[实用新型]旋转光学扫描测距装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测距技术领域，尤其是涉及一种旋转光学扫描测距装置。

背景技术

光学扫描测距装置是一种通过结构光对目标物体进行非接触扫描测距的装置。通过旋转机构将结构光束对环境扫描，可现实对环境轮廓信息的提取。

相对于超声波和深度摄像机等方法，激光具有高相干性、高方向性等特征，能大大提高测量精确度，因此被广泛应用在测距装置上。激光测距方法具有测量速度快、测程远的特点，目前，许多室内机器人系统都采用激光测距装置作为传感器，实现定位、构建地图和壁障。

激光测距方法主要有脉冲法、飞行时间法、相位法和三角形测距法。脉冲法和相位法在每次测距时，需要较长的稳定时间。飞行时间法需要多组光学结构镜头实现扫描测距，整体结构尺寸较大，成本较高。三角形测距法测量具有时间短、应用成本低的优点。

为了解决尺寸和成本问题，目前出现使用三角形测距原理的小型激光雷达，但这种装置的旋转部件供电和通讯需要使用导电滑环等实现旋转体间的电信号传递，这种机械机构将极大的影响整体寿命，导电滑环易出现磨损等情况。而且现有技术旋转件和固定件之间通过轴承支撑，并通过齿轮、皮带轮等方式驱动旋转，存在机械磨损，影响寿命。且存在机械振动，基准点失衡的问题，影响测量结果，使得精度降低。

基于此，本实用新型提供了一种旋转光学扫描测距装置以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转光学扫描测距装置及方法，以解决现有技术中的小型激光雷达内部器件易磨损，影响使用寿命技术问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种旋转光学扫描测距装置，包括固定底座、角度编码器、旋转系统、激光测距系统、供电传送及数据接收装置、供电接收及无线数据传送装置和数据处理模块；

所述旋转系统包括一个旋转平台、电机定子和电机转子；所述电机定子与所述固定底座固接；所述旋转平台与所述电机转子固接；

所述电机转子的壳体中心与支撑轴的一端固接；所述支撑轴的另一端与所述电机转子的壳体转动连接；所述旋转平台的中心与所述支撑轴固接；

所述激光测距系统包括激光光源和感光器件，所述激光光源和所述感光器件固定在所述旋转平台上，所述感光器件用于接受反射来的所述激光光源发出的激光；

所述供电传送及数据接收装置固接在所述固定底座上，所述供电接收及无线数据传送装置与所述旋转平台连接；所述供电接收及无线数据传送装置用于接收所述供电传送及数据接收装置发出的数据和电能；

所述供电接收及无线数据传送装置分别与所述感光器件、所述角度编码器和所述激光光源连接；

所述角度编码器固定在所述旋转平台上；

所述数据处理模块固定在所述固定底座上，所述数据处理模块与供电传送及数据接收装置连接。

可选的，所述旋转平台下方还设置有支撑台，所述支撑台与所述支撑轴固接。

可选的，所述支撑台上还设置有上盖；

所述激光测距系统和所述数据处理模块均位于所述上盖内；

所述上盖的侧壁上设置有窗口，所述激光测距系统朝向所述窗口设置。

可选的，所述支撑台呈圆形；所述上盖呈圆柱形；所述上盖的外径与所述支撑台的外径相同。

可选的，所述供电接收及无线数据传送装置固定于所述支撑台的下方。

可选的，所述供电传送及数据接收装置包括谐振发射线圈，所述供电接收及无线数据传送装置包括共振接收线圈，电能的传递通过所述谐振发射线圈和所述共振接收线圈互感磁耦合共振无线传输。

可选的，所述供电传送及数据接收装置以及所述供电接收及无线数据传送装置之间的数据传输采用2.4G无线电通讯。

可选的，所述2.4G无线电通讯采用蓝牙。

可选的，所述感光器件包括成像芯片和成像镜头；所述成像镜头用于将反射激光汇集在所述成像芯片上；

所述成像芯片为CMOS或CCD。

可选的，所述固定底座呈圆柱形。