CN219265350U - 转接平台及联合数据采集组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了转接平台及联合数据采集组件。所述转接平台包括：平台主体,所述平台主体上设置有第一安装结构和第二安装结构,其中，所述第一安装结构用于所述转接平台和待与移动装置集成以进行联合数据采集的多传感器套件的安装,所述多传感器套件包括至少两种传感器；所述第二安装结构用于所述转接平台和所述移动装置的安装。本实用新型的转接平台使得多传感器套件不直接与移动装置相连，同一种多传感器套件能够兼容并重复用于不同的移动装置。

Description

转接平台及联合数据采集组件

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，具体地，涉及一种转接平台及具有该转接平台的联合数据采集组件。

背景技术

现有技术中，通常利用传感器进行数据采集。但现有方案中，通常是利用一个单一的传感器来进行数据采集，利用可调节的机械结构来实现该单一的传感器的一个维度或多个维度的自由度，以最大化传感器的视野。这种单一的传感器存在数据采集过程中无法保证外部参数的准确性的缺点。此外，现有方案中还有将传感器安装到移动机器人的安装支架，但是其存在结构复杂，传感器安装过程耗时长，不易加工成型，通常只适合于小型和轻型传感器的缺点。

因此，需要提供一种改进的转接平台及具有该转接平台的联合数据采集组件，以克服或减少上述现有技术中所存在的至少一部分缺点。

实用新型内容

在本实用新型的第一方面中，提供一种转接平台，转接平台包括：

平台主体,平台主体上设置有第一安装结构和第二安装结构,其中，第一安装结构用于转接平台和待与移动装置集成以进行联合数据采集的多传感器套件的安装,多传感器套件包括至少两种传感器；第二安装结构用于转接平台和移动装置的安装。

可选地，第一安装结构和第二安装结构分别为第一类型安装孔和第二类型安装孔。

可选地，第二类型安装孔的类型数量满足不少于移动装置的类型数量。

可选地，平台主体上开设有与移动装置上的定位柱相配合的定位孔。

可选地，平台主体上在对应多传感器套件的发热部件的安装位置处开设有散热孔。

可选地，平台主体的材质为导热轻质金属材料。

可选地，平台主体上形成有线材固定结构，用于引导和固定多传感器套件和移动装置之间的连接线束。

可选地，多传感器套件包括：测绘设备和惯性导航系统，

其中，测绘设备包括GNSS接收器、激光雷达、立体框架相机、立体事件相机、惯性测量单元和上位机，其中上位机的外周设置有壳体，激光雷达设置于壳体上方，GNSS接收器设置于激光雷达上方，立体框架相机和立体事件相机设置于壳体侧方，惯性测量单元设置于壳体内部；

其中，平台主体上对应壳体和惯性导航系统分别开设第一类型安装孔。

可选地，移动装置选自移动机器人、自动驾驶车辆、非自动驾驶车辆。

在本实用新型的第二方面中，提供一种联合数据采集组件，联合数据采集组件包括：

前述的转接平台；和

多传感器套件，多传感器套件经第一安装结构与转接平台固定连接。

可选地，多传感器套件具有电源接口，其中，电源接口与移动装置的供电单元相连，以利用供电单元向多传感器套件供应电力。

可选地，多传感器套件具有第一数据接口，移动装置具有第二数据接口，其中，第一数据接口和第二数据接口连接到同一数据处理装置。

本实用新型的转接平台通过在平台主体上设置用于转接平台和多传感器套件的安装的第一安装结构以及用于转接平台和移动装置的安装的第二安装结构,使得多传感器套件不直接与移动装置相连，同一种多传感器套件能够兼容并重复用于不同的移动装置，使用成本降低，同时，多传感器套件和转接平台形成的组件可以方便地直接切换安装平台，无需重新校准多传感器套件和移动装置的外部参数。

进一步地，本实用新型的转接平台通过在平台主体上开设定位孔，可以与移动装置的定位柱适配，使得转接平台可以准确且快速地定位到移动装置相应的安装位置，同时无需重新校准也能保证安装精度。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型的特征、优点以及示例性实施方式进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的转接平台的立体示意图。

