CN219676271U - 一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，包括激光雷达安装平台、球齿轮副、球齿轮副外壳、电动推杆、旋转电机、基底，所述球齿轮副包括凸齿齿轮和凹坑齿轮。工作时，将基底固定在底盘上，然后将激光雷达安装在激光雷达安装平台上，当该装置发生自稳运动时，两个电动推杆通过球齿轮副使得激光雷达可以向各个方向摆动，回转电机通过球齿轮副使得激光雷达发生回转运动，在两个电动推杆和回转电机的共同运动下，激光雷达实现自稳。此机构简单高效、满足实用需求。

Description

一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置

技术领域

本实用新型属于农用导航领域，具体的说，涉及一种球齿轮的激光雷达自稳云台装置。

背景技术

目前激光雷达已经普遍应用于农用导航领域的研究，但农用导航作业环境较差，道路往往起伏不平，造成的底盘抖动影响了激光雷达对环境信息的采集精度，所以需要将激光雷达安装在稳定云台上减少其抖动。目前手机自稳云台和相机自稳云台在空间上采用三个电机实现自稳，但手机自稳云台和相机自稳云台承载轻、装载体积小且没有匹配激光雷达安装平台，不适宜安装激光雷达。而大型的自稳云台体积大、较重，价格昂贵不适宜农用导航应用环境。因此本文设计了一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，结构简单、体积小，重量轻，该装置可以便捷的安装在底盘上面，且配有适合激光雷达的安装平台，能够方便的装拆激光雷达。

发明内容

本实用新型提出一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，本装置可以放置在运动的底盘或平台上并保持所安装激光雷达的稳定，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，包括激光雷达安装平台、球齿轮副、球齿轮副外壳、电动推杆、回转电机、基底；所述球齿轮副包括凸齿齿轮和凹坑齿轮；所述球齿轮外壳由开有两个球型槽的圆柱和薄板焊接而成；球齿轮副在圆柱的球型槽内啮合，具有俯仰、偏摆、回转运动自由度；所述激光雷达安装平台通过螺栓固定在凹坑齿轮上；所述基底通过螺栓、螺母、套筒与球齿轮副外壳连接。

作为一种优选技术方案，所述凸齿齿轮上有圆柱凸台，圆柱凸台内侧有螺纹孔，凸齿齿轮与中间螺柱通过螺纹连接，所述回转电机与中间螺柱通过螺钉连接，回转电机使得球齿轮副可以进行回转运动。

作为一种优选技术方案，所述电动推杆有两个，两个电动推杆的一端与双球铰外壳铰接，所述双球铰外壳有两个球孔，两个球孔的球心都在回转电机的回转轴上，使得球齿轮副在电动推杆的运动过程中只会发生俯仰和偏摆运动，双球铰外壳通过螺栓固定在回转电机上。

作为一种优选技术方案，所述基底上安装有两个吊耳，两个吊耳呈90°布置在基底上，使得球齿轮副可以朝各个方向摆动；所述两个电动推杆的另一端与双球铰外壳铰接，双球铰外壳用螺栓固定在吊耳上。

有益效果

采用球齿轮副与两个电动推杆、一个回转电机对激光雷达在运动中进行自稳，使得整个装置小巧，并且采用电动推杆的推力代替电机的直接扭力，可以更好地使得质量大的激光雷达俯仰和偏摆，基底为平面结构，可以方便地通过上面的安装孔安装在底盘上；激光雷达安装平台为平面结构，可以方便地通过上面的安装孔安装激光雷达。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图 1 中 A 处的放大图；

图3为本实用新型的球齿轮副结构示意图；

图4为本实用新型双球铰外壳结构示意图；

1.激光雷达安装平台；2.球齿轮副外壳；3.回转电机；4.双球铰外壳；5.基底；6.球齿轮副；7.螺栓；8.螺帽；9.电动推杆；10.吊耳；11.套筒；12.螺钉；13.中间螺柱；14. 凹坑齿轮；15. 凸齿齿轮；16. 圆柱凸台。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，不能理解为对本实用新型具体保护范围的限定。

