CN219574376U - 信号传输机构、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信号传输机构、激光测距装置及移动机器人，涉及移动机器人技术领域。信号传输机构包括发射组件、接收组件、发射线圈和接收线圈。发射线圈与接收线圈之间通过电磁耦合方式进行信号无线传输。发射线圈通过印制电路的形式集成于发射组件上，接收线圈通过印制电路的形式集成于接收组件上。如此能够避免采用绕线骨架对发射线圈和接收线圈进行固定，进而避免进行绕线骨架开模，缩减了开发周期。由于不受绕线骨架模具结构高度固定的限制，使得在开发新机型时，可通过调整相对设置的发射组件和接收组件的位置，以调整发射线圈和接收线圈的距离，在提升信号传输效能的同时，还能够适配多种机型设计，以能够开发出更轻薄的机型。

Description

信号传输机构、激光测距装置及移动机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种信号传输机构、激光测距装置及移动机器人。

背景技术

移动机器人为了能够精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标，常设置有激光测距装置。同时，为了增加测量范围，现有激光测距装置中用于激光发射和接收激光反射信号的光机模块常被设计成可旋转的。一般而言，激光测距装置利用无线传电原理进行电能或/和数据传输，其具体实施方式是：将发射线圈绕制或者铺设在第一绕线骨架上，将接收线圈绕制或者铺设在第二绕线骨架上，发射线圈利用无线传电方式向接收线圈供电。但是这种方式需要设置绕线骨架，由于绕线骨架开模周期比较长，结构高度固定，体型大，限制其他新开发机型结构设计，无法做更轻薄设计。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种信号传输机构、激光测距装置及移动机器人，旨在解决目前激光测距装置利用无线传电原理进行电能或/和数据传输时需要设置绕线骨架，限制其他新开发机型结构设计，无法做更轻薄设计的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案一为：

信号传输机构，包括相对设置的发射组件和接收组件及电磁耦合的发射线圈和接收线圈，所述发射线圈通过印制电路的形式集成于所述发射组件上，所述接收线圈通过印制电路的形式集成于接收组件上。

在所述信号传输机构的一些实施例中，所述发射组件包括电连接的第一发射板和第二发射板，所述第二发射板位于所述第一发射板和所述接收组件之间，所述发射线圈通过印制电路的形式集成于所述第二发射板。

在所述信号传输机构的一些实施例中，所述第一发射板焊接或插接在所述第二发射板上；或

所述第一发射板和所述第二发射板通过第一电连接件连接。

在所述信号传输机构的一些实施例中，在所述第一发射板和所述第二发射板通过所述第一电连接件连接时，所述第一电连接件设于所述第一发射板和所述第二发射板之间。

在所述信号传输机构的一些实施例中，所述接收组件包括电连接的第一接收板和第二接收板，所述第二接收板位于所述第一接收板和所述发射组件之间，所述接收线圈通过印制电路的形式集成于所述第二接收板。

在所述信号传输机构的一些实施例中，所述第一接收板焊接或插接在所述第二接收板上；或

所述第一接收板和所述第二接收板通过第二电连接件连接。

在所述信号传输机构的一些实施例中，在所述第一接收板和所述第二接收板通过所述第二电连接件连接时，所述第二电连接件设于所述第一接收板和所述第二接收板之间。

在所述信号传输机构的一些实施例中，所述发射线圈集成在靠近所述接收组件的一面，所述接收线圈集成在靠近所述发射组件的一面。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案二为：

激光测距装置，包括：

如上所述的信号传输机构；及

光机模块；

所述光机模块电连接于所述信号传输机构上。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案三为：

移动机器人，包括：

机身；

以及如上所述的激光测距装置，所述激光测距装置设于所述机身上。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

上述方案的信号传输机构应用装备于激光测距装置及移动机器人中，除了使激光测距装置及移动机器人具备极佳的信号传输效能之外，其自身还能够避免在开发过程中进行绕线骨架开模，缩减了开发周期；进一步地，不受绕线骨架模具结构高度固定的限制，使得新开发机型结构能够进行更轻薄设计。具体而言，该信号传输机构包括发射组件、接收组件、发射线圈和接收线圈。其中，发射线圈与接收线圈之间通过电磁耦合方式进行信号无线传输。进一步地，发射线圈通过印制电路的形式集成于发射组件上，接收线圈通过印制电路的形式集成于接收组件上。如此能够避免采用绕线骨架对发射线圈和接收线圈进行固定，进而避免进行绕线骨架开模，缩减了开发周期。同时，由于不受绕线骨架模具结构高度固定的限制，使得在开发新机型时，可通过调整相对设置的发射组件和接收组件的位置，以调整发射线圈和接收线圈的距离，在提升信号传输效能的同时，还能够适配多种机型设计，尤其是通过减少发射线圈和接收线圈的距离和/或减少发射组件和接收组件的尺寸，以能够开发出更轻薄的机型。进一步地，由于没有采用绕线骨架，使得机型无需提供绕线骨架的避让空间，在保证机型轻薄的同时还能够解决机型外观形状不一致的问题。