图2是图1所示的转接平台的俯视示意图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的联合数据采集组件的部分部件的立体示意图。

图4是图3所示的联合数据采集组件的部分部件和移动装置的部件构成框图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是示例性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。而且，图中各部件的尺寸和比例也仅仅是示意性的，并不严格对应于实际产品。

本实用新型提供了一种转接平台100以及具有该转接平台100的联合数据采集组件500。图1是根据本实用新型的一个实施例的转接平台100的立体示意图。图2是图1所示的转接平台100的俯视示意图，在图2中，用线框标出了用于同一部件的一组安装孔。图3是根据本实用新型的一个实施例的联合数据采集组件500的部分部件的立体示意图，在图3中，仅示出了多传感器套件300和转接平台100，未示出移动装置400。图4是图3所示的联合数据采集组件500的部分部件和移动装置400的部件构成框图。

如图1所示，本实用新型实施例的转接平台100包括平台主体101，平台主体101上设置有第一安装结构和第二安装结构。其中，第一安装结构用于转接平台100和待与移动装置400集成以进行联合数据采集的多传感器套件300的安装,多传感器套件300包括至少两种传感器；第二安装结构用于转接平台100和移动装置400的安装。在所示出的实施例中，第一安装结构和第二安装结构分别为第一类型安装孔201和第二类型安装孔202。可以设想的是，第一安装结构和第二安装结构还能够是诸如卡扣结构之类的其他类型的安装结构。

现有的传感器和移动机器人的联合应用中，在将传感器安装到移动机器人后，在数据采集前，需要对传感器和移动机器人的外部参数进行校准。然而，对于一些只能由特定移动机器人执行的复杂地形任务，覆盖各种环境数据存在局限性，导致重复精度低。同时，在现有的联合应用中，通常是传感器对应单一的移动机器人。而高端的多传感器套件300通常价格昂贵，并不适用于固定与某一移动机器人使用。因此，本实用新型实施例设计了一种新颖的基于硬件的转接平台100，该转接平台100包括平台主体101,通过在平台主体101上开设有用于转接平台100和多传感器套件300的安装的第一安装结构以及用于转接平台100和移动装置400的安装的第二安装结构,使得多传感器套件300不直接与移动装置400相连，借助于这种转接平台100，同一种多传感器套件300能够兼容并重复用于不同的移动装置400，使用成本降低，同时，多传感器套件300和转接平台100形成的组件可以方便地直接切换安装平台，无需重新校准多传感器套件300和移动装置400的外部参数，避免了重新布置多传感器套件300而造成外部参数变化。第一安装结构和第二安装结构优选地分别为第一类型安装孔201和第二类型安装孔202，使得安装结构简单、易于加工，同时还保证了多传感器套件300与转接平台100之间、转接平台100与移动装置400之间的刚性连接，进一步保证了多次安装的重复精度。

如图3所示，本实用新型实施例的联合数据采集组件500包括前述的转接平台100和多传感器套件300。其中，多传感器套件300经第一类型安装孔201与转接平台100固定连接。通常，第一类型安装孔201可以为螺纹孔，利用螺钉等固定件穿过第一类型安装孔201来将多传感器套件300和转接平台100固定连接。可以理解，多传感器套件300上形成有与第一类型安装孔201相应设置的安装孔(图中未示出)。该联合数据采集组件500高度集成，能够应用在各种不同的移动装置400上，同时该联合数据采集组件500是独立的，对移动装置400可以实现即插即用。

多传感器套件300利用转接平台100安装于移动装置400上方。本实用新型实施例的移动装置400可以选自移动机器人、自动驾驶车辆、非自动驾驶车辆。移动机器人可以例如为四足机器人，自动驾驶车辆可以例如为阿波罗自动驾驶车辆，非自动驾驶车辆可以例如为乘用车辆。

