[实用新型]一种旋转扫描超声波测距装置

说明书

本实用新型提出一种旋转扫描超声波测距装置，包括基座模块和旋转扫描模块，旋转扫描模块安装在所述基座模块上；所述旋转扫描模块包括测距单元、通信单元，所述测距单元包括超声探头、超声波发射电路、超声波接收电路以及微处理器子单元；所述测距单元可以相对于所述基座模块进行360度旋转。本实用新型的一种旋转扫描超声波测距装置，采用单体的旋转扫描式超声波测距装置取代以往技术中的多个测距传感器，旋转扫描式超声波测距装置以扫描方式测量机器人四周障碍物距离及角度等数据，彻底解决了测量盲区及安装接线繁琐问题。装置结构简单，降低了以往测距装置的成本，适于推广应用。

技术领域

本实用新型属于机器人测距技术领域，特别是一种旋转扫描超声波测距装置。

背景技术

移动机器人在移动过程中需要对障碍物进行感知以确定自身的位置来达到成功避障等，对于机器人而言，要感知周边的环境，需要依靠一系列的传感器相互协调作用。而不同的传感器都有各自的优缺点，到目前为止，尚未出现一种可以完全满足环境建模需要的传感器。所以对各传感器的信息融合是环境建模的有效手段，利用多种传感器获得冗余信息，以准确感知周围环境，为环境建模提供精确的数据。

在环境感知技术中，超声波测距占有重要地位。超声波传感器作为一种相对廉价的距离信息传感器，具有体积小，成本低，容易部署等优点；同时超声波传感器具有不受光、电磁波以及粉尘等外界因素干扰的优点。超声波测距方法是基于计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输时间或其他参数来测量距离的，对被测目标无损害。而且超声波传播速度在相当大范围内与频率无关。其测距范围一般在0 .1米到10米之间，精度能达到毫米级别。因此超声波测距传感器被大量用在移动机器人上进行测距和避障。

而移动机器人在移动过程中需要对障碍物进行感知以确定自身的位置来达到避障和路径规划等，现有的避障技术采用的测距传感器一般是点对点的测距传感器，为了尽量减少测量盲区，提高测距的精确性，在实际使用中需要安装多个测距传感器来达到更好的效果。但仍不可完全避免盲区存在，且多个传感器增加了成本，安装接线也十分不便。

实用新型内容

本实用新型旨在于提出一种旋转扫描超声波测距装置，该测距装置可以保证测距模块进行高速连续360 度精确测距，只需安装单个超声波传感器即可满足测距功能，扫描方式测距更精准、更可靠，彻底解决了测量盲区及安装接线繁琐问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种旋转扫描超声波测距装置，包括基座模块和旋转扫描模块，旋转扫描模块安装在所述基座模块上；所述旋转扫描模块包括测距单元、通信单元，所述测距单元包括超声探头、超声波发射电路、超声波接收电路以及微处理器子单元；所述测距单元可以相对于所述基座模块进行360度旋转。

进一步的，所述基座模块包括驱动装置，所述旋转扫描模块与驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动扫描模块旋转。

更进一步，所述驱动装置包括电机和减速机构，所述旋转扫描模块通过减速机构和电机机械连接。

进一步的，所述基座模块还包括供电单元，所述旋转扫描模块还包括受电单元，所述供电单元通过所述受电单元为所述旋转扫描模供电。

进一步的，所述供电单元包括供电电源和供电线圈，所述受电单元包括受电线圈，所述受电线圈与供电线圈相向设置。

进一步的，所述基座模块还包括底盘，所述供电单元和驱动装置均固定在所述底盘上。

更进一步，所述受电线圈围绕在所述旋转扫描模块中轴的周围。

进一步的，所述测距单元还包括温度检测电路。

进一步的，所述旋转扫描模块还包括角度及转速测量单元。

更进一步，所述角度及转速测量单元基于光栅测量或磁环测量。