[发明专利]一种微型激光测距装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种距离测量装置，尤其涉及一种可以360度旋转测量的微型激光测距装置。

背景技术

光学扫描测距装置是一种使用准直光束进行非接触式目标物体扫描测距的设备。通过将用于测距的准直光束(如激光)进行一定范围内的旋转，即可实现对所在环境内物体进行扫描测距，并提取出环境的轮廓信息。相比超声波、图像检测等手段，使用光学扫描测距装置可以实现非常高的扫描测距精度，并且测距速度快。因此在工业和民用领域具有非常高的应用价值，目前广泛的应用于机器人自主建图于导航定位(SLAM)、3D场景重建、安防检测等领域。

早期的光学扫描测距装置使用了光学飞行时间测量原理(TimeofFlight，TOF)的激光测距并配合多组光学镜片实现扫描式测距。由于使用的TOF测距模块尺寸较大，并且包含的多组光学镜片需要在工作中保证精密的固定，因此给设计和生产这类扫描测距装置带来了很大挑战，并导致这类扫描测距装置的成本较高。同时，复杂的光学设备也增加了装置的尺寸和重量。这些因素很大地限制这类扫描测距装置在成本和体积敏感的消费品领域应用。

此外，随着机器人技术的发展，对相应的测距装置尺寸也要求越来越高，现有的测距装置在尺寸上仍然偏大，而且采用滑环旋转来传递信号，也会大大降低其使用寿命。有鉴于此，如何设计一种新的微型激光测距装置，以解决现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的光学扫描测距装置所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的微型激光测距装置，其结构简单、测量稳定性好、尺寸微小型化、使用寿命长。

依据本发明的一个方面，提供了一种微型激光测距装置，包括底座、电机、电机安装板、旋转平台、轴承、安装平台、发射接收平台、反光镜、罩子，其中，电机安装在电机安装板上，电机安装板固定连接至底座，旋转平台通过轴承与安装平台连接在一起，发射接收平台固定在安装平台上，罩子固定安装在旋转平台上，当电机带动旋转平台与安装平台发生相对旋转的同时，发射接收平台发射光源信号，该光源信号依次经由反光镜和罩子的开孔到达外部的障碍物，然后从障碍物反射并通过罩子上的开孔和反光镜到达发射接收平台。

在其中的一实施例，所述微型激光测距装置还包括小齿轮，安装于电机的输出轴上，旋转平台包括传动齿轮，该传动齿轮与小齿轮啮合从而使电机带动旋转平台转动。

在其中的一实施例，所述传动齿轮可拆卸地安装于旋转平台的外缘。

在其中的一实施例，所述传动齿轮与旋转平台是一体成型的。

在其中的一实施例，所述微型激光测距装置还包括主动轮，安装于电机的输出轴上，旋转平台还包括从动轮，该主动轮与该从动轮采用带传动方式使电机带动旋转平台转动。

在其中的一实施例，所述微型激光测距装置还包括与水平面成45°角的安装面，用于安装反光镜。进一步，反光镜安装在罩子上；或者，反光镜固定安装在旋转平台上。

在其中的一实施例，旋转平台还包括凸出的方形齿，用于记录旋转平台转动的圈数。

在其中的一实施例，所述方形齿横向放置在旋转平台。

采用本发明的微型激光测距装置，其电机安装在电机安装板上，电机安装板固定连接至底座，旋转平台通过轴承与安装平台连接在一起，发射接收平台固定在安装平台上，罩子固定安装在旋转平台上，当电机带动旋转平台与安装平台发生相对旋转的同时，发射接收平台发射光源信号，该光源信号依次经由反光镜和罩子的开孔到达外部的障碍物，然后从障碍物反射并通过罩子上的开孔和反光镜到达发射接收平台。本发明的结构紧凑，尺寸较小，整个装置的最大尺寸甚至可做到70mm以内。相比于现有技术，本发明的发射接收平台是固定不动的，通过反光镜和罩子的开孔即可发射光源信号以实现360度旋转测距。此外，本发明无需直接转动光源的发射接收部件，因而在测量精度与使用寿命上都优于现有的测距装置。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出依据本发明的一实施方式的微型激光测距装置的结构示意图；

图2示出图1的微型激光测距装置的一具体实施例中，小齿轮与旋转平台的传动齿轮相啮合的状态示意图；

图3A示出图1的微型激光测距装置的一具体实施例中，用来记录旋转平台转动圈数的方形齿竖直放置时的结构示意图；

图3B示出图3A的微型激光测距装置中，与方形齿相啮合的传动齿轮的结构示意图；