【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动电机、扫描模组及激光雷达
本申请涉及激光探测
，尤其涉及一种驱动电机、扫描模组及激光雷达。
技术介绍
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。激光雷达一般通过电机带动棱镜旋转来改变激光偏移方向，形成空间扫描，以实现对空间中不同点的扫描。但是现有的设计中，棱镜与电机在空间上是相互独立的，电机需要经过传动环节才能带动棱镜转动，在传动环节中存在传动间隙，因而会造成扫描的误差，而且结构较为复杂，体积和质量偏大，不利于在驾驶辅助系统、无人驾驶系统及移动机器人、无人驾驶飞机避障与导航领域的应用。
技术实现思路
本申请提供了一种驱动电机、扫描模组及激光雷达，通过将棱镜固定在转子组件的中空部上，不仅可以避免因传动环节而带来的扫描误差，提高激光雷达的扫描精度；而且使得激光雷达的整体结构更为紧凑，从而可以实现激光雷达...
【技术保护点】
一种激光雷达，其特征在于，包括：/n发射装置，用于发射激光光束；/n接收装置，用于接收被反射的激光光束；/n扫描模组，用于改变激光器发射的激光光束的出射方向；/n其中，所述扫描模组包括驱动电机，所述驱动电机包括转轴、围绕所述转轴旋转的转子组件和用于驱动所述转子组件转动的定子组件，所述转子组件为中空结构，包括，/n磁铁；/n与所述磁铁平行设置的磁轭；以及，/n内接于所述中空结构的棱镜和连接在所述棱镜与所述转轴之间的第一轴承件，所述定子组件上设有转轴支架，所述转轴固定在所述转轴支架上，以使得所述棱镜能够在所述定子组件内转动。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种激光雷达，其特征在于，包括：
发射装置，用于发射激光光束；
接收装置，用于接收被反射的激光光束；
扫描模组，用于改变激光器发射的激光光束的出射方向；
其中，所述扫描模组包括驱动电机，所述驱动电机包括转轴、围绕所述转轴旋转的转子组件和用于驱动所述转子组件转动的定子组件，所述转子组件为中空结构，包括，
磁铁；
与所述磁铁平行设置的磁轭；以及，
内接于所述中空结构的棱镜和连接在所述棱镜与所述转轴之间的第一轴承件，所述定子组件上设有转轴支架，所述转轴固定在所述转轴支架上，以使得所述棱镜能够在所述定子组件内转动。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述棱镜上设有棱镜穿孔，所述第一轴承件的外圈安装在所述棱镜穿孔上，所述第一轴承件的内圈与所述转轴连接。
根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述转子组件还包括：
轴承支撑座，呈中空柱状，安装在所述棱镜穿孔上，所述第一轴承件安装在所述轴承支撑座的中空柱状内。
根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述第一轴承件的数量为两个，两个所述第一轴承件安装所述轴承支撑座的两端。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述第一轴承件包括深沟球轴承。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述定子组件包括：
定子支架，呈中空筒状结构；
线圈支架，套设于所述定子支架内部。
根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述定子组件还包括：
绝缘支架，套设于所述线圈支架两侧。
根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述绝缘支架包括：
第一绝缘支架，设置在所述线圈支架的一侧；
第二绝缘支架，设置在所述线圈支架的另一侧。
根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述第一绝缘支架与第二绝缘支架通过扣合方式固定所述线圈支架。
根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述第一绝缘支架和所述第二绝缘支架的其中一个具有第一扣合部，所述第一绝缘支架和所述第二绝缘支架的另一个具有第二扣合部，所述第一扣合部与所述第二扣合部相互扣合。
根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述线圈支架包括：
定子铁芯，安装在所述定子支架的中空筒状结构中；
定子绕组，设置在所述定子铁芯上。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯分体围成，相邻两个所述铁芯之间的距离等于第一预设距离。
根据权利要求12所述的激光雷达，其特征在于，所述定子支架上均设有间隔设置的铁芯安装部，所述铁芯对应安装在所述铁芯安装部上。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，具有环形一体结构的铁芯构成，所述定子支架上设有铁芯安装部，所述铁芯安装在所述铁芯安装部。
根据权利要求12至14中任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述铁芯上设有多个沿周向分布的定子齿，每两个相邻的所述定子齿围设形成定子槽，所述定子齿沿径向从外至内依次包括齿部与齿靴部，所述定子绕组绕设在所述齿部上，所述转子组件设置在所述齿靴部的内侧。
根据权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述铁芯包括多个由冲片层叠而成的分部，每个所述分部均具有一个所述定子齿和一段轭部，相邻两个所述分部之间相互连接。
根据权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述齿部的宽度为1.8-3mm。
根据权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述齿靴部的高度为0.5-1mm。
根据权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，两个所述齿靴部的最近距离为1.8-3mm。
根据权利要求16所述的激光雷达，其特征在于，所述轭部的厚度为1.5-3mm。