下面将结合附图更详细地介绍转接平台100以及联合数据采集组件500的结构等。

如图1所示，本实用新型实施例的转接平台100的平台主体101为平板状，在平板状的平台主体101上开设有沿上下方向的用于转接平台100和多传感器套件300的安装的第一类型安装孔201以及沿上下方向的用于转接平台100和移动装置400的安装的第二类型安装孔202。在本文中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”均是参考图3来描述，在图3中用双向箭头表示出了上下方向、前后方向以及左右方向。第一类型安装孔201和第二类型安装孔202的相对位置可以主要是基于多传感器套件300搭载至移动装置400后的配重分配来设计。平台主体101的轮廓形状、大小、厚度等参数同样可以主要是基于多传感器套件300搭载至移动装置400后的配重分配来设计。

第一类型安装孔201的布置参数包括但不限于其中孔的数量、位置、形状、尺寸、孔间距等。主要基于多传感器套件300的安装结构对这些参数进行设计，基于多传感器套件300的安装结构是否相同对布置参数进行调整。可以理解，多传感器套件300的安装面上对应第一类型安装孔201形成有安装孔(图中未示出)。本文中，多传感器套件300的安装结构是否相同是根据其与转接平台100相固定所必需的安装孔的参数是否相同来确定的，也就是说，根据转接平台100所必需的第一类型安装孔201的布置参数是否相同来确定。多传感器套件300的安装孔的参数包括但不限于安装孔的数量、位置、形状、尺寸、孔间距等。当多传感器套件300所必需的安装孔的参数相同，即使多传感器套件300的部件构成和/或应用方式等存在不同，也认为这些多传感器套件300的安装结构相同；而当多传感器套件300所必需的安装孔的参数不相同，即使多传感器套件300的部件构成相同，也认为这些多传感器套件300的安装结构不相同。

在一些实施例方式中，本实用新型实施例的多传感器套件300包括：测绘设备301和惯性导航系统INS 302，其中，测绘设备301包括GNSS接收器311、激光雷达312、立体框架相机313、立体事件相机314、惯性测量单元315和上位机316，其中上位机316的外周设置有壳体317，激光雷达312设置于壳体317上方，GNSS接收器311设置于激光雷达312上方，立体框架相机313和立体事件相机314设置于壳体317侧方，惯性测量单元315设置于壳体317内部；其中，平台主体101上对应壳体317和惯性导航系统302分别开设第一类型安装孔201。具有测绘设备301和惯性导航系统INS 302的多传感器套件300涵盖了广泛的视角。

如图3所示，本实用新型实施例的多传感器套件300的设计思想是使测绘设备301中的各类传感器分布在上位机316周围。上位机316可以为微型计算机。上位机316由其周围的壳体317保护。激光雷达312设置在壳体317上方。为了确保GNSS接收器311信号的准确性，GNSS接收器311设置在激光雷达312上方，以确保周围没有其他物体阻挡其信号。惯性测量单元315(图3中未示出)位于壳体317的内部中间，使得其不会对外部参数校准有影响。两组立体框架相机313和立体事件相机314对称分布在壳体317的左右两侧。此外，在相机和壳体317之间还可以设置绝缘体，用于隔热，以防止相机过热导致壳体317熔化和损坏。GNSS接收器311用于接收全球卫星定位信号来获取当前位置姿态信息。激光雷达312用于获取周边环境的三维激光点云数据。惯性测量单元315用于获取6轴惯性传感器的数据，其中，6轴惯性传感器包括3轴陀螺仪和3轴加速度计。立体框架相机313用于获取实时环境的RGB图片。立体事件相机314用于在像素层面上捕捉环境变化信息。通过将测绘设备301按照这种结构布置，使得可以最大程度地促进数据同步和传感器的安装和维护，同时确保每个传感器的数据准确性。

参考图1和图2，平台主体101上的第一类型安装孔201可以包括一组测绘设备安装孔211、一组INS安装孔212和一组INS天线安装孔213。结合图2和图3，在平台主体101的中心区域开设有一组测绘设备安装孔211，在测绘设备301的壳体317上对应于该组测绘设备安装孔211形成有安装孔，从而在平台主体101的中心区域将测绘设备301的壳体317与转接平台100相固定。如图2所示，该组测绘设备安装孔211可以包括呈网格状的4个安装孔。结合图1和图2，在平台主体101的后部区域开设有一组INS安装孔212和一组INS天线安装孔213，其中，该组INS安装孔212包括呈网格状的4个安装孔，该组INS天线安装孔213包括沿左右方向间隔设置的2个安装孔。在惯性导航系统302上对应于该组INS安装孔212和该组INS天线安装孔213形成有安装孔，从而在平台主体101的后部区域将惯性导航系统302与转接平台100相固定。