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轴视图；

图2为图1所示激光测距装置的***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4中B-B向剖视图；

图6为图5中C部放大结构示意图；

图7为另一个实施例中激光测距装置的***结构示意图；

图8为图7中D部放大结构示意图；

图9为图7所示激光测距装置的俯视图；

图10为图9中E-E向剖视图；

图11为图10中F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。

移动机器人为了能够精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标，常设置有激光测距装置。同时，为了增加测量范围，现有激光测距装置中用于激光发射和接收激光反射信号的光机模块常被设计成可旋转的。一般而言，激光测距装置利用无线传电原理进行电能或/和数据传输，其具体实施方式是：将发射线圈绕制或者铺设在第一绕线骨架上，将接收线圈绕制或者铺设在第二绕线骨架上，发射线圈利用无线传电方式向接收线圈供电。但是这种方式需要设置绕线骨架，由于绕线骨架开模周期比较长，结构高度固定，体型大，限制其他新开发机型结构设计，无法做更轻薄设计。

为解决上述技术问题本实用新型提供了一种信号传输机构、激光测距装置及移动机器人。其中，移动机器人包括机身以及激光测距装置。激光测距装置设于机身上。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。请一并结合图1、图2、图4、图5、图7、图9和图10，激光测距装置包括信号传输机构10及光机模块20。具体地，激光测距装置还包括第一壳体40、第二壳体50和驱动组件30。第一壳体40与第二壳体50旋转连接，驱动组件30设于第一壳体40并能够驱动第二壳体50旋转。光机模块20收容于第二壳体50内。第一壳体40包括底壳41和盖体42，盖体42盖合于底壳41，并与底壳41可拆连接，以方便驱动组件30的拆装。第二壳体50包括可拆连接转盘51和罩设部52，转盘51与盖体42旋转连接，罩设部52罩设于转盘51。进一步地，光机模块20包括支架21和设于支架21上的发射组件22和接收组件23。其中，支架21设于第二壳体50。罩设部52上开设有用于避让发射组件22和接收组件23光路的窗口部100。

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，利用发射组件22向周边目标物体发射激光信号，激光信号经目标物体反射后由接收组件接收，通过对接收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。而通过驱动组件30的驱动，光机模块20能旋转，以增加激光测距装置的测量范围。

进一步地，请一并结合图2、图5、图7和图10，光机模块20电连接于信号传输机构10上，以实现光机模块20与信号传输机构10之间的单向或双向信号传输，该信号包括但不限于电信号、控制信号和数据信号。其中，电信号用于向光机模块20提供电能。控制信号用于控制光机模块20作业。数据信号为光机模块20向信号传输机构10传输数据信号，也可以为信号传输机构10向光机模块20传输数据信号。该数据信号可为前述接收组件23生成的信号。可以理解为在其他实施例中，数据信号还可为光机模块20上其他部件生成的信号。例如，在包括摄像部件的光机模块20中，信号还可为摄像部件采集的图像信号。而信号传输机构10向光机模块20传输的数据信号包括但不限于需要光机模块20处理的数据信号。例如，当激光测距装置应用于智能设备上时，智能设备通过信号传输机构10向光机模块20传输自身参数，光机模块20在分析这些参数后会改变光机模块20原有参数，以符合智能设备的作业要求。

进一步地，请一并结合图2、图3、图6至图8和图11，信号传输机构10包括相对设置的发射组件11和接收组件12及电磁耦合的发射线圈13和接收线圈14。其中，发射组件11可以为发射电路板。接收组件12可以为接收电路板。发射线圈13通过印制电路的形式集成于发射组件11上，接收线圈14通过印制电路的形式集成于接收组件12上。其中需要说明的是，集成的意思是指线圈通过印制电路的形式形成于电路板(或其他结构件)内。进一步地，光机模块20电连接于接收组件12上。发射线圈13和接收线圈14通过电磁耦合，以无线方式进行信号传输。具体地，发射组件11将信号传输至发射线圈13，发射线圈13通过电磁耦合以无线方式将信号传输给接收线圈14，接收线圈14再将信号传输至接收组件12，接收组件12再将信号传输至光机模块20。可以理解为在其他实施例中，接收组件12还可为光机模块20的一部分，发射线圈13通过电磁耦合以无线方式将信号传输给接收线圈14，接收线圈14再将信号传输至光机模块20。

