CN206977289U - 一种旋转测距平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种旋转测距平台，包括旋转平台和固定平台，旋转平台包括旋转平台底板，旋转平台底板的上安装有电路板和测距模块，固定平台包括定子、电机和编码器，定子与电机的定子固定，旋转平台底板与电机通过旋转轴连接，编码器与旋转轴同轴连接；旋转平台底板的下表面设置有线圈绕组，定子的上表面设置有永磁铁，定子上表面与旋转平台底板下表面相对，或者，旋转平台底板、定子呈筒状，旋转平台底板的内表面或外表面设置有线圈绕组，相应地，定子的外表面或内表面设置有永磁铁，旋转平台底板套在定子外或定子套在旋转平台底板外；旋转平台底板与定子形成供电模块对电路板供电。本实用新型采用非接触式供电方式，提高了非接触式供电的效率和测距设备的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种旋转测距平台。
背景技术
随着人工智能的进步和发展，机器人技术日趋成熟，同时对机器人配套的检测设备提出了更高的要求，如希望距离测量、障碍物探测等传感设备的体积小，功耗低，可靠性高，测量精度高等。
机器人在运动的过程中需要探测附近是否存在障碍物及周边的路况信息，于是人们提出了基于激光扫描的旋转测距方案。在这些方案中，激光测距设备主要由2部分组成：固定平台和旋转平台，激光扫描模块固定在旋转平台上，固定平台以滑环的方式向旋转平台供电。然而，滑环属于接触式供电，长期工作会磨损、老化，降低了设备的可靠性同时增加了维修成本。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种旋转测距平台，采用非接触式供电方式，提高了非接触式供电的效率和测距设备的可靠性。
本实用新型提供的旋转测距平台，包括旋转平台和固定平台，所述旋转平台包括旋转平台底板，所述旋转平台底板的上安装有电路板和测距模块，所述固定平台包括定子、电机和编码器，所述定子与电机的定子固定，所述旋转平台底板与电机通过旋转轴连接，所述编码器与旋转轴同轴连接；所述旋转平台底板的下表面设置有线圈绕组，所述定子的上表面设置有永磁铁，所述定子上表面与旋转平台底板下表面相对，或者，所述旋转平台底板、定子呈筒状，所述旋转平台底板的内表面或外表面设置有线圈绕组，相应地，所述定子的外表面或内表面设置有永磁铁，所述旋转平台底板套在定子外或所述定子套在旋转平台底板外；所述旋转平台底板与定子形成供电模块对电路板供电。
驱动电机旋转后，由电机带动旋转平台转动，旋转平台与定子之间形成一个供电模块，从而对电路板进行供电，由于是非接触式供电，不会出现磨损老化的问题。电机以及定子与旋转平台组成的供电模块可以是盘式电机，也可以根据具体的结构需求而改变电机的结构，如电机可以是径向磁通永磁电机(包括外转子永磁电机和内转子永磁电机)；定子和旋转平台底板形成的供电模块也可以是径向磁通永磁电机(包括外转子永磁电机和内转子永磁电机)。
本实用新型所述电路板包括功率模块、信号控制模块、数据处理模块和无线模块，所述功率模块将供电模块提供的交流电转换为直流电，所述信号控制模块控制测距模块发射信号，所述数据处理模块对测距模块发送的数据进行处理，所述无线模块将数据处理模块处理后的数据发送出去。
编码器为光电正交编码器或磁编码器。所述测距模块为激光测距传感器或微波雷达传感器。所述电机为永磁同步电机或无刷直流电机。
为保护旋转测距平台，所述旋转平台上安装有旋转平台外壳；所述固定平台上安装有固定平台外壳。
本实用新型提供的旋转测距平台，驱动电机旋转后，由电机带动旋转平台恒速旋转，旋转平台与定子之间形成一个供电模块，从而对电路板进行供电，由于是非接触式供电，不会出现磨损老化的问题，供电效率超过90％，测距平台性能可靠。
附图说明
图1为本实用新型结构示意；
图中：1-旋转平台外壳；2-电路板；3-旋转平台底板；4-定子；5-永磁电机；6-固定平台外壳；7-轴承；8-编码器；9-旋转轴；10-测距模块。
具体实施方式
旋转测距平台如图1所示，主要分为两个部分：由旋转平台外壳1和旋转平台底板3组成的旋转平台；由定子4、永磁电机5、固定平台外壳6和编码器8组成的固定平台。旋转平台底板3的下表面安装有按照一定规律分布的线圈绕组，旋转平台底板3的上表面安装有电路板2和测距模块10。电路板2包括功率模块、信号控制模块、数据处理模块和无线模块，功率模块将接收到的由供电模块提供的交流电转换为需要的直流电，信号控制模块控制测距模块10的发射组件按照一定的频率发射信号，数据处理模块是采集测距模块10的接收组件输出的信号进行处理，并通过无线模块将处理后的数据发送出去。测距模块10可以采用激光类型的测距模块(激光测距传感器)，也可以采用微波雷达型的测距模块(微波雷达测距传感器)。定子4的上表面安装有按照一定规律排列的永磁铁，定子4与永磁电机5的定子固定在一起。旋转平台底板3与固定平台通过旋转轴9连接，定子4、永磁电机5上设置有轴承7，旋转轴安装在轴承7上，编码器8与旋转轴9同轴连接，编码器8可以采用光电式正交编码器，也可以采用磁编码器。旋转平台外壳1将旋转平台底板3、测距模块10、电路板2罩起来，固定平台外壳6将永磁电机、定子等罩起来。
