CN219737772U - 激光测距装置及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种激光测距装置及移动机器人，涉及激光测距技术领域。该激光测距装置包括设有第一安装孔以形成第一光路的支架、沿第一光路依次设置的激光光源和透镜。其中，激光光源和透镜安装于第一安装孔中。如此能够省去用于连接激光光源和透镜的套筒结构，通过激光光源和透镜直接与支架连接，实现将激光光源和透镜设于第一光路上。从而避免了激光光源和透镜与套筒结构的装配工艺，进一步简化了工艺，降低了成本。同时，省去套筒结构还能够取消套筒结构与支架安装时采用的锁螺丝和点胶工艺，提升了可靠性，同时使得激光测距装置的工艺简化、生产效率提升和成本降低。

Description

激光测距装置及移动机器人

技术领域

本实用新型涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种激光测距装置及移动机器人。

背景技术

激光测距装置是以激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备，具有测量精度高、方向性好等优点，广泛应用于自动驾驶、智能机器人导航、无人机等智能设备。

激光测距装置通常由支架、发射组件、镜头、接收模块、电路板等元件组成，相关技术中，发射组件一般具有套筒结构以及安装于套筒结构上的激光光源和透镜，因此在激光测距装置的装配过程中需要进行发射组件的装配，使得激光测距装置的装配工艺更繁琐，成本更高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种激光测距装置及移动机器人，旨在解决现有激光测距装置的装配过程中需要进行发射组件的装配，使得激光测距装置的装配工艺更繁琐，成本更高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案一为：

激光测距装置，包括：

支架，设有第一安装孔，以形成第一光路；

沿所述第一光路依次设置的激光光源和透镜，所述激光光源发出的激光信号能够经所述透镜后向外传输，所述激光光源和所述透镜安装于所述第一安装孔中；

所述激光光源能够沿所述第一安装孔移动并与所述支架用于形成所述第一安装孔的第一孔壁固定连接。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述激光光源包括光源底座和光源主体，所述光源主体的直径小于所述光源底座的直径，所述第一安装孔包括第一收纳孔和第一固定孔，所述第一收纳孔的直径大于所述第一固定孔的直径，所述光源底座设置在所述第一收纳孔中，所述光源主体自所述第一收纳孔延伸后与所述第一固定孔紧配合连接。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述第一收纳孔未设置所述光源底座的位置填充密封胶。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述第一安装孔进一步设置第二收纳孔和第二固定孔，所述第二收纳孔的直径不小于所述透镜的直径，所述第二固定孔的直径小于所述透镜的出光面的直径，所述透镜设置于所述第二收纳孔中，且所述透镜的出光面抵接于所述第二固定孔的外延。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述透镜的出光面与所述第二固定孔的外延通过粘接剂粘接。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述支架上设有点胶孔，所述点胶孔与所述第一安装孔连通。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述点胶孔位于所述透镜的安装位置，以对透镜与所述第一孔壁进行点胶固定。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述支架为一体成型。

在所述激光测距装置的一些实施例中，所述支架设有与所述第一安装孔间隔设置的第二安装孔，以形成第二光路；

所述激光测距装置还包括沿所述第二光路依次设置的镜头和接收模块，所述镜头用于将所述激光信号经过外界反射后的光束聚焦于所述接收模块，所述接收模块用于接收所述光束并将其转化为电信号，所述镜头设于所述支架；

所述激光测距装置还包括电路板，所述接收模块设于所述电路板并通过所述电路板与所述支架连接。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案二为：

移动机器人，包括机器人主体及如上所述的激光测距装置，所述激光测距装置设置于所述机器人主体上。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

上述方案的激光测距装置应用装备于移动机器人中，可辅助移动机器人进行障碍物识别、测距、建图定位或路沿检测等。具体而言，该激光测距装置包括设有第一安装孔以形成第一光路的支架、沿第一光路依次设置的激光光源和透镜。其中，激光光源和透镜安装于第一安装孔中。如此能够省去用于连接激光光源和透镜的套筒结构，通过激光光源和透镜直接与支架连接，实现将激光光源和透镜设于第一光路上。从而避免了激光光源和透镜与套筒结构的装配工艺，进一步简化了工艺，降低了成本。同时，省去套筒结构还能够取消套筒结构与支架安装时采用的锁螺丝和点胶工艺，提升了可靠性，同时使得激光测距装置的工艺简化、生产效率提升和成本降低。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中激光测距装置的立体图；