综上，实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：上述方案的信号传输机构10应用装备于激光测距装置及移动机器人中，除了使激光测距装置及移动机器人具备极佳的信号传输效能之外，其自身还能够避免在开发过程中进行绕线骨架开模，缩减了开发周期；进一步地，不受绕线骨架模具结构高度固定的限制，使得新开发机型结构能够进行更轻薄设计。具体而言，该信号传输机构10包括发射组件11、接收组件12、发射线圈13和接收线圈14。其中，发射线圈13与接收线圈14之间通过电磁耦合方式进行信号无线传输。进一步地，发射线圈13通过印制电路的形式集成于发射组件11上，接收线圈14通过印制电路的形式集成于接收组件12上。如此能够避免采用绕线骨架对发射线圈13和接收线圈14进行固定，进而避免进行绕线骨架开模，缩减了开发周期。同时，由于不受绕线骨架模具结构高度固定的限制，使得在开发新机型时，可通过调整相对设置的发射组件11和接收组件12的位置，以调整发射线圈13和接收线圈14的距离，在提升信号传输效能的同时，还能够适配多种机型设计，尤其是通过减少发射线圈13和接收线圈14的距离和/或减少发射组件11和接收组件12的尺寸，以能够开发出更轻薄的机型。进一步地，由于没有采用绕线骨架，使得机型无需提供绕线骨架的避让空间，在保证机型轻薄的同时还能够解决机型外观形状不一致的问题。

在一个实施例中，请一并结合图7和图11，发射组件11包括电连接的第一发射板111和第二发射板112。发射线圈13通过印制电路的形式集成于第二发射板112，以能够降低第二发射板112和发射线圈13整体的尺寸，进而减少激光测距装置的尺寸，并且无需开发模具，缩短了激光测距装置的研发周期。本实施例中，发射线圈13通过印制电路的形式通过印制电路的形式集成于第二发射板112，通过与接收线圈14产生电磁效应实现发射线圈13和接收线圈14之间的信号传输。进一步地，第二发射板112位于第一发射板111和接收组件12之间，使得发射线圈13能够接近接收组件23，进而更接近接收线圈14，提升发射线圈13和接收线圈14之间的信号传输效率。进一步地，发射组件11包括电连接的第一发射板111和集成有发射线圈13的第二发射板112，还可以避免对第一发射板111进行改进，既保证第一发射板111原有功能，又能够缩短研发周期。可以理解为在其他实施例中，发射组件11还可仅为一块发射电路板，发射线圈13通过印制电路的形式集成于上述发射电路板上。发射线圈13可为圆形电路或多边形电路结构。

在一个实施例中，如图11所示，第一发射板111焊接或插接在第二发射板112上。具体地，第一发射板111和第二发射板112可通过人工焊接或插接。第一发射板111和第二发射板112也可通过SMT焊接，无需人工焊接，提升了生产效率。可以理解为在其他实施例中，第一发射板111和第二发射板112还可通过第一电连接件(未示出)连接，从而节省了焊接工序，同时通过第一电连接件的设置还能方便第一发射板111和第二发射板112快速装配。在第一发射板111和第二发射板112通过第一电连接件连接时，第一电连接件设于第一发射板111和第二发射板112之间。

在一个实施例中，第一电连接件可具有多种尺寸，通过选用不同尺寸的第一电连接件调节第一发射板111与第二发射板112之间的第一距离，在提升发射线圈13和接收线圈14之间信号传输效率的同时，还能够适配不同激光测距装置对发射线圈13和接收线圈14之间的间距要求以及对发射组件11和接收组件12之间的间距要求，同时还能够尽可能减小信号传输机构10所需安装空间，使得信号传输机构10的外观形状尽可能保持一致。本实施例中，第一电连接件可以为杜邦排针。可以理解为在其他实施例中，第一电连接件还可为具有卡接、插接等结构的导电结构。

在一个实施例中，请一并结合图2、图3、图6至图8和图11，接收组件12包括电连接的第一接收板121和第二接收板122。接收线圈14通过印制电路的形式集成于第二接收板122。接收线圈14通过印制电路的形式集成于第二接收板122能够降低第二接收板122和接收线圈14整体的尺寸，进而减少激光测距装置的尺寸，并且无需开发模具，缩短了激光测距装置的研发周期。本实施例中，接收线圈14通过印制电路的形式通过印制电路的形式集成于第二接收板122，通过和发射线圈13产生电磁效应实现发射线圈13和接收线圈14之间的信号传输。进一步地，第二接收板122位于第一接收板121和发射组件11之间，使得接收线圈14能够能接近发射组件22，进而更接近发射线圈13，提升发射线圈13和接收线圈14之间的信号传输效率。进一步地，接收组件12包括电连接的第一接收板121和集成有接收线圈14的第二接收板122，还可以避免对第一接收板121进行改进，既保证第一接收板121原有功能，又能够缩短研发周期。可以理解为在其他实施例中，接收组件12还可仅为一块接收电路板，接收线圈14通过印制电路的形式集成于上述接收电路板上。接收线圈14可为圆形电路或多边形电路结构。

