[发明专利]三维扫描装置、机器人及数据处理方法

权利要求书

1.一种三维扫描装置，包括：激光雷达(1)、转动机构(2)和数据处理模块(3)，其中，所述激光雷达(1)中的激光进行旋转扫描，激光的扫描范围包括环境扫描区域(B)和由角度确定辅助部件(5)提供的标定区域(A)；所述转动机构(2)驱动所述激光雷达(1)的本体转动并经过各个预定转动角度；所述数据处理模块(3)接收所述激光雷达(1)在所述本体转动经过的每个预定转动角度下获得的所述标定区域(A)中的标定点的激光扫描信息数据和环境扫描区域(B)的激光扫描信息数据，并根据所述标定区域(A)中的标定点的激光扫描信息数据确定与所述环境扫描区域(B)的激光扫描信息数据对应的所述预定转动角度。

2.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述激光雷达(1)的线数为单线，或者所述激光雷达(1)的线数为两线至六线中的一种。

3.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述转动机构(2)驱动所述激光雷达(1)的本体以方向与激光旋转扫描的轴线方向不同的轴线为轴转动，所述激光雷达(1)的激光形成的扫描面随所述激光雷达(1)的本体一起转动，并且激光出射轴心始终位于所述本体的转动轴线上。

4.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述环境扫描区域(B)对应的扫描角度小于所述激光雷达(1)的有效角度范围，以使所述标定区域(A)的至少一部分对应的扫描角度处于所述有效角度范围内。

5.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述转动机构(2)驱动所述激光雷达(1)的本体朝预设方向连续旋转，或在预设角度范围内往复摆动。

6.根据权利要求5所述的三维扫描装置，其中，所述预设角度范围的大小为180°或超过180°。

7.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，在所述转动机构(2)驱动所述激光雷达(1)的本体转动的过程中，转动机构(2)在所述各个预定转动角度处停留预定时间。

8.根据权利要求7所述的三维扫描装置，其中，所述预定时间等于或者长于所述激光雷达(1)的激光扫描一圈的时间。

9.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，在各个预定转动角度处，所述激光雷达(1)的本体不停留。

10.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述角度确定辅助部件(5)是属于三维扫描装置的部件或者是不属于三维扫描装置的其他结构，所述标定区域(A)形成于所述激光雷达(1)的激光在所述角度确定辅助部件(5)的表面上扫描的范围，所述标定区域(A)与激光雷达(1)的本体的转动轴线之间保持相对静止。

11.根据权利要求10所述的三维扫描装置，其中，所述角度确定辅助部件(5)被构造为使得预定转动角度、对应的标定点的方位和距离的关系符合预设公式，或者使得预定转动角度、对应的标定点的距离的关系符合预设公式。

12.根据权利要求11所述的三维扫描装置，其中，沿主视方向观察，所述角度确定辅助部件(5)提供所述标定区域(A)的部分呈圆形、渐开线形、椭圆形或三角形中的一种的整体或局部形状，其中，所述主视方向为沿着所述激光雷达(1)的本体的转动轴线从环境扫描区域(B)向所述激光雷达(1)看去的方向。

13.根据权利要求10所述的三维扫描装置，其中，所述角度确定辅助部件(5)包括与所述转动机构(2)可转动地连接的壳体(51)或者与所述转动机构(2)分离设置的独立结构，所述转动机构(2)驱动所述激光雷达(1)的本体相对于所述壳体(51)或独立结构转动。