一种可升降型多传感器支架及移动机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种可升降型多传感器支架及移动机器人，多传感器支架至少包括：多层固定支架和升降机构，多层固定支架与升降机构的动端连接；多层固定支架至少包括上下平行设置的用于安装激光雷达的第一支撑座、用于安装视觉相机的第二支撑座和用于安装惯性传感器的第三支撑座，第一支撑座与第二支撑座之间通过多根第一立柱连接，第二支撑座与第三支撑座之间通过多根第二立柱连接，第一支撑座上安装有激光雷达；本实用新型专利技术能够同时安装激光雷达、多个视觉相机和IMU等多个传感器，并且能可靠的保持激光雷达、视觉相机的姿态稳定。视觉相机的姿态稳定。视觉相机的姿态稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种可升降型多传感器支架及移动机器人


[0001]本技术涉及矿山场景下移动机器人
，特别涉及一种可升降型多传感器支架及移动机器人。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]随着无人驾驶技术的发展，移动机器人得到迅速的发展。单一传感器不能保证移动机器人的定位和导航精度，因此激光雷达、视觉相机、IMU(Inertial Measurement Unit，惯性传感器)、里程计等多传感器被广泛应用。不同传感器的工作原理，决定了传感器的布置位置，而传感器的布置位置关系，又决定了传感器之间的外参矩阵(外参矩阵决定了各传感器之间的标定精确度，对移动机器人的导航、定位、建图等有重要的影响)。
[0004]专利技术人发现，在矿山复杂场景下，往往因为障碍物遮挡或者施工作业面高度问题，需要雷达相机等观测传感器在不同高度工作，这就要求传感器支架需要具有升降功能，以满足不同的作业情况，而激光雷达、视觉传感器在晃动、倾斜的状况下，会严重影响移动机器人的定位、建图精度。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本技术提供了一种可升降型多传感器支架及移动机器人，能够同时安装激光雷达、多个视觉相机和IMU等多个传感器，并且能可靠的保持激光雷达、视觉相机的姿态稳定。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]本技术第一方面提供了一种可升降型多传感器支架。
[0008]一种可升降型多传感器支架，至少包括：多层固定支架和升降机构，多层固定支架与升降机构的动端连接；
[0009]多层固定支架至少包括上下平行设置的用于安装激光雷达的第一支撑座、用于安装视觉相机的第二支撑座和用于安装惯性传感器的第三支撑座，第一支撑座与第二支撑座之间通过多根第一立柱连接，第二支撑座与第三支撑座之间通过多根第二立柱连接。
[0010]进一步的，第一支撑座上开有与激光雷达的底部相配合的凹槽，凹槽的尺寸大于激光雷达的底部尺寸，第一支撑座的凹槽位置开有至少一个用于固定激光雷达的第一定位孔。
[0011]进一步的，第二支撑座上开有多个用于固定视觉相机的第二定位孔。
[0012]进一步的，第三支撑座上开有多个用于固定视觉相机的第三定位孔。
[0013]进一步的，还包括穿过依次穿过第三支撑座、第二立柱、第二支撑座、第一立柱和第一支撑座的多根螺柱，螺柱的末端通过六角螺栓固定。
[0014]进一步的，第一立柱的长度大于第二立柱的长度。
[0015]进一步的，第二支撑座为圆环状，且第二支撑座的中心通孔用于视觉相机的传输线穿过。
[0016]进一步的，升降机构为导轨滑块和滚轴丝杠配合的多层升降机构，升降机构至少包括依次嵌套的三层，第一升降平台的顶部与第三支撑座的底部固定连接，第一升降平台为矩形结构，第一升降平台两个相对的外侧面上分别固定有至少两个平行设置的第一滑块，第一升降平台的另外两个相对的外侧面上分别固定有至少一个第二滑块；
[0017]第二升降平台为矩形结构，且第二升降平台的内表面设有与第一滑块配合的第一导轨以及与第二滑块配合的第二导轨，第二升降平台两个相对的外侧面上分别固定有至少两个平行设置的第三滑块，第二升降平台的另外两个相对的外侧面上分别固定有至少一个第四滑块；
[0018]第三升降平台为矩形结构，且第三升降平台的内表面设有与第三滑块配合的第三导轨以及与第四滑块配合的第四导轨；
[0019]第三升降平台的内部设有电机，电机通过传动装置与滚轴丝杠连接，滚轴丝杠的动端与第一升降平台的底部位置相对，用于带动第一升降平台的升降。
[0020]更进一步的，第二升降平台的外表面固定有固定挡块，第三升降平台的内表面固定有与固定挡块配合的限位块。
