CN113391293A - 激光雷达用反射镜的安装机构及激光雷达的旋转机构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光雷达用反射镜的安装机构及激光雷达的旋转机构,该安装机构包括:固定架,包括主臂、以及分别与所述主臂两端相连接的两个支臂,所述两个支臂位于所述主臂的同一侧;所述主臂内壁面和两个支臂内壁面设有用于容纳所述反射镜的凹槽,所述主臂外壁面和两个支臂外壁面设有注胶孔,所述注胶孔与对应的所述凹槽相连通;电机,所述电机与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,用于驱动所述固定架旋转进而带动所述反射镜旋转。本申请提供的激光雷达用反射镜的安装机构及激光雷达的旋转机构,能够减轻负载,降低振动,提高雷达扫描精度。
Description
技术领域
本申请涉及测量测绘技术领域,特别是涉及一种激光雷达用反射镜的安装机构及激光雷达的旋转机构。
背景技术
激光雷达以其激光发射组件发出的发射束打到物体上,引起散射,一部分光束形成接收光束而被激光雷达的激光接收组件接收,根据激光测距原理,就得到从激光雷达到物体的距离。
现有的部分激光雷达使用平面反射镜,平面反射镜尺寸大、厚度小,为将其固定一般设计四周全包的框架。然而,本申请的发明人经过长期研究发现,这种固定方法会导致电机负载增加,且因力臂效果,使反射镜远离电机的一端更容易出现旋转扰动,导致精度降低。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种激光雷达用反射镜的安装机构及激光雷达的旋转机构,能够减轻负载,降低振动,提高雷达扫描精度。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种激光雷达用反射镜的安装机构,包括:
固定架,包括主臂、以及分别与所述主臂两端相连接的两个支臂,所述两个支臂位于所述主臂的同一侧;所述主臂内壁面和两个支臂内壁面设有用于容纳所述反射镜的凹槽,所述主臂外壁面和两个支臂外壁面设有注胶孔,所述注胶孔与对应的所述凹槽相连通;
电机,所述电机与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,用于驱动所述固定架旋转进而带动所述反射镜旋转。
其中,所述固定架具有对称轴;所述电机具有旋转轴,所述旋转轴与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,且所述旋转轴绕所述对称轴进行自转。
其中,所述凹槽底部设有导胶槽,所述凹槽通过所述导胶槽与所述注胶孔相连通;所述导胶槽的宽度大于所述凹槽的宽度。
其中,所述两个支臂分别与所述主臂相垂直设置,所述凹槽的深度不低于1毫米。
其中,所述主臂在背对所述支臂的一侧设有非贯通的电机轴孔,所述旋转轴的端部位于所述电机轴孔内且与所述电机轴孔固定连接。
其中,所述主臂上设有与所述电机轴孔相连通的第一顶丝孔,所述第一顶丝孔的轴线垂直于所述对称轴;所述旋转轴上设有与所述第一顶丝孔相对应的第二顶丝孔,所述第二顶丝孔的轴线垂直于所述对称轴;相对应的所述第一顶丝孔和第二顶丝孔内设有一个顶丝。
其中,所述电机和固定架之间设有基座,所述基座包括固定相连的底板和安装板,所述底板用于和支撑面接触并支撑所述安装机构,所述安装板上设有供所述电机的旋转轴穿过的第一通孔,所述电机和所述安装板固定相连。
其中,所述支臂远离所述主臂的一端连接有隔离板,所述隔离板上设有供所述反射镜穿过的第二通孔。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种激光雷达的旋转机构,包括:
反射镜;
固定架,包括主臂、以及分别与所述主臂两端相连接的两个支臂,所述两个支臂位于所述主臂的同一侧;所述主臂内壁面和两个支臂内壁面设有用于容纳所述反射镜的凹槽,所述主臂外壁面和两个支臂外壁面设有注胶孔,所述注胶孔与对应的所述凹槽相连通;
电机,所述电机与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,用于驱动所述固定架旋转进而带动所述反射镜旋转。
其中,所述反射镜为平面反射镜,所述支臂的长度大于所述平面反射镜长度的1/3。
本申请的有益效果是:本申请提供的激光雷达用反射镜的安装机构,其固定架包括主臂和两个支臂,相较于整体框架固定结构,本安装机构重量较小,从而能够减轻负载,电机负载减轻后其旋转的不平衡量降低,进而使安装机构的振动降低,提高了雷达的扫描精度。
还有,本安装机构设有用于容纳反射镜的凹槽,凹槽与注胶孔相连通,将反射镜从两个支臂所在的一侧***凹槽,再通过注胶孔注胶,可以使反射镜很好地固定在本安装机构上,本安装机构可以简化安装过程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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为本申请实施方式中所提供的一种激光雷达用反射镜的安装机构安装有反射镜的结构示意图,图1也是本申请实施方式中所提供的一种激光雷达的旋转机构的结构示意图;
