[发明专利]机器人的光学装置及定位系统

说明书

本发明公开了一种机器人的光学装置及定位系统，其中，装置包括：发射光学组件，用于发射探测信号；接收光学组件，与发射光学组件不共光轴设置的接收光学组件包括探测器与焦距不同的第一接收镜和第二接收镜，以根据第一接收镜探测的目标物和第二接收镜探测的目标物的反射信号与探测信号确定机器人的定位信息。由此，解决了无论是采取共光轴方式和收发光路不共轴的离轴方式，均无法同时满足测量精度和整体结构的使用需求，无法及时地、有效地应对复杂多变的环境，降低机器人的使用性能等问题。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种机器人的光学装置及定位系统。

背景技术

目前，激光雷达如应用于室内建筑机器人的二维激光雷达，如同人的眼睛，实现在室内对机器人进行定位、避障等功能，但是激光雷达的近场探测盲区过多，无法及时地、有效地应对复杂多变的室内环境，将导致室内建筑机器人使用性能的下降。

相关技术中，二维激光雷达的光路主要采用收发同路的共光轴方式和收发光路不共轴的离轴方式。其中，共光轴方式激光雷达的盲区范围较小，但存在的问题是采用的光学元件的口径较大，导致整体结构难以小巧，另外激光雷达因反射光直射到接收光路，易导致第一个回波信号失真，降低探测测量精度；离轴方式的激光雷达存在固有的较大盲区，当前常用的降低盲区的方法有：一种是收发光学元件加工成“D”型镜，并使收发光学元件尽可能靠近，但存在的问题是收发光学元件的光机装调工艺的精度要求较高，同时收发两光路存在杂光干扰；另一种是接收光学系统采用两个接收镜，一个接收镜与发射光学系统光轴平行，另一个接收镜与发射光学系统光轴形成一定角度，光机结构的体积相对较大，光机装调难度较大。

因此，无论是采取共光轴方式和收发光路不共轴的离轴方式，均无法同时满足测量精度和整体结构的使用需求，亟待改进。

发明内容

本发明提供一种机器人的光学装置及定位系统，以解决无论是采取共光轴方式和收发光路不共轴的离轴方式，均无法同时满足测量精度和整体结构的使用需求，无法及时地、有效地应对复杂多变的环境，降低机器人的使用性能等问题。

本发明第一方面实施例提供一种机器人的光学装置，包括：发射光学组件，用于发射探测信号；和接收光学组件，与所述发射光学组件不共光轴设置的所述接收光学组件包括探测器与焦距不同的第一接收镜和第二接收镜，以根据所述第一接收镜探测的目标物和所述第二接收镜探测的目标物的反射信号与所述探测信号确定机器人的定位信息。

本发明第一方面实施例提供一种机器人的定位系统，包括：上述的机器人的光学装置。

将接收光学组件与发射光学组件不共光轴设置的同时，使用长焦接收镜和短焦接收镜的组合透镜组，实现通过长焦透镜探测远场的目标物和短焦透镜探测近场目标物的目的，有效地消除激光雷达的盲区，克服了发射与接收不共轴存在探测盲区的技术缺陷，有效满足测量精度和整体结构的使用需求，及时地、有效地应对复杂多变的环境，提高机器人的使用性能。由此，解决了无论是采取共光轴方式和收发光路不共轴的离轴方式，均无法同时满足测量精度和整体结构的使用需求，无法及时地、有效地应对复杂多变的环境，降低机器人的使用性能等问题。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的机器人的光学装置的结构示意图；

图2为根据本发明一个具体实施例的机器人的光学装置的结构示意图。

具体实施方式