请参阅图1-图4，本实用新型提供了一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，包括激光雷达安装平台（1）、球齿轮副（6）、球齿轮副外壳（2）、电动推杆（9）、回转电机（3）、基底（5）；所述球齿轮副（6）包括凸齿齿轮（15）和凹坑齿轮（14）；所述球齿轮副外壳（2）由开有两个球型槽的圆柱和薄板焊接而成；球齿轮副（6）在圆柱的球型槽内啮合，具有俯仰、偏摆、回转运动自由度；所述激光雷达安装平台（1）通过螺栓固定在凹坑齿轮（14）上；所述基底（5）通过螺栓（7）、螺母（8）、套筒（11）与球齿轮副外壳（2）连接。

进一步的，所述凸齿齿轮（15）上有圆柱凸台（16），圆柱凸台（16）内侧有螺纹孔，凸齿齿轮（15）与中间螺柱（13）通过螺纹连接，所述回转电机（3）与中间螺柱（13）通过螺钉（12）连接，回转电机（3）使得球齿轮副（6）可以进行回转运动。

进一步的，所述电动推杆（9）有两个，两个电动推杆的一端与双球铰外壳（4）铰接，所述双球铰外壳（4）有两个球孔，两个球孔的球心都在回转电机（3）的回转轴上，使得球齿轮副（6）在电动推杆（9）的运动过程中只会发生俯仰和偏摆运动，双球铰外壳（4）通过螺栓固定在回转电机上。

进一步的，所述基底（5）上安装有两个吊耳（10），两个吊耳（10）呈90°布置在基底（5）上，使得球齿轮副（6）可以朝各个方向摆动；所述两个电动推杆（9）的另一端与双球铰外壳（4）铰接，双球铰外壳（4）用螺栓固定在吊耳上。

本实用新型的工作原理是：将基底（5）固定在底盘上，然后将激光雷达安装在激光雷达安装平台（1）上；当该装置发生自稳运动时，两个电动推杆（9）通过球齿轮副（6）使得激光雷达可以向各个方向摆动，回转电机（3）通过球齿轮副（6）使得激光雷达发生回转运动，在两个电动推杆（9）和回转电机（3）的共同运动下，激光雷达实现自稳。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，其特征在于，包括：激光雷达安装平台（1）、球齿轮副（6）、球齿轮副外壳（2）、电动推杆（9）、回转电机（3）、基底（5）；所述球齿轮副（6）包括凸齿齿轮（15）和凹坑齿轮（14）；所述球齿轮副外壳（2）由开有两个球型槽的圆柱和薄板焊接而成；球齿轮副（6）在圆柱的球型槽内啮合，具有俯仰、偏摆、回转运动自由度；所述激光雷达安装平台（1）通过螺栓固定在凹坑齿轮（14）上；所述基底（5）通过螺栓（7）、螺母（8）、套筒（11）与球齿轮副外壳（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，其特征在于，所述凸齿齿轮（15）上有圆柱凸台（16），圆柱凸台（16）内侧有螺纹孔，凸齿齿轮（15）与中间螺柱（13）通过螺纹连接，所述回转电机（3）与中间螺柱（13）通过螺钉（12）连接，回转电机（3）使得球齿轮副（6）可以进行回转运动。

3.根据权利要求1所述的一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，其特征在于，所述电动推杆（9）有两个，两个电动推杆的一端与双球铰外壳（4）铰接，所述双球铰外壳（4）有两个球孔，两个球孔的球心都在回转电机（3）的回转轴上，使得球齿轮副（6）在电动推杆（9）的运动过程中只会发生俯仰和偏摆运动，双球铰外壳（4）通过螺栓固定在回转电机上。

4.根据权利要求1所述的一种基于球齿轮的激光雷达自稳云台装置，其特征在于，所述基底（5）上安装有两个吊耳（10），两个吊耳（10）呈90°布置在基底（5）上，使得球齿轮副（6）可以朝各个方向摆动；所述两个电动推杆（9）的另一端与双球铰外壳（4）铰接，双球铰外壳（4）用螺栓固定在吊耳上。