[发明专利]基于盘式转子电机的线扫描激光雷达及其实现方法

权利要求书

1.一种基于盘式转子电机的线扫描激光雷达，其特征在于：包括电机转子(1)，电机定子(2)，轴承(15)，与电机转子(1)连接的测角传感器(6)；与测角传感器(6)连接的系统处理器(7)，与系统处理器(7)连接的激光器(4)，固定于激光器(4)发射光路上的准直透镜(8)，固定于激光器(4)发射光路且与电机转子(1)固连的反射装置(3)，固定于反射装置(3)反射光路上的聚焦透镜(9)，固定于聚焦透镜(9)汇聚光路上的激光探测器(10)，与激光探测器(10)连接的激光测距模块(5)；激光测距模块(5)与系统处理器(7)相连接；还包括与电机转子(1)固连的永磁体(16)，缠绕在电机定子(2)上的线圈(14)；所述电机定子(2)和电机转子(1)均是环形空心盘状，发射激光和接收激光均可从中穿过。

2.根据权利要求1所述的基于盘式转子电机的线扫描激光雷达，其特征在于：所述电机转子(1)位于电机定子(2)的上端，电机转子(1)和电机定子(2)轴向相连。

3.根据权利要求1所述的基于盘式转子电机的线扫描激光雷达，其特征在于：所述电机定子(2)的上表面沿圆周方向均匀地缠绕着线圈(14)，电机定子(2)与轴承(15)的外环外壁固连。

4.根据权利要求1所述的基于盘式转子电机的线扫描激光雷达，其特征在于：所述电机转子(1)下表面嵌有永磁体(16)，永磁体(16)沿圆周方向均匀排列；电机转子(1)呈空心凸台状，电机转子(1)的凸台与轴承内环内壁固连。

5.根据权利要求1所述的基于盘式转子电机的线扫描激光雷达，其特征在于：所述反射装置(3)固定于电机转子(1)上，与电机转子(1)同时转动，所述反射装置(3)与水平方向成45度夹角。

6.根据权利要求1所述的基于盘式转子电机的线扫描激光雷达，其特征在于：所述激光器(4)发射光路的光轴与激光探测器(10)接收光路的光轴相互平行。

7.权利要求1所述基于盘式转子电机的线扫描激光雷达实现360°扫描测距的方法，包括如下步骤：

步骤一，系统处理器(7)输出控制激光器(4)的信号控制激光器(4)发出脉冲激光，脉冲激光经过准直透镜(8)准直之后穿过电机定子(2)和电机转子(1)的中心后照射到反射装置(3)上，经过反射装置(3)的反射后，照射到目标物上；

步骤二，第二反射装置(3)与电机转子(1)固连，电机转子(1)转动时带动其转动，将照射到第二反射装置(3)的竖直方向激光反射成为水平扫描激光，并对水平面进行360度扫描探测，系统处理器单元(7)通过测角传感器(6)测量电机转子(1)在发射激光照射到反射装置(3)时刻的转角；

步骤三，目标物反射的脉冲激光经过反射装置(3)反射成竖直方向的激光并穿过电机转子(1)和电机定子(2)的中心后，经聚焦透镜(9)汇聚后，被激光探测器(10)接收；

步骤四，激光测距模块(5)测量激光发射脉冲与接收脉冲之间的时间差，获得目标的距离信息，并将测距结果发送给系统处理器(7)；实现对目标的360°扫描测距。