CN219799791U - 一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，属于激光探测技术领域，解决了现有手持式全向激光雷达三维扫描建模装置不方便携带且不能有效散热的问题；其包括手持部和雷达部，手持部和雷达部旋转连接；手持部包括固定外壳，固定外壳内的中部固定有镂空板，镂空板的一面固定有PCB板，PCB板上集成有惯性传感器和电源，PCB板和固定外壳的上盖板之间设有硅脂层；镂空板的另一面上设有CPU板，CPU板上设有散热组件。本方案手持部和雷达部旋转连接为一体，体积小、重量轻，方便携带；且利用镂空板、硅脂层和散热组件能够为PCB板和CPU板进行散热，保证了PCB板和CPU板在小体积的固定外壳内正常运行。

Description

一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置

技术领域

本实用新型涉及激光探测技术领域，具体涉及一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置。

背景技术

现有公开号为CN218675302U的中国专利公开了一种手持式全向激光雷达三维扫描建模系统装置，包括手持端和便携端；手持端和便携端相互连接；空心轴带编码器电机、导电滑环、惯性传感器、数据处理模块安装在手持端壳体的腔体内部；手持柄安装在手持端壳体的中部；第一电源开关安装在手持端壳体的头部；三维激光雷达安装在固定支持件的头部；固定支持件的尾部安装在空心轴带编码器电机的转动轴上；第一输入输出接口安装在手持端壳体的尾部。

与现有技术相比，该实用新型减轻了手持端重量，方便数据采集，但是该实用新型分为手持端和便携端两部分，整体体积较大，不方便携带；且由于三维激光雷达的信号由数据处理模块和数据处理器的不停计算，数据处理模块等电器元件将在便携端内部产热，而该实用新型并没有针对散热进行结构设计，导致无法有效进行散热。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，解决了现有手持式全向激光雷达三维扫描建模装置不方便携带且不能有效散热的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：包括手持部和雷达部，手持部和雷达部旋转连接；手持部包括固定外壳，固定外壳内的中部固定有镂空板，镂空板的一面固定有PCB板，PCB板上集成有惯性传感器和电源，PCB板和固定外壳的上盖板之间设有硅脂层；镂空板的另一面上设有CPU板，CPU板上设有散热组件；固定外壳上远离雷达部的一端上安装有开关按钮、USB口和航空插；雷达部内安装有三维激光雷达；CPU板分别与三维激光雷达、惯性传感器、USB口、电源和散热组件电连接，电源分别与开关按钮和航空插电连接。

本方案中，手持部和雷达部旋转连接为一体，相较于现有的三维扫描建模装置，体积小、重量轻，方便携带；且利用镂空板、硅脂层和散热组件能够为PCB板和CPU板进行散热，保证了PCB板和CPU板在小体积的固定外壳内正常运行。

进一步地，散热组件包括呈螺旋喇叭状的螺旋风管，螺旋风管内设有风机，螺旋风管的喇叭端为进风口，进风口与固定外壳上的栅格口连通，螺旋风管的螺旋中心为出风口，出风口与固定外壳上的透气口连通；采用螺旋风管将风集中在螺旋中心从而喷射而出，加强穿过镂空板上的风力，提高散热效果。

进一步地，固定外壳上远离雷达部的一端为右端盖，右端盖弯折设置，开关按钮、USB口和航空插均设置在右端盖的弯折上部，栅格口开设在右端盖的弯折下部，栅格口上固定有防尘网；右端盖弯折设置，将进风口设置在其弯折下部，避免人员遮挡栅格口；栅格口和防尘网的设置能遮挡外界灰尘进入固定外壳内部。

进一步地，右端盖的弯折上部还安装有指示灯带，指示灯带与电源电连接；采用指示灯带便于提示电源的工作状态。

进一步地，透气口包括多个透气孔，多个透气孔均开设在固定外壳的底板上，多个透气孔呈圆形分布；采用透气口平衡固定外壳的内外气压，便于空气流通。

进一步地，固定外壳内还安装有电机，电机的机身固定在呈几字型的电机座上，电机座两个底角均固定在固定外壳上靠近雷达部的一端，电机输出端与雷达部的旋转轴固定连接；采用电机座将电机的扭矩传递至固定外壳的左端盖上，便于固定电机。

进一步地，固定外壳上靠近雷达部的一端为左端盖，左端盖内安装有轴承，电机的输出轴与轴承的内圈过盈配合；采用轴承避免了电机输出轴的晃动，提高了电机的输出轴的平稳性。

进一步地，旋转轴内部中空，其内固定有导电滑环，三维激光雷达通过导电滑环与CPU板电连接；采用导电滑环能够避免三维激光雷达的线路在旋转过程中缠绕。

进一步地，三维激光雷达的中心线与旋转轴的中心线之间的夹角为45°～80°，如此设置三维激光雷达的倾斜角度，使得三维激光雷达能够在整个空间进行均匀的全向扫描，提高了三维激光雷达垂直分辨率。

