述机座外壳内部的旋转传电模块和主驱动电路模块，以及设置在所述旋转传电模块上部的测距模块；

所述旋转传电模块包括发射线圈、接收线圈、无刷电机和转轴；所述发射线圈、所述接收线圈、所述无刷电机和所述转轴同轴线设置；

所述发射线圈与所述接收线圈为可传输数据的带协议供电线圈，所述测距模块与所述主驱动电路模块之间使用所述发射线圈和所述接收线圈进行无线数据传输。

进一步地，所述发射线圈与所述主驱动电路模块通过引线连接，所述引线设置在所述机座外壳上。

进一步地，所述发射线圈与所述接收线圈为单线扁平化缠绕，呈上下两个平面同轴线平行设置。

进一步地，所述发射线圈与所述接收线圈同轴线内外嵌套设置。

进一步地，所述旋转传电模块还包括固定平台和旋转平台，所述发射线圈设置在所述固定平台上，所述接收线圈设置在所述旋转平台上，所述固定平台与所述旋转平台呈上下两个平面依次自下而上同轴设置。

进一步地，所述无刷电机包括电机定子和电机转子，所述电机定子设置在所述机座外壳上，所述电机转子设置在所述旋转平台上，所述电机定子和所述电机转子由内向外依次同轴嵌套设置。

进一步地，所述旋转平台包括顶盖和筒体，所述接收线圈设置在所述顶盖外侧上，所述电机转子设置在所述筒体内壁上。

进一步地，所述旋转传电模块还包括光栅码盘，所述光栅码盘卡接在所述转轴上，随所述转轴而转动。

进一步地，所述主驱动电路模块上集成有所述光栅码盘的收发一体元件。

进一步地，所述转轴为实心结构，通过轴承固定在所述机座外壳上。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置可传输数据的带协议供电线圈进行无线数据传输，精简了测距模块与主驱动电路模块上的光发射单元和光接收单元，大幅度减小了激光雷达机座的体积，提高了信号传输效率。与现有技术相比，本实用新型保证了数据通讯的高效情况下，既减少了传统元器件的数量，精简了模块结构，优化了装置体积，又节约了生产成本。

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中记载的一些实施例，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一中基于无线数据传输的激光雷达机座的剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中基于无线数据传输的激光雷达机座的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中基于无线数据传输的激光雷达机座中旋转平台的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中基于无线数据传输的激光雷达机座中安装完发射线圈之后机座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二中基于无线数据传输的激光雷达机座的爆炸结构示意图。

附图标记：10、机座外壳；20、旋转传电模块；21、发射线圈；22、接收线圈；23、无刷电机；231、电机定子；232、电机转子；24、转轴；25、引线；26、固定平台；27、旋转平台；271、顶盖；272、筒体；28、光栅码盘；29、轴承；30、主驱动电路模块；31、收发一体元件；40、测距模块。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

如图1至图4所示的一种基于无线数据传输的激光雷达机座，包括机座外壳10，设置在机座外壳10内部的旋转传电模块20和主驱动电路模块30，以及设置在旋转传电模块20上部的测距模块40；

旋转传电模块20包括发射线圈21、接收线圈22、无刷电机23和转轴24；发射线圈21、接收线圈22、无刷电机23和转轴24同轴线设置；

发射线圈21与接收线圈22为可传输数据的带协议供电线圈，测距模块40与主驱动电路模块30之间使用发射线圈21和接收线圈22进行无线数据传输。

本实用新型通过设置可传输数据的带协议供电线圈进行无线数据传输，精简了测距模块40与主驱动电路模块30上的光发射单元和光接收单元，大幅度减小了激光雷达机座的体积，提高了信号传输效率。与现有技术相比，本实用新型保证了数据通讯的高效情况下，既减少了传统元器件的数量，精简了模块结构，优化了装置体积，又节约了生产成本。

具体的，发射线圈21与主驱动电路模块30通过引线25连接，引线25设置在机座外壳10上。这样设置可以使得引线25不会受到随旋转平台27而旋转的各个元器件的阻碍，进而发生缠绕，当然，本级与技术人员也可以将引线25设置在其他地方，只要可以保证引线25不会阻挡其他元器件的转动即可。

如图2所示，接收线圈22与发射线圈21为单线扁平化缠绕，呈上下两个平面同轴线平行设置；这样保证能量传输效率的同时最大化减小了整体体积。

旋转传电模块20还包括固定平台26和旋转平台27，发射线圈21设置在固定平台26上，接收线圈22设置在旋转平台27上，固定平台26与旋转平台27呈上下两个平面依次自下而上同轴设置。

