[实用新型]一种用于激光雷达的三维扫描转镜系统

说明书

本实用新型公开了一种用于激光雷达的三维扫描转镜系统，包括：内置第一反射镜的方位转台、内置第二反射镜和透镜的俯仰转台，其伺服动力单元、传动机构以及闭环控制系统均集成在转台内部。方位转台旋转角度范围可设置为0゜～359°；俯仰转台旋转角度范围可设置为‑2°～182°，激光光束经第一反射镜、第二反射镜的两次反射后射出，实现激光光束的三维倒锥型立体扫描。本实用新型结构简单、紧凑，性能稳定且易于维护，在各种环境下均能正常工作，广泛应用于车载、方舱或固定站等不同模式。

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，具体地说，是一种机械扫描式激光雷达三维扫描转镜系统。

背景技术

传统激光雷达的测量方向大多是固定的，为了扩展激光雷达的测量模式，需要将激光雷达与三维扫描机构结合起来。目前，激光雷达的三维扫描，一种方式是将调制的激光从其一个面投射到待成像的表面的旋转多面多棱镜，这种方式装置复杂且昂贵；另一种是采用三维扫描转镜方式，将调制的激光经两块反射镜折射出，但现有的三维扫描转镜系统大多存在结构复杂、庞大，系统不稳定和密封防护等问题。

发明内容

本实用新型提供一种用于激光雷达的三维扫描转镜系统，其伺服动力单元、传动机构以及闭环控制系统均集成在转台内部，结构简单、紧凑，易于维护，整个三维扫描转镜系统可做为单独的部件，可广泛应用于车载、方舱或固定站等不同模式。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案如下。

一种用于激光雷达的三维扫描转镜系统，包括方位转台、俯仰转台，所述方位转台内腔底部设置方位角度编码器、方位电机驱动器、方位驱动减速电机，俯仰电机驱动器、镜刷电机驱动器，所述方位角度编码器轴部设置方位同步齿轮，所述方位驱动减速电机轴部设置方位主动齿轮，所述方位转台底部与回转支承相连接，所述回转支承为外齿型轴承，方位同步齿轮、方位主动齿轮分别与回转支承的外齿相啮合；所述方位转台内腔的斜侧壁上设置第一反射镜架，第一反射镜固定在第一反射镜架上；所述方位转台内腔的侧壁设置俯仰驱动减速电机、俯仰角度编码器，所述俯仰驱动减速电机轴部设置俯仰主动齿轮，所述俯仰角度编码器轴部设置俯仰同步齿轮，方位转台通过滑动轴承及同轴安装的空心法兰轴与俯仰转台相连接，空心法兰轴的端部设置俯仰从动齿轮，俯仰主动齿轮、俯仰同步齿轮分别与俯仰从动齿轮相啮合；所述俯仰转台内腔的顶部设置镜刷电机，俯仰转台顶部外侧设置透镜, 所述镜刷电机轴部与镜刷组件相连接，所述俯仰转台内腔的斜侧壁上设置第二反射镜架，第二反射镜固定在第二反射镜架上。

所述第一反射镜镜面与水平线呈45°角，第一反射镜的中心点与回转支承轴线、空心法兰轴轴线的交汇点相重合，所述第二反射镜与水平线呈45°角，第二反射镜的中心点与空心法兰轴轴线、透镜中心线的交汇点相重合。

所述回转支承为外齿型四点接触球轴承，所述滑动轴承为镶嵌石墨的青铜无油衬套。

所述从动齿轮采用纤维增强型尼龙材质。

所述方位转台可绕回转支承轴线往复旋转，旋转角度范围为0°～359°，所述俯仰转台可绕空心法兰轴轴线往复旋转，旋转角度范围为-2°～182°。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型在方位转台、俯仰转台部分均未设置导电滑环，进一步提高了系统的稳定性、降低了成本。

2、本实用新型中的伺服动力单元、传动机构以及闭环控制系统均集成在转台内部，结构简单、紧凑，易于维护，更可广泛应用于车载、方舱或固定站等不同模式。

附图说明

图1、图2是本实用新型的结构示意图；