旋转式激光测距雷达的制作方法

1.本实用新型涉及一种激光测距装置，尤其涉及一种可360度旋转的激光雷达。


背景技术：

2.现有激光测距雷达为了全方位对周围进行测距，通常采用在顶部设置多个激光测距模组来实现360的测距，增加了内部元器件的数量和整个装置的功率，从而导致内部各元器件之间的信号及电力传输的建立变得特别复杂，进而增加了装置的体积。从而使其应用受到限制，尤其针对一些需小体积且待机时间越长越好的智能化设备尤为重要，如地面清洁机器人、地面障碍物探测车等等。
3.因此，亟需一种结构紧凑且能进行360度旋转的激光雷达，来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑且能进行360度旋转的旋转式激光测距雷达。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种旋转式激光测距雷达，其包括底壳、主控电路板、发射线圈、电机、光栅编码盘、旋转台、接收线圈、激光测距模组及上盖，所述底壳呈具有开口的中空结构；所述主控电路板呈水平设置于所述底壳的底部；所述发射线圈用于无线传电，所述发射线圈与所述主控电路板的电源接口电性连接，所述发射线圈设置于所述主控电路板之上；所述电机固定安装于所述底壳内并与所述主控电路板电性连接，所述电机正投影于所述发射线圈的圈内，所述电机具有输出轴；所述光栅编码盘呈圆环状结构，所述光栅编码盘套设于所述电机外并固定于所述底壳内；所述旋转台与所述输出轴连接，所述旋转台借由所述输出轴的支撑而呈悬空的设置于所述底壳内，所述旋转台借由所述电机驱动进行旋转；所述接收线圈用于无线接收电，所述接收线圈与所述发射线圈相互匹配用于无线传输电，所述接收线圈安装于所述旋转台的底面，所述接收线圈正对且平行所述发射线圈，所述接收线圈与所述发射线圈正对区域形成无障碍的输电区；所述激光测距模组包括与所述主控电路板电性连接的测距电路板，所述测距电路板上电性连接有发射镜头和接收镜头，所述测距电路板安装于所述旋转台上并与所述接收线圈电性连接；所述上盖与所述底壳对接连接并封住所述底壳的开口，所述上盖具有向上凸伸出的中空的罩体，所述发射镜头及接收镜头位于所述罩体内，所述罩体的侧壁呈透光结构。
6.与现有技术相比，本实用新型通过电机带动旋转台进行360度的转动，旋转台同步的带动其上的激光测距模组进行360度的转动，从而实现激光测距模组的发射镜头对周围环境的360度扫描式采集测距数据，本实用新型通过激光测距模组的360度的转动，只需配对的一个发射镜头和接收镜头即可完成周围360度环境的测距工作，有效的减小了功率器件的使用，既减小了耗电量，又使得体积减小结构变的更加紧凑；同时，本实用新型对承载于旋转台上的激光测距模组采用无线供电的方式，大大的减小了通过有线方式进行传输供电的复杂结构，同时也解决了有线供电方式因旋转台的旋转而使得导线被拧而导致断路的
情况发生。
7.较佳地，本实用新型的旋转式激光测距雷达的底壳具有向中空结构内凸出的对位凸，所述主控电路板开设有卡于所述对位凸上的对位缺口。
8.较佳地，本实用新型的旋转式激光测距雷达的发射线圈、所述光栅编码盘及所述接收线圈的中心线均与所述输出轴的轴心线重合。
附图说明
9.图1是本实用新型旋转式激光测距雷达的立体图。
10.图2是图1的分解图。
11.图3是图2的进一步分解图。
12.图4是图3的进一步分解图。
具体实施方式
13.现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
14.如图1－图4所示，本实用新型的旋转式激光测距雷达100，包括底壳1、主控电路板2、发射线圈3、电机4、光栅编码盘5、旋转台6、接收线圈7、激光测距模组8及上盖9，底壳1呈具有开口的中空结构11。主控电路板2呈水平设置于底壳1的底部，主控电路板2与外界电源电性连接；具体地，底壳1具有向中空结构11内凸出的对位凸12，主控电路板2开设有卡于该对位凸12上的对位缺口21，该对位凸12及对位缺口21的配合，既能便于对主控电路板2的定位，又能起到对中空结构11内的各零部件的对位作用，从而便于安装人员进行各零部件的定向安装；更具体地，对位凸12及对位缺口21均为两个。本实用新型的发射线圈3用于无线传电，发射线圈3与主控电路板2的电源接口电性连接用于将电能传输至接收线圈7，发射线圈3设置于主控电路板2之上。本实用新型的电机4固定安装于底壳1内并与主控电路板2电性连接，电机4在主控电路板2的控制下进行工作，电机4正投影于发射线圈3的圈内，即发射线圈3套设于电机4外，电机4不会对发射线圈3进行任何物理遮挡，该电机4具有输出轴41。本实用新型的光栅编码盘5呈圆环状结构，该光栅编码盘5套设于电机4外并固定于底壳1内。本实用新型的旋转台6与电机4的输出轴41连接，旋转台6借由电机4的输出轴41的支撑而呈悬空的设置于底壳1内，该旋转台6借由电机4驱动进行旋转。与发射线圈3配对的接收线圈7用于无线接收电从发射线圈3发送的电能，接收线圈7与发射线圈3相互匹配用于无线传输电提供给激光测距模组8；具体地，接收线圈7安装于旋转台6的底面随旋转台6进行同步的转动，接收线圈7正对且平行发射线圈3进行设置，接收线圈7与发射线圈3正对区域形成无障碍的输电区，从而确保了二者之间电能传输的稳定性，尤其是在旋转台6旋转时，由于该无障碍的输电区的存在，接收线圈7在随旋转台6同步转动的同时也能稳定的为激光测距模组提供电能。本实用新型的激光测距模组8包括与主控电路板1电性连接的测距电路板81，测距电路板81上电性连接有发射镜头82和接收镜头83，测距电路板81安装于旋转台6上并与接收线圈7电性连接，具体地，主控电路板2的电能通过发射线圈3无线传输给接收线圈7，接收线圈7为测距电路板81提供电能，发射镜头82和接收镜头83在测距电路板81的控制下进行周围环境的测距；本实用新型的光栅编码盘5用来检测激光测距模组8的转速和位置