电机驱动器(图中未标出，可以内置于固定平台中，也可以在整个旋转测距平台外侧)驱动永磁电机5恒速旋转，永磁电机5的转子通过旋转轴9拖动旋转平台旋转，编码器8与旋转轴同轴连接，用于检测旋转平台的速度和旋转平台每旋转一周的起始位置，旋转平台的转速也是永磁电机5的转子的转速。可以向电机驱动器发送转速命令来改变旋转平台的转速。当旋转平台恒速旋转时，旋转平台底板上的线圈绕组与定子4有一个恒定的相对速度，根据法拉第电磁感应定律，线圈绕组中会产生幅值恒定的电动势，从而向旋转平台供电。
在图1中，永磁电机5是盘式电机；定子4和旋转平台底板3也组成了一个盘式电机。在实际的应用中，可以根据具体的结构需求而改变电机的结构，如永磁电机5可以是径向磁通永磁电机(包括外转子永磁电机和内转子永磁电机)；定子4和旋转平台底板3也可以是径向磁通永磁电机(包括外转子永磁电机和内转子永磁电机)，此时，旋转平台底板3、定子4需要制作成筒状，采用外转子结构形式时，线圈绕组设置在旋转平台底板的内表面，永磁铁设置在定子的外表面，旋转平台底板套在定子外，采用内转子结构形式时，线圈绕组设置在旋转平台底板的外表面，永磁铁设置在定子的内表面，定子套在旋转平台底板外。上述永磁电机可以采用永磁同步电机(PMSM)，也可以采用无刷直流电机(BLDC)。
Claims (6)
1.一种旋转测距平台，包括旋转平台和固定平台，其特征在于：所述旋转平台包括旋转平台底板，所述旋转平台底板的上安装有电路板和测距模块，所述固定平台包括定子、电机和编码器，所述定子与电机的定子固定，所述旋转平台底板与电机通过旋转轴连接，所述编码器与旋转轴同轴连接；所述旋转平台底板的下表面设置有线圈绕组，所述定子的上表面设置有永磁铁，所述定子上表面与旋转平台底板下表面相对，或者，所述旋转平台底板、定子呈筒状，所述旋转平台底板的内表面或外表面设置有线圈绕组，相应地，所述定子的外表面或内表面设置有永磁铁，所述旋转平台底板套在定子外或所述定子套在旋转平台底板外；所述旋转平台底板与定子形成供电模块对电路板供电。
2.如权利要求1所述的旋转测距平台，其特征在于：所述电路板包括功率模块、信号控制模块、数据处理模块和无线模块，所述功率模块将供电模块提供的交流电转换为直流电，所述信号控制模块控制测距模块发射信号，所述数据处理模块对测距模块发送的数据进行处理，所述无线模块将数据处理模块处理后的数据发送出去。
3.如权利要求1或2所述的旋转测距平台，其特征在于：编码器为光电正交编码器或磁编码器。
4.如权利要求1或2所述的旋转测距平台，其特征在于：所述测距模块为激光测距传感器或微波雷达传感器。
5.如权利要求1或2所述的旋转测距平台，其特征在于：所述旋转平台上安装有旋转平台外壳；所述固定平台上安装有固定平台外壳。
6.如权利要求1或2所述的旋转测距平台，其特征在于：所述电机为永磁同步电机或无刷直流电机。
Priority Applications (1)
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| CN201720940483.2U CN206977289U (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 一种旋转测距平台 |
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Family
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109991617A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-09 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 激光雷达 |
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2017
- 2017-07-31 CN CN201720940483.2U patent/CN206977289U/zh active Active
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| CN109991617B (zh) * | 2019-04-26 | 2020-08-07 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 激光雷达 |
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