本实用新型专利技术公开了一种具有自平衡装置的激光雷达，所述激光雷达包括底壳，底壳中设置有电机，电机上设置有与电机转子同轴转动的自平衡装置，电机顶部设置有由电机驱动的光学镜组，光学镜组上方罩设有光学罩组件，光学罩组件盖装于底壳顶部；其中，自平衡装置设置有与电机转子同心的腔体，腔体内设置有自由活动的配重介质。配重介质。配重介质。
【技术实现步骤摘要】
一种具有自平衡装置的激光雷达
[0001]本技术涉及激光雷达领域，具体涉及一种具有自平衡装置的激光雷达。
技术介绍
[0002]激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射/散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，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。
[0003]激光雷达实现扫描的方法有多种，包括电机带动转镜/转鼓旋转扫描、电机带动发射/接收模块旋转扫描、MEMS振镜摆动扫描、电机带动光楔旋转扫描、光学相控阵扫描等。其中基于电机带动的旋转扫描方案最为成熟，应用广泛。
[0004]电机带动的旋转部件(转子部分)的形状和质量分布都是非规则对称的，微小的质量分布不均导致的初始不平衡量都会引发电机高速转动过程中的剧烈震动及高分贝噪音，最终影响雷达测距性能的实现，同时导致雷达寿命的缩短以及用户的应用体验降低。因此需在实际雷达旋转扫描方案实现过程中引入旋转部件的动平衡配平，基于动平衡设备测出旋转的不平衡量值，通过对旋转部件特定位置增加重量或减少重量的方式实现动平衡配平。此项工作设计旋转部件的配平面预留、初始重量分布设计以及在动平衡设备上的逐台配平操作。操作过程繁琐，耗时费力，增加了雷达制造实现的难度，提升了成本。同时，增重/减重过程中极易引发雷达内部组件的污染和损伤，且最终只能实现对不平衡量做到有限补偿，无法实现动平衡的完全平衡。
[0005]转子自动平衡技术是根据柔性转子在过临界转速下运行时，转子挠曲变形响应滞后于不平衡激振力，与不平衡激振力呈一钝角，此时利用补偿质量在离心力的驱动下向转子挠曲
‘
低点
’
移动，从而改变转子内部质量分布的方式来达到减振或平衡的效果。其最大的优点是不需要提供任何外部能源驱动即可在线自动平衡，同时具有结构简单、造价低廉、安全可靠等优势。
[0006]激光雷达在实际应用场景中，常被固定于运动的载体上，载体的运动速度、方向及姿态的改变造成雷达的轴系结构与地面的夹角发生变化。因所受重力角度的变化，激光雷达内高速转动的转子部分处于不同的运动模态，在转轴垂直状态下稳定工作的雷达，在转轴水平时即有可能振动及噪声增大，进而影响雷达的正常测距功能实现。
[0007]长期运行的激光雷达，存在转动部件的磨损、转子内部多个单元的连接松动、温度变化或材料疲劳引发的转子轴系或转子负载的变形等因素，以上因素都会引发雷达转子不平衡量的增加，由不平衡量引起的离心力会加速转子挠曲变形，引发内应力，进一步加速转子的疲劳，随之而来的是振动和噪声的增大甚至雷达转子损坏，功能失效。
技术实现思路
[0008]本技术的目的在于提供一种具有自平衡装置的激光雷达，以解决激光雷达转
子传统配平方式工艺繁琐、生产效率低，以及运行中的激光雷达失配引发的振动、噪声以及电机损耗问题。
[0009]为解决上述问题，本技术提供了一种技术方案：一种具有自平衡装置的激光雷达，所述激光雷达包括底壳，底壳中设置有电机，电机上设置有与电机转子同轴转动的自平衡装置，电机顶部设置有由电机驱动的光学镜组，光学镜组上方罩设有光学罩组件，光学罩组件盖装于底壳顶部；其中，自平衡装置设置有与电机转子同心的腔体，腔体内设置有自由活动的配重介质。
[0010]按上述方案，所述自平衡装置为设置于电机顶部的码盘，光学镜组与码盘连接。
[0011]按上述方案，所述码盘呈圆盘型。
