基于电机顶置的多线激光雷达制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于电机顶置的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括激光器、光电传感器及扫描装置；所述扫描装置包括：中轴；电机，所述电机的定子套在所述中轴的上部分的外缘，所述电机的转子绕所述中轴旋转；转动腔，所述转动腔设置在处于所述定子下部的中轴的外缘，所述转子连接并驱动所述转动腔绕中轴旋转，所述转动腔的底端与底座间的距离大于零；所述激光器和光电传感器设置在所述转动腔内；底座，所述中轴的底端固定在所述底座上。本实用新型专利技术具有体积小、稳定性好、维护方便等优点。

Multi wire laser radar based on the top of the motor

The utility model provides a multi line laser radar motor overhead based on the multi line laser radar including laser, photoelectric sensor and scanning device; the scanning device comprises a motor axis; the motor stator is sheathed on the central axis of the upper part of the outer edge of the rotor of the motor winding the axis of rotation; rotating cavity, the rotating cavity is arranged in the lower part of the outer edge of the central axis of the stator, the rotor is connected with and drives the rotating cavity to rotate around the central axis, and the base of the distance between the end of the rotating cavity is greater than zero in the bottom; the laser device and a photoelectric sensor is arranged in the rotating cavity the base, the central axis; the bottom end is fixed on the base. The utility model has the advantages of small volume, good stability, convenient maintenance and the like.