在一个实施例中，请一并结合图3、图6、图8和图11，第一接收板121和第二接收板122通过第二电连接件123连接，从而节省了焊接工序，同时通过第二电连接件123的设置还能方便第一接收板121和第二接收板122快速装配，以及方便不同类型的第一接收板121和第二接收板122的组合搭配。可以理解为在其他实施例中，第一接收板121还可焊接或插接在第二接收板122上。具体地，第一接收板121和第二接收板122可通过人工焊接或插接。第一接收板121和第二接收板122也可通过SMT焊接，无需人工焊接，提升了生产效率。在第一接收板121和第二接收板122通过第二电连接件123连接时，第二电连接件123设于第一接收板121和第二接收板122之间。

在一个实施例中，请一并结合图3、图6、图8和图11，第二电连接件123具有多种尺寸，通过选用不同尺寸的第二电连接件123调节第一接收板121与第二接收板122之间的第二距离，在提升发射线圈13和接收线圈14之间信号传输效率的同时，还能够适配不同激光测距装置对发射线圈13和接收线圈14之间的间距要求以及对发射组件11和接收组件12之间的间距要求，同时还能够尽可能减小信号传输机构10所需安装空间，使得信号传输机构10的外观形状尽可能保持一致。本实施例中，第二电连接件123可以为杜邦排针。可以理解为在其他实施例中，第二电连接件123还可为具有卡接、插接等结构的导电结构。

在一个实施例中，请一并结合图6和图11，发射线圈13集成在靠近接收组件12的一面，接收线圈14集成在靠近发射组件11的一面。如此使得发射线圈13和接收线圈14更接近，且不受发射组件11和接收组件12的干扰，进一步提升发射线圈13和接收线圈14之间信号传输的效率。

此外，在一些实施例中，还可通过调节第一发射板111的尺寸和/或第一接收板121的尺寸来调节发射线圈13和接收线圈14间距，来提升发射线圈13和接收线圈14之间信号传输的效率。同时，还能够适配不同激光测距装置对发射线圈13和接收线圈14之间的间距要求以及对发射组件11和接收组件12之间的间距要求，能够尽可能减小信号传输机构10所需安装空间，使得信号传输机构10的外观形状尽可能保持一致。

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.信号传输机构(10)，其特征在于，包括相对设置的发射组件(11)和接收组件(12)及电磁耦合的发射线圈(13)和接收线圈(14)，所述发射线圈(13)通过印制电路的形式集成于所述发射组件(11)上，所述接收线圈(14)通过印制电路的形式集成于接收组件(12)上。

2.根据权利要求1所述的信号传输机构(10)，其特征在于，所述发射组件(11)包括电连接的第一发射板(111)和第二发射板(112)，所述第二发射板(112)位于所述第一发射板(111)和所述接收组件(12)之间，所述发射线圈(13)通过印制电路的形式集成于所述第二发射板(112)。

3.根据权利要求2所述的信号传输机构(10)，其特征在于，所述第一发射板(111)焊接或插接在所述第二发射板(112)上；或

所述第一发射板(111)和所述第二发射板(112)通过第一电连接件连接。

4.根据权利要求3所述的信号传输机构，其特征在于，在所述第一发射板(111)和所述第二发射板(112)通过所述第一电连接件连接时，所述第一电连接件设于所述第一发射板(111)和所述第二发射板(112)之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的信号传输机构(10)，其特征在于，所述接收组件(12)包括电连接的第一接收板(121)和第二接收板(122)，所述第二接收板(122)位于所述第一接收板(121)和所述发射组件(11)之间，所述接收线圈(14)通过印制电路的形式集成于所述第二接收板(122)。

6.根据权利要求5所述的信号传输机构(10)，其特征在于，所述第一接收板(121)焊接或插接在所述第二接收板(122)上；或

所述第一接收板(121)和所述第二接收板(122)通过第二电连接件(123)连接。

7.根据权利要求6所述的信号传输机构，其特征在于，在所述第一接收板(121)和所述第二接收板(122)通过所述第二电连接件(123)连接时，所述第二电连接件(123)设于所述第一接收板(121)和所述第二接收板(122)之间。

8.根据权利要求1所述的信号传输机构(10)，其特征在于，所述发射线圈(13)集成在靠近所述接收组件(12)的一面，所述接收线圈(14)集成在靠近所述发射组件(11)的一面。

9.激光测距装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任一项所述的信号传输机构(10)；及

光机模块(20)；

所述光机模块(20)电连接于所述信号传输机构(10)上。

10.移动机器人，其特征在于，包括：

机身；

以及如权利要求9所述的激光测距装置，所述激光测距装置设于所述机身上。