图2为图1的结构***图;
图3为本申请实施方式中所提供的一种固定架的结构示意图;
图4为图3的另一视角图。
附图标记说明:
1、电机;11、旋转轴;12、第二顶丝孔;2、基座;21、底板;22、安装板;23、第一通孔;3、固定架;31、主臂;32、支臂;33、凹槽;34、注胶孔;35、导胶槽;36、第一顶丝孔;37、电机轴孔;4、隔离板;41、第二通孔;5、反射镜。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2。本申请实施方式提供的激光雷达用反射镜5的安装机构,可以包括固定架3和电机1。其中固定架3包括主臂31、以及分别与主臂31的两端相连接的两个支臂32。两个支臂32位于主臂31的同一侧。主臂31内壁面和两个支臂32内壁面设有用于容纳反射镜5的凹槽33。主臂31外壁面和两个支臂32外壁面设有注胶孔34。注胶孔34与对应的凹槽33相连通。电机1与主臂31背对支臂32的一侧相连,用于驱动固定架3旋转进而带动反射镜5旋转。
本申请提供的激光雷达用反射镜5的安装机构,其固定架3包括主臂31和两个支臂32,相较于整体框架固定结构,本安装机构重量较小,从而能够减轻负载,电机1负载减轻后其旋转的不平衡量降低,进而使安装机构的振动降低,提高了雷达的扫描精度。
还有,本安装机构设有用于容纳反射镜5的凹槽33,凹槽33与注胶孔34相连通,将反射镜5从两个支臂32所在的一侧***凹槽33,再通过注胶孔34注胶,可以使反射镜5很好地固定在本安装机构上,本安装机构可以简化安装过程。
在本实施方式中,固定架3具有对称轴(未在图中示出),即固定架3关于该对称轴对称。由于固定架3为对称结构,其对反射镜5的固定限位也对称分布,则反射镜5因长期旋转导致位置偏移的风险降低,提高了该安装机构的长期运行可靠性。电机1具有旋转轴11,该旋转轴11与主臂31背对支臂32的一侧相连。旋转轴11绕对称轴进行自转,即电机1和固定架3同轴设置,从而可以进一步降低振动。
优选的,两个支臂32分别与主臂31相垂直设置,支臂32的延伸方向和对称轴平行,从而使得固定架3为U型,便于固定架3的加工,更易保证良好的对称度。例如,可以保证对称度为0.02mm。
在本实施方式中,如图4所示,凹槽33底部设有导胶槽35,凹槽33通过导胶槽35与注胶孔34相连通。其中,凹槽33底部是指凹槽33中面对注胶孔34的一面。导胶槽35的宽度大于凹槽33的宽度。其中,宽度是指在垂直于对称轴方向上的尺寸。通过设置宽度大于凹槽33的导胶槽35,在向注胶孔34注胶后,胶液可以通过导胶槽35流动,使胶液与反射镜5被固定的边的粘接面积更大,且不会顶起反射镜5,使反射镜5的固定效果更好。
优选的,凹槽33的深度不低于1毫米,从而可以满足反射镜5的固定。多个注胶孔34间隔均匀地分布在主臂31和支臂32的外壁面上,每个支臂32外壁面、主臂31外壁面可以至少设置两个注胶孔34。需要说明的是,本申请实施方式中所述外壁面,是指与内壁面相对的壁面,而不是与内壁面相邻的壁面。
在本实施方式中,如图3所示,主臂31在背对支臂32的一侧设有非贯通的电机轴孔37。旋转轴11的端部位于电机轴孔37内且与电机轴孔37固定连接。电机轴孔37的轴线为对称轴,进而保证结构整体的同轴度。
如图4所示,两个支臂32的内壁面在沿对称轴延伸的方向上均设有凹槽33;主臂31的内壁面在垂直于对称轴的方向上,两边设有凹槽33,分别与支臂32上的凹槽33连通,中间为平面,该平面位置与电机轴孔37相对。凹槽33如此分布,有利于在保证反射镜5稳定固定的同时,保证固定架3的强度,使电机1能稳定驱动固定架3旋转。
在本实施方式中,主臂31上可以设有与电机轴孔37相连通的第一顶丝孔36。第一顶丝孔36的轴线垂直于对称轴,并垂直于主臂31的延伸方向。第一顶丝孔36可以设有两个,对称分布。第一顶丝孔36在其延伸方向上将电机轴孔37与外界连通。
如图2所示,旋转轴11上设有与第一顶丝孔36相对应的第二顶丝孔12。第二顶丝孔12的轴线垂直于对称轴,并垂直于主臂31的延伸方向,第二顶丝孔12为非贯通孔。相对应的第一顶丝孔36和第二顶丝孔12内设有一个顶丝,顶丝通过第一顶丝孔36并顶紧在第二顶丝孔12内,此后可以向第一顶丝孔36和第二顶丝孔12内注射特定胶水以填充缝隙。
通过设置第一顶丝孔36、第二顶丝孔12、顶丝可以将电机1的旋转轴11固定在固定架3上。通过调整固定架3与旋转轴11连接的顶丝,可以微调固定架3的对称轴与旋转轴11的同轴度,也使整个安装机构的振动进一步减小,且提高了雷达的扫描精度。
在本实施方式中,电机1和固定架3之间可以设有基座2。基座2包括固定相连的底板21和安装板22,底板21用于和支撑面接触并支撑该安装机构。安装板22上设有供电机1的旋转轴11穿过的第一通孔23,以及用于固定电机1的定位孔。电机1可以通过穿过该定位孔的螺丝固定在安装板22上,当然电机1也可以通过其他紧固件固定在安装板22上,本申请对此不作唯一的限定。