信号，其采用现有技术即可。为了确保本实用新型的各零部件不受外界环境的粉尘等影响，本实用新型设置有用于与底壳1配合形成封闭空间的上盖9，该上盖9与底壳1对接连接并封住底壳1的开口，上盖9具有向上凸伸出的中空的罩体91，发射镜头82及接收镜头83位于该罩体91内，罩体91的侧壁呈透光结构，从而使得发射镜头82发出的激光能穿过罩体91到达外界物体，激光经外界物体发射后也能穿过罩体91被接收镜头83所接收到，从而完成外界物体的测距；更具体地，该罩体91还可添加色粉，使得从罩体外无法看清其内部结构；本实用新型的罩体91优选为可通过波长为905nm的红外波段。由上可知，本实用新型通过电机4带动旋转台6进行360度的转动，旋转台6同步的带动其上的激光测距模组8进行360度的转动，从而实现激光测距模组8的发射镜头82对周围环境的360度扫描式采集测距数据，本实用新型通过激光测距模组8的360度的转动，只需配对的一个发射镜头82和接收镜头83即可完成周围360度环境的测距工作，有效的减小了功率器件的使用，既减小了耗电量，又使得体积减小结构变的更加紧凑；同时，本实用新型对承载于旋转台6上的激光测距模组8采用无线供电的方式，大大的减小了通过有线方式进行传输供电的复杂结构，同时也解决了有线供电方式因旋转台的旋转而使得导线被拧而导致断路的情况发生。
15.继续结合图1－图4所示，较佳者，本实用新型的旋转式激光测距雷达100的发射线圈3、光栅编码盘5及接收线圈7的中心线均与输出轴41的轴心线重合；从而使得本实用新型以电机4的输出轴41的轴心线为中心进行环绕式的设置，合理有效的利用了底壳1的空间，大大的缩小了体积。
16.另，本实用新型所涉及的发射线圈3与接收线圈7的无线传电、光栅编码盘5及激光测距模组8的工作原理及结构，均为本领域普通技术人员所熟知的，在此不再作详细的说明。
17.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种旋转式激光测距雷达，其特征在于，包括：底壳，所述底壳呈具有开口的中空结构；主控电路板，所述主控电路板呈水平设置于所述底壳的底部；用于无线传电的发射线圈，所述发射线圈与所述主控电路板的电源接口电性连接，所述发射线圈设置于所述主控电路板之上；电机，所述电机固定安装于所述底壳内并与所述主控电路板电性连接，所述电机正投影于所述发射线圈的圈内，所述电机具有输出轴；光栅编码盘，所述光栅编码盘呈圆环状结构，所述光栅编码盘套设于所述电机外并固定于所述底壳内；旋转台，所述旋转台与所述输出轴连接，所述旋转台借由所述输出轴的支撑而呈悬空的设置于所述底壳内，所述旋转台借由所述电机驱动进行旋转；用于无线接收电的接收线圈，所述接收线圈与所述发射线圈相互匹配用于无线传输电，所述接收线圈安装于所述旋转台的底面，所述接收线圈正对且平行所述发射线圈，所述接收线圈与所述发射线圈正对区域形成无障碍的输电区；激光测距模组，所述激光测距模组包括与所述主控电路板电性连接的测距电路板，所述测距电路板上电性连接有发射镜头和接收镜头，所述测距电路板安装于所述旋转台上并与所述接收线圈电性连接；上盖，所述上盖与所述底壳对接连接并封住所述底壳的开口，所述上盖具有向上凸伸出的中空的罩体，所述发射镜头及接收镜头位于所述罩体内，所述罩体的侧壁呈透光结构。2.如权利要求1所述的旋转式激光测距雷达，其特征在于：所述底壳具有向中空结构内凸出的对位凸，所述主控电路板开设有卡于所述对位凸上的对位缺口。3.如权利要求1所述的旋转式激光测距雷达，其特征在于：所述发射线圈、所述光栅编码盘及所述接收线圈的中心线均与所述输出轴的轴心线重合。

技术总结
本实用新型公开一种旋转式激光测距雷达，其包括底壳、主控电路板、发射线圈、电机、光栅编码盘、旋转台、接收线圈、激光测距模组及上盖，主控电路板设置于底壳的底部；发射线圈与主控电路板电性连接，发射线圈与连接在旋转台上的接收线圈匹配进行无线传输电给激光测距模组，电机安装于底壳内，电机的输出轴与旋转台连接用于驱动旋转台转动，激光测距模组凸出的安装于旋转台上并被上盖罩住。旋转台同步的带动其上的激光测距模组进行360度的转动，从而实现激光测距模组的发射镜头对周围环境的360度扫描式采集测距数据；无线供电的方式，大大的减小了通过有线方式进行传输供电的复杂结构。结构。结构。


技术研发人员：董本正 刘肇凭 谭耀剑 宋云鹏
受保护的技术使用者：光为科技（广州）有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/5/25