扫描式激光雷达制造技术

技术编号:18574716 阅读:74 留言:0更新日期:2018-08-01 09:55
一种扫描式激光雷达,包括一发送系统和一接收系统,所述发送系统包括一激光器和一第一反射镜,所述接收系统包括一第二反射镜和一光感测器,所述发送系统进一步包括一可水平转动的基体、一可垂直转动的支撑体,所述第一反射镜设置在所述支撑体上,该支撑体设置在所述基体上。

Scanning laser radar

A scanning laser radar, including a transmission system and a receiving system, which includes a laser and a first reflector, including a second reflector and a light sensor. The transmission system further includes a horizontal rotating matrix and a vertical rotating support. The first reflector is arranged on the supporting body, and the supporting body is arranged on the base body.

【技术实现步骤摘要】
扫描式激光雷达
本专利技术涉及一种激光雷达,尤其涉及一种扫描式激光雷达。
技术介绍
随着我国航空航天业的迅猛发展,人们对非接触式的大气成分测量、风场数据测量、距离测量、速度测量、图像目标识别等技术方法的需求越来越大,激光雷达是解决以上问题的良好方案。由于激光的高度准直特性,为了实现大面积探测,扫描式激光雷达得到了广泛应用。扫描式激光雷达目前也开始应用于无人车和无人载具上。为了感测到无人车或无人载具等移动物体在一定范围内的信号,扫描式激光雷达一般配置多个激光器和多个光感测器,以免遗漏部分重要的信号。然而,扫描式激光雷达设置多个激光器和多个光感测器,不但在成本上面临极大挑战,而且对多个激光器和多个光感测器之间的相互配合要求极高,否则会影响扫描式激光雷达的稳定性。换言之,所述扫描式激光雷达的成本较高,稳定性较低。
技术实现思路
有鉴于此,确有必要提供一种成本较低,稳定性较高的扫描式激光雷达。一种扫描式激光雷达,包括一发送系统和一接收系统,所述发送系统包括一激光器和一第一反射镜,所述接收系统包括一第二反射镜和一光感测器,所述发送系统进一步包括一可水平转动的基体、一可垂直转动的支撑体,所述第一反射镜设置在所述支撑体上,该支撑体设置在所述基体上。本专利技术提供的扫描式激光雷达只设置一个激光器和一个光感测器,利用致动器带动反射镜上下旋转从而在小范围内垂直扫描,并利用马达带动反射镜水平旋转从而在360度范围内水平扫描,同样可达到三维360度扫描的功能。与现有技术相比,本专利技术提供的扫描式激光雷达中设置的激光器和光感测器的数目大量减少,致使该扫描式激光雷达具有量化低成本的优势,而且稳定性高。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的扫描式激光雷达的结构示意图。图2是本专利技术第一实施例提供的扫描式激光雷达中致动器的工作示意图。图3是本专利技术第一实施例提供的扫描式激光雷达中致动器的另一工作示意图。图4是本专利技术第二实施例提供的扫描式激光雷达的结构示意图。图5是本专利技术第二实施例提供的基体和支撑体组成的整体结构的另一结构示意图。主要元件符号说明扫描式激光雷达10,20发送系统12,22基体120第一表面1202第一轴线1204凹槽1206滚轴122第二轴线1222支撑体124斜面1242第二表面1244第一夹角θ致动器126空心线圈1262第一磁铁1264第二磁铁1266第一安培力F1第二安培力F2第三安培力F3第四安培力F4第一反射镜128第一透镜130激光器132接收系统14第二透镜140第二反射镜142光感测器144待测物体15如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本专利技术提供的扫描式激光雷达作进一步的详细说明。请参见图1,本专利技术第一实施例提供一种扫描式激光雷达10,包括一发送系统12和一接收系统14。所述发送系统12包括一激光器132、一第一透镜130、一第一反射镜128、一支撑体124、一滚轴122、一基体120和一致动器126。所述接收系统14包括一第二透镜140、一第二反射镜142和一光感测器144。所述基体120具有一第一表面1202,并且该基体120定义一第一轴线1204,该第一轴线1204垂直于所述第一表面1202,该基体120可以在外力的推动下绕所述第一轴线1204进行360度自转,也即所述基体120可以水平转动。产生所述外力的设备不限,可以为电动机等。本实施例中,产生所述外力的设备为无刷直流马达,该无刷直流马达与所述基体120连接,并驱动所述基体120进行360度水平自转。所述基体120的材料、形状不限,该基体120的材料可以为金属等。本实施例中,所述基体120的材料为铝合金、形状为圆盘型。所述支撑体124和所述滚轴122设置在所述基体120的所述第一表面1202上。所述支撑体124安装在所述滚轴122上,该支撑体124可以绕所述滚轴122逆时针或顺时针转动。该滚轴122定义一第二轴线1222,该第二轴线1222与所述基体120的第一表面1202平行,且与所述第一轴线1204相互垂直。为了保证所述支撑体124可以绕着第二轴线1222转动,支撑体124与基体120应该间隔设置。所述支撑体124具有一斜面1242和一与该斜面1242相对设置的第二表面1244,该斜面1242与所述第一表面1202形成一第一夹角θ,该第一夹角θ大于0度且小于90度。优选地,所述第一夹角θ为大于30度且小于60度。本实施例中,所述支撑体124沿垂直于第一表面1202的方向的横截面为直角梯形,并且所述第一夹角θ为45度,所述第二表面1244垂直于所述基体120的第一表面1202。所述滚轴122和所述支撑体124的材料不限,只要可以使支撑体124绕着滚轴122转动即可。所述致动器126用于使支撑体124绕着滚轴122逆时针或顺时针转动。该支撑体124的转动是小范围内的转动,该支撑体124转动的角度范围为-45度至+45度,优选的,该支撑体124转动的角度范围为-15度至+15度。该致动器126的种类不限,可以根据实际进行选择。优选的,所述致动器126包括一磁铁、一线圈和一外接电源,该外接电源用于给所述线圈通电。根据洛伦兹力定律,运动电荷在磁场中受到洛伦兹力,而安培力是洛伦兹力的宏观表现。因此,当给所述线圈通电时,电流受磁场作用会产生作用力,该作用力会驱动所述支撑体124绕着滚轴122逆时针或顺时针转动。优选的,请参见图2,所述致动器126包括一空心线圈1262、一第一磁铁1264和一第二磁铁1266,该第一磁铁1264和第二磁铁1266层叠设置,并且层叠设置的第一磁铁1264和第二磁铁1266与所述空心线圈1262间隔设置,所述空心线圈1262设置在所述支撑体124的第二表面1244上;第一磁铁1264和第二磁铁1266的极性不相同,当第一磁铁1264为北极N时,第二磁铁1266是南极S,当第一磁铁1264为南极S时,第二磁铁1266是北极N。本实施例的致动器126中,空心线圈1262的形状为一长方形,由导线AB、导线BC、导线CD和导线DA组成。该致动器126的工作过程是:请参见图2,第一磁铁1264是北极N,第二磁铁1266是南极S;并且给空心线圈1262通入电流,其中导线AB中电流方向为垂直于纸面向里(由A指向B),导线CD中电流方向为垂直于纸面向外的电流(由C指向D);根据判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则(伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受安培力的方向),导线AB产生一第一安培力F1,且该第一安培力F1的方向由下指向上(由C指向B的方向),导线CD产生一第二安培力F2,且该第二安培力F2的方向由下指向上(由C指向B的方向);支撑体124在所述第一安培力F1和第二安培力F2的驱动下,会逆时针转动,且该支撑体124逆时针转动的角度范围为0至45度,优选的,该支撑体124逆时针转动的角度范围为0至15度。当该变电流方向时,产生的安培力方向也发生改变。具体的,请参见图3,第一磁铁1264是北极N,第二磁铁1266是南极S;并且给空心线圈1262通入电流,其中导线AB中电流方向为垂本文档来自技高网...
扫描式激光雷达