为了进一步减小机座体积，无刷电机23包括电机定子231和电机转子232，电机定子231设置在机座外壳10上，电机转子232设置在旋转平台27上，电机定子231和电机转子232由内向外依次同轴嵌套设置。

此处需要说明的是，当为电机定子231通稳定电流时电机转子232开始旋转，由于电机转子232设在旋转平台27上，所以会给旋转平台27提供驱动力，带动测距模块40完成360度扫描测量。当给设置在固定平台26上的发射线圈21提供稳定电流时，由于无线供电原理，设置在旋转平台27上的接收线圈22同时会产生电流，为其上所连接的测距模块40或者其他负载提供电能量。

旋转平台27包括顶盖271和筒体272，接收线圈22设置在顶盖271外侧上，电机转子232设置在筒体272内壁上。

旋转传电模块20还包括光栅码盘28，光栅码盘28卡接在转轴24上，随转轴24而转动。

主驱动电路模块30上集成有光栅码盘28的收发一体元件31。其通过对光栅码盘28位置和角度检测来获得位置和速度数据，这种集成方式保证效率同时减小了体积，节约了成本。

具体的，转轴24为实心结构，通过轴承29固定在机座外壳10上。实心转轴24的设置方式，使得转轴24的直径可以进一步减小，进而减小整个装置的体积，同时，因为转轴24实心的结构使得其质量增大，提高了机座的稳定性。并且作为本实施例的优选，轴承29设置有两个，两个轴承29间隔套设在转轴24上，提高转轴24的稳固效果。

实施例二

本实施例中提供了发射线圈21和接收线圈22的另一种设置形式，测距模块40、旋转传电模块20和主驱动电路模块30等的连接形式与实施例一相同，此处不再赘述，如图5所示：

发射线圈21与接收线圈22同轴线内外嵌套设置。具体的，发射线圈21和接收线圈22设于无刷电机23的外侧并与无刷电机23同轴设置。通过采用将发射线圈21和接收线圈22设置在无刷电机23的外侧，这样降低了整体模块的高度，减小了整个激光雷达的体积。同时内外嵌套设置的接收线圈22与发射线圈21相对较大，能增加传输能量。

当然，本领域技术人员应该知道，因为测距模块40与主驱动电路模块30之间使用的发射线圈21和接收线圈22进行无线传输数据，所以其他组件在不影响正常工作的情况下可以进行相应替换或者位置变更。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，包括机座外壳，设置在所述机座外壳内部的旋转传电模块和主驱动电路模块，以及设置在所述旋转传电模块上部的测距模块；

所述旋转传电模块包括发射线圈、接收线圈、无刷电机和转轴；所述发射线圈、所述接收线圈、所述无刷电机和所述转轴同轴线设置；

所述发射线圈与所述接收线圈为可传输数据的带协议供电线圈，所述测距模块与所述主驱动电路模块之间使用所述发射线圈和所述接收线圈进行无线数据传输。

2.根据权利要求1所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述发射线圈与所述主驱动电路模块通过引线连接，所述引线设置在所述机座外壳上。

3.根据权利要求2所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述发射线圈与所述接收线圈为单线扁平化缠绕，呈上下两个平面同轴线平行设置。

4.根据权利要求2所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述发射线圈与所述接收线圈同轴线内外嵌套设置。

5.根据权利要求3所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述旋转传电模块还包括固定平台和旋转平台，所述发射线圈设置在所述固定平台上，所述接收线圈设置在所述旋转平台上，所述固定平台与所述旋转平台呈上下两个平面依次自下而上同轴设置。

6.根据权利要求5所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述无刷电机包括电机定子和电机转子，所述电机定子设置在所述机座外壳上，所述电机转子设置在所述旋转平台上，所述电机定子和所述电机转子由内向外依次同轴嵌套设置。

7.根据权利要求6所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述旋转平台包括顶盖和筒体，所述接收线圈设置在所述顶盖外侧上，所述电机转子设置在所述筒体内壁上。

8.根据权利要求7所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述旋转传电模块还包括光栅码盘，所述光栅码盘卡接在所述转轴上，随所述转轴而转动。

9.根据权利要求8所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述主驱动电路模块上集成有所述光栅码盘的收发一体元件。

10.根据权利要求3或4所述的基于无线数据传输的激光雷达机座，其特征在于，所述转轴为实心结构，通过轴承固定在所述机座外壳上。

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