图2为图1所示激光测距装置的爆炸结构示意图；

图3为图2中A部放大结构示意图；

图4为图1所示激光测距装置的俯视图；

图5为图3中B-B向剖视图；

图6为图5中C部放大结构示意图；

图7为图1所示激光测距装置中电路板与弹性件的装配示意图；

图8为图7中D部放大结构示意图。

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。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

激光测距装置是以激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备，具有测量精度高、方向性好等优点，广泛应用于自动驾驶、智能机器人导航、无人机等智能设备。

激光测距装置通常由支架、发射组件、镜头、接收模块、电路板等元件组成，相关技术中，发射组件一般具有套筒结构以及安装于套筒结构上的激光光源和透镜，因此在激光测距装置的装配过程中需要进行发射组件的装配，使得激光测距装置的装配工艺更繁琐，成本更高。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种移动机器人，该移动机器人包括机器人主体及激光测距装置，激光测距装置设置于机器人主体上。请一并结合图1、图2、图4、图5和图6，该激光测距装置包括支架20、激光光源11、透镜12、镜头31、接收模块32及电路板40。其中，支架20上设有第一安装孔600，以形成第一光路。本实施例中，第一光路平行于图1中箭头X所指方向。激光光源11和透镜12沿第一光路依次设置。激光光源11发出的激光信号能够经透镜12后向外传输，激光光源11和透镜12安装于第一安装孔600中。镜头31和接收模块32沿第二光路依次设置。镜头31用于将激光信号经过外界反射后的光束聚焦于接收模块32，接收模块32用于接收光束并将其转化为电信号，镜头31设于支架20。接收模块32设于电路板40并通过电路板40与支架20连接。

上述激光测距装置可用于进行障碍物识别、测距、建图定位或路沿检测等。具体工作原理如下：激光测距装置开启后，利用激光光源11和透镜12可向周边目标物体发射激光信号，激光信号照射到目标物体上并发生反射；而后由目标物体反射的光束可经过镜头31聚焦于接收模块32，接收模块32接收光束后可进行光电转换，生成电信号，通过对该电信号进行处理即可获得目标物体的相关参数信息，例如目标物体相对于激光测距装置的距离、方位、速度、高度、姿态和形状等参数信息。

综上，实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：上述方案的激光测距装置应用装备于移动机器人中，可辅助移动机器人进行障碍物识别、测距、建图定位或路沿检测等。具体而言，该激光测距装置包括设有第一安装孔600以形成第一光路的支架20、沿第一光路依次设置的激光光源11和透镜12、沿第二光路依次设置的镜头31和接收模块32以及电路板40。其中，激光光源11和透镜12安装于第一安装孔600中。如此能够省去用于连接激光光源11和透镜12的套筒结构，通过激光光源11和透镜12直接与支架20连接，实现将激光光源11和透镜12设于第一光路上。从而避免了激光光源11和透镜12与套筒结构的装配工艺，进一步简化了工艺，降低了成本。同时，省去套筒结构还能够取消套筒结构与支架20安装时采用的锁螺丝和点胶工艺，提升了可靠性，同时使得激光测距装置的工艺简化、生产效率提升和成本降低。

在一个实施例中，如图5和图6所示，激光光源11能够沿第一安装孔600移动，以调整激光光源11和透镜12之间的位置，以使激光光源11处于透镜12的聚焦处，从而使得激光信号经透镜12后的光斑小、亮度高。进一步地，激光光源11能够直接与支架20用于形成第一安装孔600的第一孔壁22固定连接，省去套筒的同时提升了连接可靠性。

在一个实施例中，如图6所示，激光光源11包括光源底座111和光源主体112。光源主体112的直径小于光源底座111的直径。第一安装孔600包括第一收纳孔601和第一固定孔602，所述第一收纳孔601的直径大于所述第一固定孔602的直径，所述光源底座111设置在所述第一收纳孔601中，所述光源主体112自所述第一收纳孔601延伸后与所述第一固定孔602紧配合连接。如此能够增加激光光源11与第一孔壁22的连接面积，提升连接稳定性。同时，避免第一安装孔600的孔径整体变大，避免激光信号发散。

在一个实施例中，请继续参阅图6，第一收纳孔601未设置光源底座111的位置填充密封胶70，以在光源底座111和第一孔壁22之间形成密封，起到防水作用，防止短路，同时对激光光源11起到进一步固定作用。

在一个实施例中，请继续参阅图6，第一安装孔600进一步设置第二收纳孔221和第二固定孔900。第二收纳孔221的直径不小于透镜12的直径，第二固定孔900的直径小于透镜12的出光面的直径，透镜12设置于第二收纳孔221中，且透镜的出光面抵接于第二固定孔900的外延。如此通过第二收纳孔221的设置能够方便透镜12的定位安装，保证其位置精度，同时增加了透镜12与支架20之间的连接面积，提升透镜12与支架20之间的连接稳定性。