[0012]按上述方案，所述腔体为深沟槽环。
[0013]按上述方案，所述配重介质为滚动钢珠。
[0014]按上述方案，所述滚动钢珠的数量为11个。
[0015]按上述方案，所述深沟槽环的深沟槽径为φ3.2mm，所述滚动钢珠的直径为3mm。
[0016]按上述方案，所述腔体为环状腔室。
[0017]按上述方案，所述配重介质为水。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]1、通过在激光雷达中设置自平衡装置，可以省去激光雷达在生产制造过程中因机械加工、制造、粘接及标准件质量不一致等因素引入残余不平衡量而产生的配平环节，提升了激光雷达的生产制造效率。
[0020]2、通过设置的自平衡装置，提升了激光雷达应对复杂工况的能力，避免了自身位置姿态变化而引起的振动噪声状态的突变。
[0021]3、通过设置的自平衡装置，补偿了激光雷达长期工作造成的转子耗损及变形、雷达外部环境变化引发的转子变形、雷达转子组件装配失效引发的细微相对位置偏移所造成的转子质量分布改变，确保了转子的长期稳定运转降低了失效率，延长了激光雷达的寿命。
附图说明
[0022]图1是本技术实施例一的码盘俯视图；
[0023]图2是图1的A
‑
A剖面图；
[0024]图3是本技术实施例一的具有自平衡装置的激光雷达爆炸视图。
[0025]图中：1
‑
光学罩组件，2
‑
光学镜组，3
‑
滚动钢珠，4
‑
码盘，5
‑
电机，6
‑
底壳。
具体实施方式
[0026]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0027]实施例一：
[0028]参见图1～图3，一种具有自平衡装置的激光雷达，所述激光雷达包括底壳6，底壳6中设置有电机5，电机5上设置有与电机转子同轴转动的自平衡装置，电机5顶部设置有由电
机驱动的光学镜组2，光学镜组2上方罩设有光学罩组件1，光学罩组件1盖装于底壳6顶部；其中，自平衡装置设置有与电机转子同心的腔体，腔体内设置有自由活动的配重介质。
[0029]进一步地，所述自平衡装置为设置于电机顶部的码盘4，光学镜组2与码盘4连接。
[0030]进一步地，码盘4呈圆盘型。
[0031]进一步地，所述腔体为深沟槽环。
[0032]进一步地，所述配重介质为滚动钢珠3。
[0033]进一步地，滚动钢珠3的数量为11个。
[0034]进一步地，所述深沟槽环的深沟槽径为φ3.2mm，滚动钢珠3的直径为3mm。
[0035]实施例二：
[0036]一种具有自平衡装置的激光雷达，所述激光雷达包括底壳6，底壳6中设置有电机5，电机5上设置有与电机转子同轴转动的自平衡装置，电机5顶部设置有由电机驱动的光学镜组2，光学镜组2上方罩设有光学罩组件1，光学罩组件1盖装于底壳6顶部；其中，自平衡装置设置有与电机转子同心本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有自平衡装置的激光雷达，其特征在于：所述激光雷达包括底壳，底壳中设置有电机，电机上设置有与电机转子同轴转动的自平衡装置，电机顶部设置有由电机驱动的光学镜组，光学镜组上方罩设有光学罩组件，光学罩组件盖装于底壳顶部；其中，自平衡装置设置有与电机转子同心的腔体，腔体内设置有自由活动的配重介质。2.根据权利要求1所述的具有自平衡装置的激光雷达，其特征在于：所述自平衡装置为设置于电机顶部的码盘，光学镜组与码盘连接。3.根据权利要求2所述的具有自平衡装置的激光雷达，其特征在于：所述码盘呈圆盘型。4.根据权利要求2或3所述的具有自平...
【专利技术属性】
技术研发人员：张强，徐辉雄，田家豪，
申请(专利权)人：山东富锐光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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