三维扫描机构、雷达和扫地机制造技术

本申请公开一种三维扫描机构、雷达和扫地机。三维扫描机构包括反射镜组件、支架、驱动部以及联动组件。支架形成有第一安装位置和第二安装位置，反射镜组件绕水平轴线可偏转地设于第一安装位置，第二安装位置用于安装激光发射和接收组件，以向反射镜组件发射激光和接收由反射镜组件反射的激光。驱动部驱使支架绕竖直轴线做旋转运动。联动组件被配置为联动支架和反射镜组件，以使得反射镜组件因支架的旋转运动而绕水平轴线偏转。本申请提供的技术方案能够解决现有技术中3D雷达传感器尺寸大、成本高的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
三维扫描机构、雷达和扫地机


[0001]本申请涉及扫地机
，具体而言，涉及一种三维扫描机构、雷达和扫地机。

技术介绍

[0002]目前市面上的3D雷达传感器基本上采用多个不同安装角度的测距模组堆叠起来，或者采用面阵光源及感光芯片来获得大角度的测距信息，这样会导致产品整体尺寸很大，并且成本很高。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种三维扫描机构、雷达和扫地机，其能够解决现有技术中3D雷达传感器尺寸大、成本高的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种三维扫描机构，包括：
[0005]反射镜组件；
[0006]支架，支架形成有第一安装位置和第二安装位置，反射镜组件绕水平轴线可偏转地设于第一安装位置，第二安装位置用于安装激光发射和接收组件，以向反射镜组件发射激光和接收由反射镜组件反射的激光；
[0007]驱动部，驱动部驱使支架绕竖直轴线做旋转运动；以及
[0008]联动组件，被配置为联动支架和反射镜组件，以使得反射镜组件因支架的旋转运动而绕水平轴线偏转。
[0009]上述实现的过程中，三维扫描机构应用于扫地机中，通过反射镜组件能够使得改变激光雷达的测量方向，获得大角度的测距信息；驱动部工作，在联动组件的配合下，反射镜组件同时绕竖直轴线旋转和水平轴线偏转，从而实现对激光发射和接收的角度调整，即测量方向的调整，最终激光会在水平和竖直两个方向，以一定特征的方式，由激光发射和接收组件处理形成3D点云，达到建图及避障的效果；同时，由于反射镜组件的偏转角度与其旋转角度是关联的，故激光的测量精度高，利于扫地机的避障效果；同时，由于采用一个动力源驱使反射镜组件在两个方向上运动，故能够使得三维扫描机构结构紧凑，且降低制造成本。
[0010]在可选的实施方式中，联动组件包括底座、面齿轮以及直齿轮；
[0011]驱动部设于底座，支架相对于底座旋转；
[0012]面齿轮设于底座且与支架的旋转轴同轴；
[0013]反射镜组件通过转轴与支架连接，直齿轮与转轴传动连接，且直齿轮与面齿轮啮合。
[0014]上述实现的过程中，联动组件结构简单，便于制造；当驱动部工时，支架相对于底座旋转，位于反射镜组件上的直齿轮会随着反射镜组件的旋转而相对于面齿轮运动，以发生转动，从而驱使反射镜组件做偏转运动；同时，由于采用齿轮传动的方式，其传动稳定且准确，故能够保证反射镜组件的偏转运动与旋转运动的关联性，保证激光的测量精度；需要
说明的是，可在面齿轮和直齿轮之间设置调速齿轮，以调整反射镜组件的偏转速度和方向；同时，需要说明的是，直齿轮不仅可直接设置在转轴上，直齿轮与转轴之间还可以设置其他传动结构，例如带轮传动结构：主动带轮与直齿轮同旋转轴设置，从动带轮设于转轴，通过皮带连接从动带轮和主动带轮，从而将直齿轮的扭矩传递给转轴。
[0015]在可选的实施方式中，底座的端面形成有环形槽，面齿轮嵌设于环形槽中；
[0016]面齿轮和环形槽之间配置有凹凸定位结构。
[0017]上述实现的过程中，面齿轮能够方便地组装于底座上，且由于凹凸定位结构，故面齿轮能够精准地设置在底座上，避免面齿轮发生错误的情况发生；需要说明的是，凹凸定位结构可以包括设置在面齿轮侧壁的凸起和设置在环形槽内壁的凹槽。
[0018]在可选的实施方式中，底座形成有旋转槽，驱动部固定于旋转槽的底部，支架可转动地位于旋转槽中。
[0019]上述实现的过程中，将驱动部设置于旋转槽的底部，能够有效地保护驱动部，将支架设于旋转槽内，能够起导向作用，也避免支架脱出。
