【技术实现步骤摘要】
一种全景固态激光雷达和移动机器人导航系统
[0001]本专利技术实施例涉及智能机器人
,尤其涉及一种全景固态激光雷达和移动机器人导航系统。
技术介绍
[0002]随着机器智能化的快速发展,越来越多的移动机器人被应用于工业生产及人们的日常生活中,如自动导航的智能搬运机器人、扫地机器人等,其中导航是目前移动机器人领域研究的重要课题,移动机器人为了更好的完成任务,需要有精准快速的导航系统用于生成自身的环境地图,确定自身的位置信息,并根据对环境地图的理解规划出最佳工作路径,提高工作效率。
[0003]当前市面上主要有三类导航,可以分为惯性导航、视觉导航和激光导航,其中,激光导航是目前市场上大部分移动机器人采用的导航技术。激光导航一般是在移动机器人头部设置一颗凸起的激光收发模组,通过机械旋转部件带动发射模组360
°
高速旋转,向周围投射点状激光束,再通过接收模组接收物体反射的回波信号,并利用三角测距原理,确定移动机器人与周围环境的物体之间的距离,从而生成环境地图来实现导航功能。但是,这种测距导航方式存在如下问题:
[0004]1)机械旋转部件易磨损,且结构稳定性差,会影响整个激光收发模组的使用寿命;
[0005]2)激光收发模组的旋转需要相应的旋转结构及电机来实现,电机成本和体积较大,导致整个激光收发模组的体积和成本增加,不利于系统的小型化和降成本设计,且采用旋转方式测距也会影响测距系统的稳定性;
[0006]3)在实际使用中,由于激光收发模组整体旋转负载较重及电机的固有 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全景固态激光雷达,其特征在于,包括多个dtof模组;所述多个dtof模组设置于第一平面上且沿圆周依次排列,所述多个dtof模组的光轴分别朝向不同的径向方向;所述dtof模组包括激光投射器和激光接收器,所述激光投射器发射与所述第一平面平行的线激光束,且相邻的两个所述激光投射器在所述第一平面上的视场范围至少相互连接。2.根据权利要求1所述的全景固态激光雷达,其特征在于,所述激光投射器包括激光光源、准直单元和扩散单元,所述准直单元和所述扩散单元分别设置在所述激光光源的出射激光束的光路上;所述准直单元用于至少在第一方向上准直所述出射激光束,所述扩散单元用于在第二方向上扩散所述出射激光束;其中,所述第一方向与所述第一平面垂直,所述第二方向与所述第一平面平行。3.根据权利要求2所述的全景固态激光雷达,其特征在于,所述准直单元包括柱面透镜,所述柱面透镜的轴向子午线沿所述第二方向延伸,屈光力子午线的延伸方向与所述第二方向垂直;所述激光光源位于所述柱面透镜的焦平面;所述扩散单元包括整形扩散片;或者,所述准直单元包括准直透镜,所述准直透镜在垂直所述出射激光束的任意方向上准直所述出射激光束;所述扩散单元包括波浪镜和鲍威尔透镜中的任意一种。4.根据权利要求2所述的全景固态激光雷达,其特征在于,所述激光光源包括激光芯片,所述扩散单元贴附于所述激光芯片的出光面上。5.根据权利要求1所述的全景固态激光雷达,其特征在于,所述激光投射器包括激光光源和第一集成光束整形单元,所述第一集成光束整形单元设置在所述激光光源的出射激光束的光路上;所述第一集成光束整形单元用于在第一方向上准直所述出射激光束,并在第二方向上扩散所述出射激光束;其中,所述第一方向与所述第一平面垂直,所述第二方向与所述第一平面平行。6.根据权利要求5所述的全景固态激光雷达,其特征在于,所述第一集成光束整形单元包括相互背离的第一表面和第二表面,所述第二表面位于所述第一表面远离所述激光光源的一侧;所述第一表面用于在所述第一方向上准直所述出射激光束,所述第二表面用于在所述第二方向上扩散所述出射激光束;所述第一表面呈菲涅尔微结构面和微透镜阵列面中的一种,所述第二表面呈扩散微结构面;或者,所述第一表面用于在垂直所述出射激光束的任意方向上准直所述出射激光束,所述第二表面用于在所述第二方向上扩散所述出射激光束;所述第一表面呈菲涅尔微结构面和微透镜阵列面中的一种,所述第二表面呈波浪面和屋脊面中的一种。7.根据权利要求1所述的全景固态激光雷达,其特征在于,所述激光投射器包括激光光源、准直单元和第二集成光束整形单元,所述准直单元和所述第二集成光束整形单元分别设置在所述激光光源的出射激...
【专利技术属性】
技术研发人员:李安,陈驰,张莉萍,鲁亚东,
申请(专利权)人:安思疆科技南京有限公司,
类型:发明
国别省市:
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