【技术保护点】
1.一种扫描式激光雷达,包括一发送系统和一接收系统,所述发送系统包括一激光器和一第一反射镜,所述接收系统包括一第二反射镜和一光感测器,其特征在于,所述发送系统进一步包括一可水平转动的基体、一可垂直转动的支撑体,所述第一反射镜设置在所述支撑体上,该支撑体设置在所述基体上。

【技术特征摘要】
1.一种扫描式激光雷达,包括一发送系统和一接收系统,所述发送系统包括一激光器和一第一反射镜,所述接收系统包括一第二反射镜和一光感测器,其特征在于,所述发送系统进一步包括一可水平转动的基体、一可垂直转动的支撑体,所述第一反射镜设置在所述支撑体上,该支撑体设置在所述基体上。2.如权利要求1所述的扫描式激光雷达,其特征在于,所述基体具有一第一表面,且该基体定义一第一轴线,该第一轴线垂直于所述第一表面;所述支撑体通过一滚轴设置在所述基体上,该滚轴定义一第二轴线,该第二轴线与所述第一表面平行,且与所述第一轴线相互垂直;所述接收系统进一步包括一致动器,该致动器驱动所述支撑体围绕所述第二轴线顺时针或逆时针转动。3.如权利要求2所述的扫描式激光雷达,其特征在于,所述支撑体围绕所述第二轴线顺时针转动的角度范围为0至45度,或者所述支撑体围绕所述第二轴线逆时针转动的角度范围为0至45。4.如权利要求2所述的扫描式激光雷达,其特征在于,所述致动器包括一空心线圈、一第一磁铁和一第二磁铁;该第...

【专利技术属性】
技术研发人员:游祥杰
申请(专利权)人:鸿富锦精密工业深圳有限公司鸿海精密工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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