[0020]在可选的实施方式中，支架包括安装筒体和安装架，两个安装架间隔形成于安装筒体的顶端，第一安装位置形成于两个安装架之间，第二安装位于形成于安装筒体内部；
[0021]反射镜组件包括反射镜本体和反射镜安装座，反射镜安装座可偏转地设于两个安装架之间，反射镜本体固定于反射镜本体上。
[0022]上述实现的过程中，第一安装位置处于第二安装位置的上方，利于激光向外射出，也利于激光经反射后由激光发射和接收组件接收；同时，激光发射和接收组件位于安装筒体内，能够有效地起到保护效果，避免外力物质对激光发射和接收组件造成干扰。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种雷达，雷达包括激光发射和接收组件以及前述实施方式任一项的三维扫描机构；
[0024]激光发射和接收组件设于第二安装位置。
[0025]上述实现的过程中，激光发射和接收组件具有发射激光、接收激光以及激光处理的作用，激光发射和接收组件向反射镜组件发射激光，经过反射镜组件的作用，能够向不同的角度发射激光，激光遇到障碍物后经过反射镜组件的作用被激光发射和接收组件接收并生成3D点云，最终达到建图及避障的效果。
[0026]在可选的实施方式中，激光发射和接收组件包括激光二极管、PCBA和汇聚透镜；
[0027]激光二极管与PCBA连接，用于向反射镜组件发射激光，汇聚透镜用于将反射镜组件反射的激光汇聚至PCBA上。
[0028]上述实现的过程中，PCBA控制激光二级管，向外发射一定波段的激光；折返的激光经过反射镜组件反射后，会由汇聚透镜作用，汇聚至PCBA上的处理器上，从而测算距离生成3D点云。
[0029]在可选的实施方式中，激光二极管和汇聚透镜同轴。
[0030]上述实现的过程中，激光二极管和汇聚透镜同轴设计，利于测距的精度。
[0031]第三方面，本专利技术提供一种扫地机，扫地机包括前述实施方式任一项的雷达。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0033]图1为本实施例中三维扫描机构的立体图；
[0034]图2为本实施例中三维扫描机构的剖视图；
[0035]图3为本实施例中联动组件的示意图；
[0036]图4为本实施例中支架的示意图；
[0037]图5为本实施例中雷达的立体图；
[0038]图6为本实施例中雷达的剖视图。
[0039]图标：10
‑
反射镜组件；11
‑
反射镜本体；12
‑
反射镜安装座；
[0040]20
‑
支架；20A
‑
第一安装位置；20B
‑
第二安装位置；21
‑
安装筒体；22
‑
安装架；23
‑
台阶；
[0041]30
‑
驱动部；
[0042]40
‑
联动组件；41
‑
底座；42
‑
面齿轮；43
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描机构，其特征在于，包括：反射镜组件；支架，所述支架形成有第一安装位置和第二安装位置，所述反射镜组件绕水平轴线可偏转地设于所述第一安装位置，所述第二安装位置用于安装激光发射和接收组件，以向所述反射镜组件发射激光和接收由所述反射镜组件反射的激光；驱动部，所述驱动部驱使所述支架绕竖直轴线做旋转运动；以及联动组件，被配置为联动所述支架和所述反射镜组件，以使得所述反射镜组件因所述支架的旋转运动而绕所述水平轴线偏转。2.根据权利要求1所述的三维扫描机构，其特征在于，所述联动组件包括底座、面齿轮以及直齿轮；所述驱动部设于所述底座，所述支架相对于所述底座旋转；所述面齿轮设于所述底座且与所述支架的旋转轴同轴；所述反射镜组件通过转轴与所述支架连接，所述直齿轮与所述转轴传动连接，且所述直齿轮与所述面齿轮啮合。3.根据权利要求2所述的三维扫描机构，其特征在于，所述底座的端面形成有环形槽，所述面齿轮嵌设于所述环形槽中；所述面齿轮和所述环形槽之间配置有凹凸定位结构。4.根据权利要求2所述的三维扫描机构，其特征在于，所述底座形成有旋转槽，所述驱动部固定于所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，宫海涛，姜祥，
申请(专利权)人：深圳市杉川机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：