此外，继续参考图1和图2，在平台主体101还可以开设多于图3所示的多传感器套件300的所需数量的第一类型安装孔201，例如在平台主体101的中心区域邻近测绘设备安装孔211开设的备用传感器安装孔214，再例如在平台主体101的前部区域和后部区域开设的备用传感器安装孔214。通常，位于平台主体101的前部区域和后部区域开设的备用传感器安装孔214可以用于安装基于长基线的相机。

在一些实施例中，第二类型安装孔202的类型数量满足不少于可能用于联合数据采集的移动装置400的类型数量。通过将第二类型安装孔202的类型数量满足不少于可能用于联合数据采集的移动装置400的类型数量，使得可以基于转接平台100，在各种不同类型的移动装置400上实现转用同一种多传感器套件300，进一步保证了多传感器套件300和转接平台100形成的组件可以方便地直接切换到不同的安装平台。移动装置400的安装面上对应第二类型安装孔202形成有安装孔(图中未示出)。本文中，移动装置400的类型是以其与转接平台100相固定所必需的安装孔的参数是否相同来确定。移动装置400的安装孔的参数包括但不限于安装孔的数量、位置、形状、尺寸、孔间距等。当移动装置400所必需的安装孔的参数相同，即使移动装置400的常用名称和/或部件构成和/或应用方式等存在不同，也认为这些移动装置400属于同一类型；而当移动装置400所必需的安装孔的参数不相同，即使移动装置400的常用名称和/或部件构成和/或应用方式等相同，也认为这些移动装置400属于不同类型。例如，当待与多传感器套件300配合使用的移动装置400的类型为3种时，诸如四足机器人、阿波罗自动驾驶车辆、乘用车辆，第二类型安装孔202的类型数量可以为3组。每组第二类型安装孔202中的孔的数量、位置、形状、尺寸、孔间距等分别与该组第二类型安装孔202对应于移动装置400的安装孔的参数设置。

结合图1和图2，在平台主体101的中心区域开设有一组四足移动机器人安装孔221、一组阿波罗自动驾驶车辆安装孔222和一组乘用车辆安装孔223。如图2所示，该组四足移动机器人安装孔221包括呈网格状的19个安装孔，该组阿波罗自动驾驶车辆安装孔222包括1个位于平台主体101的中心处的安装孔，该组乘用车辆安装孔223包括4个安装孔。

在一些实施例中，本实用新型实施例的转接平台100的平台主体101上开设有与移动装置400上的定位柱406相配合的定位孔203。通过在转接平台100上开设定位孔203，可以与移动装置400的定位柱406适配，使得转接平台100可以准确且快速地定位到移动装置400相应的安装位置，同时无需重新校准也能保证安装精度。定位孔203通常沿上下方向开设，定位柱406具有一定的上下高度。如图2所示，转接平台100包括沿左右方向间隔设置的两个定位孔203，位于左侧的定位孔203为腰型孔，位于右侧的定位孔203为圆形孔。定位孔203的数量、形状、尺寸、孔间距等主要基于待与多传感器套件300联用的移动装置400的安装面上的定位柱406的分布结构来确定。

在一些实施例中，本实用新型实施例的转接平台100的平台主体101上在对应多传感器套件300的发热部件的安装位置处开设有散热孔204。如前所述的上位机316为发热部件，在上位机316的壳体317上可以开设有进风口，如图2所示，在平台主体101的中心区域对应于壳体317的进风口开设有多个长条形的散热孔204，从而能够从壳体317中导出热空气，保证散热风路的畅通，使多传感器套件300能够在长时间和宽温度范围内工作。

在一些实施例中，本实用新型实施例的转接平台100的平台主体101的材质为导热轻质金属材料。平台主体101通常由铝制成，可从多传感器套件300传导热量并保持转接平台100的轻重量。