[0021]本技术第二方面提供了一种移动机器人，包括本技术第一方面所述的可升降型多传感器支架，升降机构的底部与移动机器人平台连接。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0023]1、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，能够同时安装激光雷达、多个视觉相机和IMU等多个传感器，并且能可靠的保持激光雷达、视觉相机的姿态稳定。
[0024]2、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，通过设置的三层升降平台，能够实现传感器的自由和稳定升降，避免了各个传感器的倾斜。
[0025]3、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，通过螺柱将第三支撑座、第二立柱、第二支撑座、第一立柱和第一支撑座固定连接，保证了多层固定支架的稳定性。
[0026]4、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，第一支撑座设有半径略大于激光雷达半径的凹槽，且底部安有定位销孔，便于雷达安装定位。
[0027]5、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，第二支撑座为圆环状，在减轻重量的同时，可将相机的传输线集中从该中心孔导出，提高了便利性。
[0028]6、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，多层固定平台能够保持各传感器位置的精确标定，精确保证相机、雷达及IMU的位置关系，以方便后续多传感器之间的外参标顶。
[0029]7、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，每个升降平台采用至少六个导轨滑块装置，能够提高平台升降的工作精度，大幅降低驱动率，且安装方便。
[0030]8、本技术所述的可升降型多传感器支架及移动机器人，采用滚轴丝杠进行平台升降控制，传动精度高，运动平稳，无爬行现象，可保平台升降的稳定性，保证移动机器人的建图效果。
附图说明
[0031]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0032]图1为本技术实施例1提供的多层固定支架的结构示意图。
[0033]图2为本技术实施例1提供的多层固定支架爆炸图。
[0034]图3为本技术实施例1提供的升降内部机构示意图。
[0035]图4为本技术实施例1提供的升降机构示意图。
[0036]图5为本技术实施例2提供的移动机器人示意图。
[0037]101、六角螺母；102、单目摄像头；103、短立柱(即第二立柱)；104、速腾聚创激光雷达；105、长立柱(即第一立柱)；106、北斗星通IMU；107、激光雷达支撑底座(即第一支撑座)；108、视觉相机支撑底座(即第二支撑座)；109、IMU安装底座(即第三支撑座)；110、螺柱；
[0038]201、上层平台；202、滑块；203、导轨；204、限位块；205、固定挡块；206、电机减速器；207、电机；208、限位块；209、传动装置；210、滚轴丝杠；100、多层固定支架；20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可升降型多传感器支架，其特征在于：至少包括：多层固定支架和升降机构；多层固定支架与升降机构的动端连接，多层固定支架至少包括上下平行设置的用于安装激光雷达的第一支撑座、用于安装视觉相机的第二支撑座和用于安装惯性传感器的第三支撑座；第一支撑座与第二支撑座之间通过多根第一立柱连接，第二支撑座与第三支撑座之间通过多根第二立柱连接。2.如权利要求1所述的可升降型多传感器支架，其特征在于：第一支撑座上开有与激光雷达的底部相配合的凹槽，凹槽的尺寸大于激光雷达的底部尺寸，第一支撑座的凹槽位置开有至少一个用于固定激光雷达的第一定位孔。3.如权利要求1所述的可升降型多传感器支架，其特征在于：第二支撑座上开有多个用于固定视觉相机的第二定位孔。4.如权利要求1所述的可升降型多传感器支架，其特征在于：第三支撑座上开有多个用于固定视觉相机的第三定位孔。5.如权利要求1所述的可升降型多传感器支架，其特征在于：还包括穿过依次穿过第三支撑座、第二立柱、第二支撑座、第一立柱和第一支撑座的多根螺柱，螺柱的末端通过六角螺栓固定。6.如权利要求1所述的可升降型多传感器支架，其特征在于：第一立柱的长度大于第二立柱的长度。7.如权利要求1所述的可升降型多传感器支架，其特征在于：第二支撑座为圆环状，且第二支撑座的中心通孔用于视觉相机的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一凡，周军，李留昭，皇攀凌，林乐彬，欧金顺，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：