在本实施方式中,如图1所示,支臂32远离主臂31的一端连接有隔离板4,用于将安装机构与反射镜5的工作面隔离,从而可以使反射镜5提高工作效率。如图2所示,隔离板4上设有供反射镜5穿过的第二通孔41,方便隔离板4与反射镜5的安装。同时,两个支臂32远离主臂31的一端可以设置安装部,用于安装隔离板4。隔离板4可以通过螺丝或其他紧固件固定在安装部。
请参阅图1。本申请实施方式还提供一种激光雷达的旋转机构,其包括反射镜5、固定架3和电机1。其中固定架3包括主臂31、以及分别与主臂31的两端相连接的两个支臂32。两个支臂32位于主臂31的同一侧。主臂31内壁面和两个支臂32内壁面设有用于容纳反射镜5的凹槽33。主臂31外壁面和两个支臂32外壁面设有注胶孔34。注胶孔34与对应的凹槽33相连通。电机1与主臂31背对支臂32的一侧相连,用于驱动固定架3旋转进而带动反射镜5旋转。
本申请提供的激光雷达的旋转机构,其固定架3包括主臂31和两个支臂32,相较于整体框架固定结构,本安装机构重量较小,从而能够减轻负载,电机1负载减轻后其旋转的不平衡量降低,进而使旋转机构的振动降低,提高了雷达的扫描精度。
还有,本旋转机构设有用于容纳反射镜5的凹槽33,凹槽33与注胶孔34相连通,将反射镜5从两个支臂32所在的一侧***凹槽33,再通过注胶孔34注胶,可以使反射镜5很好地固定在本安装机构上,本旋转机构可以简化安装过程。
在本实施方式中,反射镜5可以为平面反射镜。其***凹槽33的一端可以设置阶梯部,以方便安装。优选的,对于长宽尺寸均在100mm以下,厚度大于1.5mm的反射镜5,在平行于固定架3对称轴的方向上,支臂32的长度需要大于平面反射镜5长度的1/3,从而能保证对反射镜5的稳定固定。
需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本说明书的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,包括:
固定架,包括主臂、以及分别与所述主臂两端相连接的两个支臂,所述两个支臂位于所述主臂的同一侧;所述主臂内壁面和两个支臂内壁面设有用于容纳所述反射镜的凹槽,所述主臂外壁面和两个支臂外壁面设有注胶孔,所述注胶孔与对应的所述凹槽相连通;
电机,所述电机与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,用于驱动所述固定架旋转进而带动所述反射镜旋转。
2.根据权利要求1所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述固定架具有对称轴;所述电机具有旋转轴,所述旋转轴与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,且所述旋转轴绕所述对称轴进行自转。
3.根据权利要求1所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述凹槽底部设有导胶槽,所述凹槽通过所述导胶槽与所述注胶孔相连通;所述导胶槽的宽度大于所述凹槽的宽度。
4.根据权利要求1所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述两个支臂分别与所述主臂相垂直设置,所述凹槽的深度不低于1毫米。
5.根据权利要求2所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述主臂在背对所述支臂的一侧设有非贯通的电机轴孔,所述旋转轴的端部位于所述电机轴孔内且与所述电机轴孔固定连接。
6.根据权利要求5所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述主臂上设有与所述电机轴孔相连通的第一顶丝孔,所述第一顶丝孔的轴线垂直于所述对称轴;所述旋转轴上设有与所述第一顶丝孔相对应的第二顶丝孔,所述第二顶丝孔的轴线垂直于所述对称轴;相对应的所述第一顶丝孔和第二顶丝孔内设有一个顶丝。
7.根据权利要求1所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述电机和固定架之间设有基座,所述基座包括固定相连的底板和安装板,所述底板用于和支撑面接触并支撑所述安装机构,所述安装板上设有供所述电机的旋转轴穿过的第一通孔,所述电机和所述安装板固定相连。
8.根据权利要求1所述的激光雷达用反射镜的安装机构,其特征在于,所述支臂远离所述主臂的一端连接有隔离板,所述隔离板上设有供所述反射镜穿过的第二通孔。
9.一种激光雷达的旋转机构,其特征在于,包括:
反射镜;
固定架,包括主臂、以及分别与所述主臂两端相连接的两个支臂,所述两个支臂位于所述主臂的同一侧;所述主臂内壁面和两个支臂内壁面设有用于容纳所述反射镜的凹槽,所述主臂外壁面和两个支臂外壁面设有注胶孔,所述注胶孔与对应的所述凹槽相连通;
电机,所述电机与所述主臂背对所述支臂的一侧相连,用于驱动所述固定架旋转进而带动所述反射镜旋转。
10.根据权利要求9所述的激光雷达的旋转机构,其特征在于,所述反射镜为平面反射镜,所述支臂的长度大于所述平面反射镜长度的1/3。
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