如图4所示，本实用新型实施例的多传感器套件300具有电源接口303，电源接口303与移动装置400的供电单元404相连，以利用移动装置400的供电单元404向多传感器套件300供应电力。与现有的传感器单独设置锂电池等供电单元相比，利用来自移动装置400的供电单元404向多传感器套件300供应电力，大幅延长了多传感器套件300的续航能力，保证了多传感器套件300的长时间工作。

继续参考图4，本实用新型实施例的多传感器套件300具有第一数据接口304，移动装置400具有第二数据接口405，其中，第一数据接口304和第二数据接口405连接到同一数据处理装置。通过将多传感器套件300和移动装置400配置成向同一个数据处理装置发送数据，可以最大限度地减少时间延迟，无需考虑不同数据处理平台之间的时间同步问题。该同一数据处理装置可以是例如为多传感器套件300的上位机316，也可以是移动装置400的数据处理装置。

在一些实施例中，本实用新型实施例的平台主体101上形成有线材固定结构(图中未示出)，用于引导和固定多传感器套件300和移动装置400之间的连接线束。利用电源接口303和数据接口可以稳固连接多传感器套件300和移动装置400，进一步确保在移动装置400的可能的剧烈运动期间稳定地采集数据，在转接平台100上提供线材固定结构可以减小线束摇晃对数据采集的影响。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、或“优选实施方式”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。

以上详细描述了本实用新型的实施方式。然而，本实用新型的方面不限于上述实施方式。在不脱离本实用新型的范围的情况下，各种改型和替换均可以应用到上述实施方式中。

Claims (12)

1.一种转接平台，其特征在于，所述转接平台包括：

平台主体,所述平台主体上设置有第一安装结构和第二安装结构,其中，所述第一安装结构用于所述转接平台和待与移动装置集成以进行联合数据采集的多传感器套件的安装,所述多传感器套件包括至少两种传感器；所述第二安装结构用于所述转接平台和所述移动装置的安装。

2.根据权利要求1所述的转接平台，其特征在于，

所述第一安装结构和所述第二安装结构分别为第一类型安装孔和第二类型安装孔。

3.根据权利要求2所述的转接平台，其特征在于，

所述第二类型安装孔的类型数量满足不少于所述移动装置的类型数量。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的转接平台，其特征在于，

所述平台主体上开设有与所述移动装置上的定位柱相配合的定位孔。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的转接平台，其特征在于，

所述平台主体上在对应所述多传感器套件的发热部件的安装位置处开设有散热孔。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的转接平台，其特征在于，

所述平台主体的材质为导热轻质金属材料。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的转接平台，其特征在于，

所述平台主体上形成有线材固定结构，用于引导和固定所述多传感器套件和所述移动装置之间的连接线束。

8.根据权利要求2或3所述的转接平台，其特征在于，

所述多传感器套件包括：测绘设备和惯性导航系统，

其中，所述测绘设备包括GNSS接收器、激光雷达、立体框架相机、立体事件相机、惯性测量单元和上位机，其中，所述上位机的外周设置有壳体，所述激光雷达设置于所述壳体上方，所述GNSS接收器设置于所述激光雷达上方，所述立体框架相机和所述立体事件相机设置于所述壳体侧方，所述惯性测量单元设置于所述壳体内部；

其中，所述平台主体上对应所述壳体和所述惯性导航系统分别开设所述第一类型安装孔。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的转接平台，其特征在于，

所述移动装置选自移动机器人或自动驾驶车辆或非自动驾驶车辆。

10.一种联合数据采集组件，其特征在于，所述联合数据采集组件包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的转接平台；和

所述多传感器套件，所述多传感器套件经所述第一安装结构与所述转接平台固定连接。

11.根据权利要求10所述的联合数据采集组件，其特征在于，

所述多传感器套件具有电源接口，其中，所述电源接口与所述移动装置的供电单元相连，以利用所述供电单元向所述多传感器套件供应电力。

12.根据权利要求10或11所述的联合数据采集组件，其特征在于，

所述多传感器套件具有第一数据接口，所述移动装置具有第二数据接口，其中，所述第一数据接口和所述第二数据接口连接到同一数据处理装置。

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