进一步地，固定外壳的上盖板的材质为铝，上盖板采用铝的不仅能够散热，且重量轻，便于携带。

本实用新型公开了一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其有益效果为：

本实用新型体积小，重量轻，方便人为手持进行数据采集，方便携带，且利用镂空板、硅脂层和散热组件能够为PCB板和CPU板进行散热，保证了PCB板和CPU板在小体积的固定外壳内正常运行。

附图说明

图1为手持式全向激光雷达三维扫描建模装置的结构示意图；

图2为手持式全向激光雷达三维扫描建模装置的侧视图；

图3为手持式全向激光雷达三维扫描建模装置的内部结构示意图；

图4为手持式全向激光雷达三维扫描建模装置的剖视图；

图5为手持式全向激光雷达三维扫描建模装置的电气结构示意图；

其中：1、手持部；2、雷达部；3、把手；4、镂空板；5、PCB板；6、螺旋风管；7、电机；8、电机座；11、右端盖；21、旋转轴；22、三维激光雷达；31、上盖板；51、CPU板；71、轴承；111、栅格口；112、透气口；113、USB口；114、开关按钮；115、航空插；116、指示灯带。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

实施例1

本实施例提供一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其目的是解决现有手持式全向激光雷达三维扫描建模装置不方便携带且不能有效散热的问题，下面将对其结构进行详细展示。

参考图1，本实施例的一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，包括手持部1和雷达部2，手持部1和雷达部2旋转连接；手持部1和雷达部2旋转连接为一体，相较于现有的三维扫描建模装置，体积小、重量轻，方便携带。

手持部1包括固定外壳，固定外壳与把手3固定相连，采用把手3便于人员把握。

参考图3，固定外壳内的中部固定有镂空板4，镂空板4的一面固定有PCB板5，PCB板5上集成有惯性传感器、电源，PCB板5与固定外壳的上盖板31螺栓固定，且PCB板5与上盖板31之间设有硅脂层，上盖板31的材质采用铝，硅脂层和铝材质不仅能够为PCB板5散热，且重量轻。

镂空板4的另一面上设有CPU板51，CPU板51上设有散热组件；固定外壳上远离雷达部2的一端上安装有开关按钮114、USB口113和航空插115；雷达部2内安装有三维激光雷达22；镂空板4和散热组件均能够为CPU板51进行散热，CPU板51在小体积的固定外壳内正常运行。

参考图2，固定外壳上远离雷达部2的一端为右端盖11，右端盖11弯折设置，开关按钮114、USB口113和航空插115均设置在右端盖11的弯折上部，栅格口111开设在右端盖11的弯折下部，栅格口111上固定有防尘网；右端盖11弯折设置，将进风口设置在其弯折下部，避免人员遮挡栅格口111；栅格口111和防尘网的设置能遮挡外界灰尘进入固定外壳内部。

雷达部2内安装有三维激光雷达22；三维激光雷达22用于采集实验数据。

参考图5，CPU板51分别与三维激光雷达22、惯性传感器、USB口113、电源和散热组件电连接，电源分别与开关按钮114和航空插115电连接，电源分别为CPU板51、三维激光雷达22、电机7、指示灯带116、惯性传感器和风机供电。

本实施例中，CPU板51中的CPU采用Intel-i711代处理器，Intel-i711代处理器能够处理惯性传感器和三维激光雷达22的数据，体积小的同时运算能力强；惯性传感器的型号为XSENS MTI630，采用惯性传感器能够在移动过程去除三维激光雷达22扫描产生的畸变，增加定位和建图的精度；三维激光雷达22优选为PandarXT 16，用于采集实验数据。

作为本实施例的进一步方案，散热组件包括呈螺旋喇叭状的螺旋风管6，螺旋风管6内设有风机，螺旋风管6的喇叭端为进风口，进风口与固定外壳上的栅格口111连通，螺旋风管6的螺旋中心为出风口，出风口与固定外壳上的透气口112连通；采用螺旋风管6将风集中在螺旋中心从而喷射而出，加强穿过镂空板4上的风力，提高散热效果。

作为本实施例的进一步方案，右端盖11的弯折上部还安装有指示灯带116，指示灯带116与电源电连接；采用指示灯带116便于提示电源的工作状态。

作为本实施例的进一步方案，透气口112包括多个透气孔，多个透气孔均开设在固定外壳的底板上，多个透气孔呈圆形分布；采用透气口112平衡固定外壳的内外气压，便于空气流通。