在一个实施例中，请继续参阅图6，透镜12的出光面与第二固定孔900的外延通过粘接剂粘接，以进一步提升透镜12与支架20之间的连接稳定性。

在一个实施例中，如图1和图2所示，支架20上设有点胶孔800，点胶孔800与第一安装孔600连通。进一步地，点胶孔800位于透镜12的安装位置，以对透镜12与第一孔壁22进行点胶固定。

在一个实施例中，请一并结合图1、图2、图4和图5，支架20上设有延伸部23，第一安装孔600贯穿于延伸部23，由于激光光源11发出的激光信号具有一定的发散性，因此延伸第一安装孔600的轴向尺寸，能够对部分发散角过大的激光信号进行遮挡，避免由激光测距装置向外传输的激光信号的光斑过大。

在一个实施例中，请一并结合图1、图2和图4，支架20为一体成型，避免分体式结构造成的各组成部分相对位移的风险，提升可靠性。同时，取消了分体式结构中各组成部分连接时采用的锁螺丝和点胶工艺，使得激光测距装置的工艺简化、生产效率提升和成本降低。

在一个实施例中，请一并结合图1、图2、图4和图5，支架20设有与第一安装孔600间隔设置的第二安装孔100，以形成第二光路。镜头31和接收模块32沿第二光路依次设置。本实施例中，第二光路平行于图1中箭头Y所指方向。镜头31能够沿第二安装孔100移动并与支架20用于形成第二安装孔100的第二孔壁21紧配合。其中，镜头31能够沿第二安装孔100移动以调整镜头31和接收模块32之间的位置，从而能够调整聚焦于接收模块32上的光束光斑大小和强度，以符合使用要求。进一步地，镜头31能够与支架20用于形成第二安装孔100的第二孔壁21紧配合，以避免采用螺纹结构与支架20连接，节省了镜头31加工工序，降低了成本，同时，镜头31与支架20紧配，提升了连接可靠性。可以理解为在其他实施例中，镜头31还能够通过螺纹结构与第二孔壁21连接。

在一个实施例中，请一并结合图3和图5，第二孔壁21包括本体211和凸设于本体211上的凸起部212，镜头31与凸起部212紧配合。如此通过凸起部212的设置能够避免或较少与本体211之间的连接面积，进而减少与第二孔壁21之间的连接面积，在紧配合的同时能够方便通过外力对镜头31进行驱动，以调节镜头31与接收模块32位置，进而调整聚焦于接收模块32上的光束光斑大小和强度。

在一个实施例中，请继续参阅图3和图5，凸起部212呈条状且沿平行于第二安装孔100的轴向延伸，以保证凸起部212与镜头31之间具有更大的连接面积，保证紧配合的稳定。进一步的，凸起部212的数量为三个或三个以上，各凸起部212环绕第二安装孔100的轴向均匀分布，以进一步提升镜头31与支架20之间紧配合的稳定性。

在一个实施例中，请一并结合图1和图2，本体211上设有缺失空间200，以提升支架20的变形能力，减少驱动镜头31相对第二安装孔100移动的外力大小，同时，第二孔壁21能够弹性抵接于镜头31，进一步提升镜头31与支架20之间的可靠性。本实施例中，缺失空间200沿第二安装孔100的径向贯穿于支架20，以进一步提升支架20的变形能力。

在一个实施例中，请一并结合图1、图2、图4和图5，镜头31包括镜片311和套设于镜片311的镜筒312，镜筒312与第二孔壁21紧配合。如此能够避免在镜筒312上加工螺纹结构，节省了加工工序，从而降低了成本。镜筒312能够对镜片311提供保护，保证其工作的稳定性。进一步地，镜筒312与支架20紧配，提升了连接可靠性。

可以理解为在其他实施例中，镜头31包括镜片，镜片安装于第二安装孔100中并与第二孔壁21紧配合。如此能够省去镜筒，通过镜片直接与支架20连接，实现将镜片设于第二光路上。从而避免了镜片与镜筒的装配工艺，进一步简化了工艺，降低了成本。

在一个实施例中，请一并结合图1、图2和图5，支架20上设有安装槽300。电路板40安装于安装槽300并能够沿安装槽300移动，以沿第二安装孔100的径向方向调节接收模块32与镜头31的相对位置，使得接收模块32能够处于镜头31的聚焦处，使得光束的峰值达到规格要求。

