[发明专利]一种基于多关节机械臂的激光雷达

权利要求书

1.一种基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，包括：光源模块、发射接收模块、光学接收机和机械臂模块，

所述光源模块用于出射激光光束；

所述发射接收模块用于将接收的激光光束入射至探测目标，并接收所述探测目标后向散射的且携带大气参数信息的回波信号；

所述光学接收机用于接收并处理所述回波信号，以获取所述回波信号携带的目标信息；

所述机械臂模块包括控制模块、驱动机构和机械臂，所述机械臂包括多个关节和多个臂体；所述多个臂体之间通过关节依次连接；每个所述臂体均能在驱动机构的带动下转动和/或摆动；

所述发射接收模块设置在所述机械臂的末端；

所述控制模块用于向所述驱动机构输出控制信号；

所述驱动机构用于根据所述控制信号驱动所述关节动作，以带动与关节连接的臂体动作；

所述控制模块包括扫描控制单元以及姿态补偿单元，所述扫描控制单元用于控制所述发射接收模块以预定的扫描模式扫描；所述姿态补偿单元用于获取预设的目标方向，根据所述目标方向生成姿态补偿控制信号；所述驱动机构用于根据所述姿态补偿信号驱动机械臂动作，以使发射接收模块朝向目标方向；

其中，所述发射接收模块分别与所述光源模块和光学接收机通过传输光纤连接；所述臂体包括外壳体，臂体的中部设置有空腔；所述发射接收模块连接的传输光纤穿过所述臂体的空腔；所述控制模块用于控制相邻的臂体之间的夹角为30度-180度。

2.根据权利要求1所述的基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，所述发射接收模块包括收发望远镜和环形器，所述收发望远镜设置在机械臂的末端；所述环形器分别与光源模块、收发望远镜和光学接收机连接；所述传输光纤包括收发传输光纤，所述收发传输光纤分别与收发望远镜和环形器连接；所述收发传输光纤穿过所述臂体的空腔。

3.根据权利要求1所述的基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，所述发射接收模块包括发射望远镜和接收望远镜；所述发射望远镜和接收望远镜均设置在所述机械臂的末端；所述传输光纤包括发射光纤和接收光纤，所述发射光纤分别与发射望远镜和光源模块连接，所述接收光纤分别与所述接收望远镜和光学接收机连接；所述发射光纤和接收光纤均穿过所述臂体的空腔。

4.根据权利要求1所述的基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，所述发射接收模块分别与所述光源模块和光学接收机通过传输光纤连接；

所述臂体包括至少一个支撑架，所述传输光纤沿所述臂体的至少一个支撑架的纵向方向延伸设置。

5.根据权利要求1所述的基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，所述发射接收模块分别与所述光源模块和光学接收机通过传输光纤连接；

所述臂体包括实心的柱体；所述传输光纤沿所述臂体的纵向方向延伸设置。

6.根据权利要求1所述的基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，所述预定的扫描模式为VAD扫描、RHI扫描、PPI扫描、螺旋形扫描、正弦形扫描或三角波形扫描。

7.根据权利要求1所述的基于多关节机械臂的激光雷达，其特征在于，所述机械臂模块包括依次连接的第一关节、第一臂体、第二关节、第二臂体、第三关节和第三臂体；所述发射接收模块设置在所述第三臂体的末端；

所述第一臂体能够在第一关节的带动下摆动和/或转动；

所述第二关节设置在所述第一臂体的末端；所述第二臂体能够在第二关节的带动下摆动和/或转动；

所述第三关节设置在所述第二臂体的末端；所述第三臂体能够在第三关节的带动下摆动和/或转动。