[发明专利]一种激光扫描测距装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人设计技术和激光扫描技术，尤其涉及 一种激光扫描测距装置。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置，它既可以接受 人类指挥，又可以运行预先编排的程序，还可基于人工智能技术 制定的原则纲领行动。一般来说，机器人的任务是协助或取代人 类的工作，例如生产业、建筑业或者危险行业的工作。移动机器 人是集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能 于一体的综合系统，可代替人到危险、恶劣或极端环境中执行任 务，完成侦察、巡逻、警戒、反恐、排爆、科学考察及采样等， 从而在诸如求援、科考、军事等领域具有巨大的应用价值。

在现有的移动机器人应用中，出于行走安全方面的考虑，往 往需要检测移动机器人在行进路线前方的障碍物位置，提前预判 并控制机器人采取必要的避让或绕行措施，例如，在机器人本体 上方安装对应的激光扫描测距装置。然而，现有的激光扫描测距 装置在传送信号和传递电能时多半采用滑环，通过皮带或齿轮啮 合的方式实现传动，存在诸如设备体积大、寿命短、噪音大的缺 点，极大地限制了装置的应用场合。例如，对于专门的清扫型移 动机器人来说，体积越小越好，若其高度较大则整机无法移动到 诸如床底、沙发下方等角落进行清扫操作。又如，对于飞行的无 人机来说，体积越小重量越轻，所需的动力越少，若其体积增加 则对应的重量加大，消耗的动力相应增加导致续航能力大幅下降。 此外，在现有的一些激光扫描测距仪中，整体结构采用可转动的 上部和不可转动的下部构成，上部与下部通过轴承相连，利用上 部旋转来改变扫描测距仪的激光收发方向，然而当前结构的体积 仍有进一步改进的空间，以便适应于多种不同的应用场合。

有鉴于此，如何设计一种激光扫描测距装置，使其体积更加 小巧，应用场合更加广泛，提升其续航能力，从而解决现有技术 的激光扫描测距装置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

针对现有技术中的激光扫描测距装置所存在的上述缺陷，本 发明提供一种结构小巧、外形结构紧凑的激光扫描测距装置。

依据本发明的一个方面，提供一种激光扫描测距装置，包括 激光发射器、激光接收器、接收电路板、内外线圈、旋转平台、 定子、转子、固定平台、驱动发射电路板、轴承，

其中，旋转平台与固定平台通过轴承相连，转子安装在旋转 平台上，定子安装在固定平台上且位于转子的下方，激光发射器 与激光接收器各自轴线所在的平面与旋转平台的旋转轴相垂直， 激光发射器和激光接收器安装在旋转平台并且与旋转平台一同旋 转，驱动发射电路板安装在固定平台上，接收电路板安装在旋转 平台上，内外线圈位于接收电路板和驱动发射电路板之间的中空 区域，

其中，定子和转子在平行于所述旋转轴的方向上呈上下分布， 从而缩减所述激光扫描测距装置的横向宽度。

在其中的一实施例，内外线圈包括在垂直于所述旋转轴的方 向上内外嵌套的内线圈和外线圈。

在其中的一实施例，外线圈安装于固定平台且连接至驱动发 射电路板，内线圈安装于旋转平台且连接至接收电路板。

在其中的一实施例，所述激光扫描测距装置还包括外壳、编 码器和方齿，其中，方齿设置于外壳，编码器安装在接收电路板 上，藉由方齿和编码器记录旋转平台的转动位置和圈数。

在其中的一实施例，激光接收器还包括透镜和感光元件，当 激光发射器射出的光线到达障碍物后，在所述障碍物表面发生反 射，反射回来的光线经由透镜会聚并被感光元件吸收。

在其中的一实施例，驱动发射电路板和接收电路板以光电转 换的方式进行信息传输。

在其中的一实施例，驱动发射电路板包括第一发光二极管和 第一感应二极管，接收电路板包括第二发光二极管和第二感应二 极管，其中，所述第一发光二极管和所述第二感应二极管形成第 一无线传输路径，以及所述第一感应二极管和所述第二发光二极 管形成第二无线传输路径，且所述第一无线传输路径和所述第二 无线传输路径以同步方式实现全双工数据传输。