根据权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述磁铁的数量为16个，所述定子槽的数量为24个；或所述磁铁的数量为20个，所述定子槽的数量为27个。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子绕组由多组空心杯绕组构成，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯一体成型，呈圆环状，所述定子绕组套装在所述铁芯本体的内侧，所述转子组件设置在所述定子绕组的内侧。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子绕组由多组空心杯绕组间隔设置而成，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯分体围成，呈圆环状，所述定子绕组套装在所述铁芯本体的内侧，所述转子组件设置在所述定子绕组的内侧。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯分体围成，呈环形状，所述铁芯本体的轴线方向上设有定子齿，所述定子绕组绕设在所述定子齿上，所述磁轭和磁铁设置在所述定子绕组的轴线方向上。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯一体成型，呈环形状，所述铁芯本体的轴线方向上设有定子齿，所述定子绕组绕设在所述定子齿上，所述磁轭和磁铁设置在所述定子绕组的轴线方向上。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯一体成型，呈环形状，所述定子绕组由多组空心杯绕组间隔设置而成，所述定子绕组位于所述铁芯的轴线方向上，所述磁轭和磁铁设置在所述定子绕组的轴线方向上。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯分体围成，呈环形状，所述定子绕组由多组空心杯绕组间隔设置而成，所述定子绕组位于所述铁芯的轴线方向上，所述磁轭和磁铁设置在所述定子绕组的轴线方向上。
根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述定子铁芯的外径为70-75mm，和/或所述定子铁芯的高度为3-7mm。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，多个所述磁铁设置在所述磁轭的外侧并沿所述磁轭的轴向间隔排列设置。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，多个所述磁铁分体拼接形成环状结构，所述环状结构套设在所述磁轭的外侧。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述磁轭的内径为53-57mm。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述磁轭的厚度为1-1.5mm。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述磁铁的厚度为1-1.3mm。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述磁轭和磁铁的高度均为3-5mm。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述磁铁与所述定子组件之间的间隙为0.5-0.8mm。
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述棱镜包括楔形棱镜、柱状棱镜。
根据权利要求1-36中任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括转接件，所述扫描模组的数量多个，多个所述扫描模组通过所述转接件连接以实现不同模态的扫描。
一种扫描模组，用于激光雷达，其特征在于，包括：
电机组件，包括驱动电机，所述驱动电机包括转轴、围绕所述转轴旋转的转子组件和用于驱动所述转子组件转动的定子组件；所述转子组件为中空结构，包括：磁铁；
与所述磁铁平行设置的磁轭；以及，
内接于所述中空结构的棱镜和连接在所述棱镜与所述转轴之间的第一轴承件，所述定子组件上设有转轴支架，所述转轴固定在所述转轴支架上，以使得所述棱镜能够在所述定子组件内转动。
控制组件，包括电机驱动器，所述电机驱动器与所述定子组件电连接，所述电机驱动器通过程序控制所述转子组件的转速和方向。
根据权利要求38所述的扫描模组，其特征在于，所述棱镜上设有棱镜穿孔，所述第一轴承件的外圈安装在所述棱镜穿孔上，所述第一轴承件的内圈与所述转轴连接。
根据权利要求39所述的扫描模组，其特征在于，所述转子组件还包括：
轴承支撑座，呈中空柱状，安装在所述棱镜穿孔上，所述第一轴承件安装在所述轴承支撑座的中空柱状内。
根据权利要求40所述的扫描模组，其特征在于，所述第一轴承件的数量为两个，两个所述第一轴承件安装所述轴承支撑座的两端。
根据权利要求38所述的扫描模组，其特征在于，所述第一轴承件包括深沟球轴承。
根据权利要求38所述的扫描模组，其特征在于，所述定子组件包括：
定子支架，呈中空筒状结构；
线圈支架，套设于所述定子支架内部。
根据权利要求43所述的扫描模组，其特征在于，所述定子组件还包括：
绝缘支架，套设于所述线圈支架两侧。
根据权利要求44所述的扫描模组，其特征在于，所述绝缘支架包括：
第一绝缘支架，设置在所述线圈支架的一侧；
第二绝缘支架，设置在所述线圈支架的另一侧。
根据权利要求45所述的扫描模组，其特征在于，所述第一绝缘支架与第二绝缘支架通过扣合方式固定所述线圈支架。
根据权利要求45所述的扫描模组，其特征在于，所述第一绝缘支架和所述第二绝缘支架的其中一个具有第一扣合部，所述第一绝缘支架和所述第二绝缘支架的另一个具有第二扣合部，所述第一扣合部与所述第二扣合部相互扣合。
根据权利要求43所述的扫描模组，其特征在于，所述线圈支架包括：
定子铁芯，安装在所述定子支架的中空筒状结构中；
定子绕组，设置在所述定子铁芯上。
根据权利要求48所述的扫描模组，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，由多个铁芯分体围成，相邻两个所述铁芯之间的距离等于第一预设距离。
根据权利要求49所述的扫描模组，其特征在于，所述定子支架上均设有间隔设置的铁芯安装部，所述铁芯对应安装在所述铁芯安装部上。
根据权利要求48所述的扫描模组，其特征在于，所述定子铁芯包括：
铁芯本体，具有环形一体结构的铁芯构成，所述定子支架上设有铁芯安装部，所述铁芯安装在所述铁芯安装部。
根据权利要求49至51中任一项所述的扫描模组，其特征在于，所述铁芯上设有多个沿周向分布的定子齿，每两个相邻的所述定子齿围设形成定子槽，所述定子齿沿径向从外至内依次包括齿部与齿靴部，所述定子绕组绕设在所述齿部上，所述转子组件设置在所述齿靴部的内侧。
根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏升，张泽政，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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