[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)和由角度标定部件(5)提供的标定区域(A)，其中，待扫描对象位于所述环境扫描区域(B)中，所述标定区域(A)在各个预定转动角度下均包括标定点组，所述激光雷达(1)在所述本体转动经过的各个预定转动角度下获得所述标定点组的激光扫描信息数据和所述环境扫描区域(B)的激光扫描信息数据，在同一预定角度下获得的标定点组的激光扫描信息数据与环境扫描区域(B)的激光扫描信息数据属于同一组数据；

所述数据处理模块(3)接收所述激光雷达(1)在所述各个预定转动角度下获得的标定点组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，并根据所述标定点组的激光扫描信息数据确定与同一组数据中的所述环境扫描区域(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)的线数为两线至四线中的一种。

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，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。

5.根据权利要求4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。

6.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述标定区域(A)在所述本体转动经过的各个预定转动角度下的标定点组的激光扫描信息数据随机分布。

7.根据权利要求6所述的三维扫描装置，其中，所述角度标定部件提供的标定区域(A)的表面采用任意的凹凸化处理。

8.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述标定区域(A)在所述本体转动经过的各个预定转动角度下的标定点组包括连续或离散形式的多个标定点。

9.根据权利要求8所述的三维扫描装置，其中，所述标定点组的激光扫描信息数据包括多个标定点的方位数据及对应的距离数据。

10.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，不同的预定转动角度上对应的标定点组的激光扫描信息数据互不相同。

11.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其中，所述数据处理模块(3)包括：

扫描数据接收单元(31)，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)中的标定点组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；

转动角度确定单元(32)，根据所述标定区域(A)中的标定点组的激光扫描信息数据确定与同一组数据中的所述环境扫描区域(B)的激光扫描信息数据对应的预定转动角度。

12.根据权利要求11所述的三维扫描装置，其中，所述数据处理模块(3)还包括：

点云数据生成单元，结合所述预定转动角度和所述环境扫描区域(B)的激光扫描信息数据生成三维环境点云数据。

13.根据权利要求11所述的三维扫描装置，其中，还包括映射信息预存模块(4)，预存所述标定点组的激光扫描信息数据与所述预定转动角度之间的映射信息表。