实施例2

参考图4，本实施例提供手持部1与雷达部2旋转连接的具体结构。

固定外壳内安装有电机7，电机7的机身固定在呈几字型的电机座8上，电机座8两个底端均固定在固定外壳上靠近雷达部2的一端，电机7输出端与雷达部2的旋转轴21固定连接；采用电机座8将电机7的扭矩传递至固定外壳的左端盖上，便于固定电机7。

本实施例中，电机7的型号为RMD-S-5015，电机7通过电源与CPU板51电连接，电机7自带高精度编码器，用于将三维激光雷达22旋转进行采集数据，并输出每次扫描的旋转角度信息。

作为本实施例的进一步方案，固定外壳上靠近雷达部2的一端为左端盖，左端盖内安装有轴承71，电机7的输出轴与轴承71的内圈过盈配合；采用轴承71避免了电机7输出轴的晃动，提高了电机7的输出轴的平稳性。

作为本实施例的进一步方案，旋转轴21内部中空，其内固定有导电滑环，三维激光雷达22通过导电滑环与CPU板51电连接；采用导电滑环能够避免三维激光雷达22的线路在旋转过程中缠绕。

作为本实施例的进一步方案，三维激光雷达22的中心线与旋转轴21的中心线之间的夹角为45°～80°，本实施例优选65°，如此设置三维激光雷达22的倾斜角度，使得三维激光雷达22能够在整个空间进行均匀的全向扫描，提高了三维激光雷达22垂直分辨率。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：包括手持部(1)和雷达部(2)，所述手持部(1)和雷达部(2)旋转连接；

所述手持部(1)包括固定外壳，所述固定外壳内的中部固定有镂空板(4)，所述镂空板(4)的一面固定有PCB板(5)，所述PCB板(5)上集成有惯性传感器和电源，所述PCB板(5)和所述固定外壳的上盖板(31)之间设有硅脂层；

所述镂空板(4)的另一面上设有CPU板(51)，所述CPU板(51)上设有散热组件；所述固定外壳上远离雷达部(2)的一端上安装有开关按钮(114)、USB口(113)和航空插(115)；所述雷达部(2)内安装有三维激光雷达(22)；

所述CPU板(51)分别与所述三维激光雷达(22)、所述惯性传感器、所述USB口(113)、所述电源和所述散热组件电连接，所述电源分别与所述开关按钮(114)和所述航空插(115)电连接。

2.根据权利要求1所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述散热组件包括呈螺旋喇叭状的螺旋风管(6)，所述螺旋风管(6)内设有风机，所述螺旋风管(6)的喇叭端为进风口，所述进风口与所述固定外壳上的栅格口(111)连通，所述螺旋风管(6)的螺旋中心为出风口，所述出风口与所述固定外壳上的透气口(112)连通。

3.根据权利要求2所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述固定外壳上远离雷达部(2)的一端为右端盖(11)，所述右端盖(11)弯折设置，所述开关按钮(114)、所述USB口(113)和所述航空插(115)均设置在所述右端盖(11)的弯折上部，所述栅格口(111)开设在所述右端盖(11)的弯折下部，所述栅格口(111)上固定有防尘网。

4.根据权利要求3所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述右端盖(11)的弯折上部还安装有指示灯带(116)，所述指示灯带(116)与所述电源电连接。

5.根据权利要求2所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述透气口(112)包括多个透气孔，多个所述透气孔均开设在所述固定外壳的底板上，多个所述透气孔呈圆形分布。

6.根据权利要求1所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述固定外壳内还安装有电机(7)，所述电机(7)的机身固定在呈几字型的电机座(8)上，所述电机座(8)两个底角均固定在所述固定外壳上靠近雷达部(2)的一端，所述电机(7)输出端与所述雷达部(2)的旋转轴(21)固定连接。

7.根据权利要求6所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述固定外壳上靠近雷达部(2)的一端为左端盖，所述左端盖内安装有轴承(71)，所述电机(7)的输出轴与所述轴承(71)的内圈过盈配合。

8.根据权利要求6所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述旋转轴(21)内部中空，其内固定有导电滑环，所述三维激光雷达(22)通过导电滑环与所述CPU板(51)电连接。

9.根据权利要求6所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述三维激光雷达(22)的中心线与所述旋转轴(21)的中心线之间的夹角为45°～80°。

10.根据权利要求1所述的手持式全向激光雷达三维扫描建模装置，其特征在于：所述固定外壳的上盖板(31)的材质为铝。