在一个实施例中，如图5、图7和图8所示，激光测距装置还包括弹性件50，弹性件50被夹持于电路板40和安装槽300的槽壁之间。如此通过弹性件50的设置能够方便电路板40相对安装槽300移动，同时利用弹性件50复位产生的弹力能够提升电路板40与支架20之间的连接稳定性，避免因重力或其他轻微振动而造成电路板40相对支架20移动，保证镜头31与接收模块32之间的位置稳定。

在一个实施例中，如图8所示，弹性件50包括固定部51和弹性部52，固定部51设于槽壁和电路板40中的一者上。本实施例中，固定部51设于电路板40上。可以理解为在其他实施例中，固定部51还可以设于槽壁上。进一步地，弹性部52设于固定部51并在弹性部52和固定部51之间形成变形空间400。

在一个实施例中，请继续参阅图8，弹性部52背离变形空间400的一侧设有导向面521，以方便电路板40与槽壁接触时弹性部52产生变形，方便电路板40与支架20的快速装配。

在一个实施例中，请继续参阅图8，弹性部52的一端设于固定部51，另一端设有导向面521并悬置于固定部51。如此使得弹性部52能够具有更大的变形量，在复位时能够产生更大的弹力，以保证电路板40与支架20的连接稳定性。可以理解为在其他实施例中，弹性部52的另一端也设于固定部51，形成首尾连接结构，弹性部52靠近其端部的位置可均设有导向面521，以方便从两个方向安装于安装槽300。

在一个实施例中，请一并结合图1、图2和图5，支架20上设有避让空间500，避让空间500与安装槽300连通。如此通过避让空间500的设置能够方便在电路板40上设置元器件，同时对电路板40的走线进行避让。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.激光测距装置，其特征在于，包括：

支架(20)，设有第一安装孔(600)，以形成第一光路；

沿所述第一光路依次设置的激光光源(11)和透镜(12)，所述激光光源(11)发出的激光信号能够经所述透镜(12)后向外传输，所述激光光源(11)和所述透镜(12)安装于所述第一安装孔(600)中；

所述激光光源(11)能够沿所述第一安装孔(600)移动并与所述支架(20)用于形成所述第一安装孔(600)的第一孔壁(22)固定连接。

2.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述激光光源(11)包括光源底座(111)和光源主体(112)，所述光源主体(112)的直径小于所述光源底座(111)的直径，所述第一安装孔(600)包括第一收纳孔(601)和第一固定孔(602)，所述第一收纳孔(601)的直径大于所述第一固定孔(602)的直径，所述光源底座(111)设置在所述第一收纳孔(601)中，所述光源主体(112)自所述第一收纳孔(601)延伸后与所述第一固定孔(602)紧配合连接。

3.根据权利要求2所述的激光测距装置，其特征在于，所述第一收纳孔(601)未设置所述光源底座(111)的位置填充密封胶。

4.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述第一安装孔(600)进一步设置第二收纳孔(221)和第二固定孔(900)，所述第二收纳孔(221)的直径不小于所述透镜(12)的直径，所述第二固定孔(900)的直径小于所述透镜(12)的出光面的直径，所述透镜(12)设置于所述第二收纳孔(221)中，且所述透镜的出光面抵接于所述第二固定孔(900)的外延。

5.根据权利要求4所述的激光测距装置，其特征在于，所述透镜(12)的出光面与所述第二固定孔(900)的外延通过粘接剂粘接。

6.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述支架(20)上设有点胶孔(800)，所述点胶孔(800)与所述第一安装孔(600)连通。

7.根据权利要求6所述的激光测距装置，其特征在于，所述点胶孔(800)位于所述透镜(12)的安装位置，以对透镜(12)与所述第一孔壁(22)进行点胶固定。

8.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述支架(20)为一体成型。

9.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述支架(20)设有与所述第一安装孔(600)间隔设置的第二安装孔(100)，以形成第二光路；

所述激光测距装置还包括沿所述第二光路依次设置的镜头(31)和接收模块(32)，所述镜头(31)用于将所述激光信号经过外界反射后的光束聚焦于所述接收模块(32)，所述接收模块(32)用于接收所述光束并将其转化为电信号，所述镜头(31)设于所述支架(20)；

所述激光测距装置还包括电路板(40)，所述接收模块(32)设于所述电路板(40)并通过所述电路板(40)与所述支架(20)连接。

10.移动机器人，其特征在于，包括机器人主体及如权利要求1至9任一项所述的激光测距装置，所述激光测距装置设置于所述机器人主体上。