【技术实现步骤摘要】
基于电机顶置的多线激光雷达
本技术涉及激光雷达，特别涉及基于电机顶置的多线激光雷达。
技术介绍
目前的旋转扫描装置中，电机通常布置在装置底部或中部，采用同轴或旁轴方式传输动力。在旋转扫描装置中，同轴传动时，电机布置在底部，会占据一定的空间，使得电路板的布置空间被压缩，从而会增大装置径向尺寸；而电机中置，则会增大扫描转子(光机转子)中间尺寸，挤压扫描器件的空间，也会导致装置径向尺寸增大。旁轴传动则需要更多的传动零件，系统可靠性低。为了尽可能多的获取被扫描区域的三维信息，目前多采用多线激光雷达，可以覆盖更多的垂直视场区域。目前市面上多线激光雷达的线束角度分布都采取在一定角度范围内均分的方法(即垂直角分辨率是确定的值)，如Velodyne的16线、32线及64线激光雷达，其垂直角分辨率分别是2度、1.33度及0.43度，Ibeo的4线、8线激光雷达垂直角分辨率为0.8度。车载激光雷达的具体应用场景，主要是检测地面上的行人、车辆等。这就意味着如果在垂直方向上上下均分视场的话，向上发射的激光线束很大程度是被浪费的。另外，如果按照目前市场产品的角度划分方案，将所有视场角全部均分，那么达到更高的垂直分辨率就需要更多线，这也就意味着更高的成本、更大的体积和更低的可靠性稳定性。由于受限于以太网的数据容量及车载CPU的处理速度，更高线数的激光雷达(如Velodyne)无法同时兼顾高水平角分辨率和高扫描频率而基于降低成本的原因而减少线数，那么角度间隔又太大，在不远的距离范围(如40米)就无法分辨目标，例如按照总垂直视场角32°，2°间隔(垂直分辨率)，需要16线，那么40m距离处激光线束间距大约在1.4m，很容易就漏掉一个行人。
技术实现思路
为解决上述现有技术方案中的不足，本技术提供了一种体积小、稳定性好、维护方便的基于电机顶置的多线激光雷达。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于电机顶置的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括激光器、光电传感器及扫描装置；所述扫描装置包括：中轴；电机，所述电机的定子套在所述中轴的上部分的外缘，所述电机的转子绕所述中轴旋转；转动腔，所述转动腔设置在处于所述定子下部的中轴的外缘，所述转子连接并驱动所述转动腔绕中轴旋转，所述转动腔的底端与底座间的距离大于零；所述激光器和光电传感器设置在所述转动腔内；底座，所述中轴的底端固定在所述底座上。与现有技术相比，本技术具有的有益效果为：1.本技术采用同轴(电机、转动腔、上电路板等均绕中轴旋转)传动方式，大大减小传动零件的数量以及占用的空间，提高系统稳定性；2.电机顶置(电机可转动地固定在中轴的上部的外缘，转动腔处于电机的下部及沿中轴的径向的外缘，非电机的上部)，可以使得上下电路板距离很近，方便通讯，传动系统的检修也很方便；3.本技术通过激光器的疏密设置，使得激光光束非均匀分布设计在较低线束时，能够实现较高的垂直角分辨率，节约成本，减小体积；4.本技术的激光雷达充分考虑到车辆行驶中需要识别的障碍物(如行人、车辆等)通常聚集在水平线和靠近地面附近，因此增强了中心激光光束(水平和水平附近)的密度，这种非均匀式激光束分布在现实交通环境下更加科学合理；5.本技术的激光雷达在垂直角分辨率高的同时，由于减小了线束，能够同时兼顾高水平角分辨率和高扫描频率，扫描结果更加准确。附图说明参照附图，本技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本技术的技术方案，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中：图1是根据本技术实施例1的扫描装置的结构简图；图2是根据本技术实施例1的承载体和激光器的结构简图；图3是根据本技术实施例3的基于电机顶置的多线激光雷达的结构简图；图4是根据本技术实施例3的承载体和激光器的结构简图；图5是根据本技术实施例4的承载体和激光器的结构简图；图6是根据本技术实施例6的固定板和凹槽的结构简图。具体实施方式图1-6和以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：本技术实施例的一种基于电机顶置的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括：图1示意性地给出了本技术实施例的扫描装置的结构简图，如图1所示，所述扫描装置包括：中轴92，所述中轴上具有凹槽；所述中轴分为较粗部分、过渡部分和较细部分；固定座97，所述中轴的顶端固定在所述固定座上；如，固定座为中心具有凸起的圆形凹槽，较细部分的顶端固定在该凸起上；电机94，所述电机设置在所述固定座的下部且临着固定座，且电机的定子套在处于所述固定座和底座之间的中轴的上部分的外缘，如较细部分的外缘；电机的转子绕所述中轴旋转，所述电机的电源线铺设在所述凹槽内；联轴器95，所述转子的底端通过所述联轴器连接转动腔，从而使转子驱动所述转动腔绕所述中轴旋转；转动腔96，所述转动腔通过轴承固定在处于所述定子下部的中轴的外缘，如过渡部分的外缘，所述转动腔分布在电机的下部和沿着所述中轴的径向的电机的外围，非处于电机的上部；所述转动腔的内部被隔离为发射腔和接收腔；底座92，所述中轴的底端固定在所述底座上，如底座为中心具有凸起的圆形凹槽，较粗部分固定在底座的凸起上；无线输电模块，所述无线输电模块包括：发射部分，所述发射部分固定在所述中轴上；接收部分71，所述接收部分与所述转动腔固定连接，并绕所述中轴旋转上电路板72，所述上电路板设置在所述转动腔的底端；所述无线输电模块为所述上电路板供电；下电路板73，所述下电路板固定在所述底座上，所述上电路板和下电路板间的距离大于零；旋转编码器74，所述旋转编码器设置在所述转动腔的底端，所述旋转编码器到所述底座的距离大于零；图2示意性地给出了本技术实施例的承载体和激光器的结构简图，如图2所示；仅有一个承载体1，用于承载多个激光器；所述承载体设置在所述发射腔内；多个激光器11，如20、40个，具体数量与激光雷达的线数对应；所述激光器自上而下地固定在所述承载体上，并共线；光准直器件，如准直透镜，所述承载体上的激光器在包括所述光准直器件的主轴的竖直平面21上的投影点在上下方向上具有疏密分布，也即共线的激光器的上下分布具有疏密，如中间部分密，上部分和下部分疏；激光器发出的检测光穿过所述光准直器件后照射到外界物上，如地面、行人、自行车、公交站牌、汽车等；所述光准直器件设置在所述发射腔内；光接收器件，如聚焦透镜(组)，所述检测光在外界物上的反射光穿过所述光接收器件后被探测器接收；所述光接收器件设置在接收腔内；探测器，所述探测器的数量与所述激光器的数量相同，所述探测器与激光器关于所述光准直器件和光接收器件的中心连线的中垂面对称设置；所述探测器设置在接收腔内。上述多线激光雷达的工作过程为：多个激光器发出多束激光，如1号激光器发出检测光，经光准直器件准直后射到外界物上，其中中心激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电机顶置的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括激光器、光电传感器及扫描装置；其特征在于：所述扫描装置包括：中轴；电机，所述电机的定子套在所述中轴的上部分的外缘，所述电机的转子绕所述中轴旋转；转动腔，所述转动腔设置在处于所述定子下部的中轴的外缘，所述转子连接并驱动所述转动腔绕中轴旋转，所述转动腔的底端与底座间的距离大于零；所述激光器和光电传感器设置在所述转动腔内；底座，所述中轴的底端固定在所述底座上。

【技术特征摘要】
1.一种基于电机顶置的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括激光器、光电传感器及扫描装置；其特征在于：所述扫描装置包括：中轴；电机，所述电机的定子套在所述中轴的上部分的外缘，所述电机的转子绕所述中轴旋转；转动腔，所述转动腔设置在处于所述定子下部的中轴的外缘，所述转子连接并驱动所述转动腔绕中轴旋转，所述转动腔的底端与底座间的距离大于零；所述激光器和光电传感器设置在所述转动腔内；底座，所述中轴的底端固定在所述底座上。2.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述扫描装置进一步包括：联轴器，所述转子的底端通过所述联轴器连接所述转动腔。3.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述扫描装置进一步包括：固定座，所述中轴的顶端固定在所述固定座上；所述电机处于所述固定座的下部。4.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述扫描装置进一步包括：无线输电模块，所述无线输电模块包括：发射部分，所述发射部分固定在所述中轴上；接收部分，所述接收部分与所述转动腔固定连接，并绕所述中轴旋转。5.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述多线激光雷达进一步包括：上电路板，所述上电路板设置在所述转动腔的底端；下电路板，所述下电路板设置在所述底座；所述上电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家盛，向少卿，王瑞，李娜，朱雪洲，许森，杨晋，夏平杰，王红光，时从波，张琨锋，李一帆，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31