[發明專利]一種具有彩色點云獲取能力的全向激光雷達裝置

有效

• 申請號: 201610199300.6
• 申請日: 2016-04-02
• 公開（公告）號: CN105891839B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 周歡歡;趙雅雅;羅均;葛磊;劉遠
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S17/89
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種具有彩色點云獲取能力的全向激光雷達裝置，屬于自動化機械設備領域。

背景技術

近年來，隨著無人車、無人艇技術的發展，國內外科研院所已經研制出若干無人車和無人艇型號。而激光雷達裝置是無人車和無人艇的關鍵裝置。目前，無人車和無人艇迫切需要一種能夠綜合位置信息和圖像信息、實現兩軸全向掃描的激光雷達裝置。

發明內容

本發明針對現有無人艇和無人車傳統激光雷達裝置的不足，提供了一種具有彩色點云獲取能力的全向激光雷達裝置，該裝置不僅能夠實現精確的測距，還能提供點云數據的色彩信息。該裝置具有兩軸全向掃描，掃描方位大，覆蓋范圍廣。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種具有彩色點云獲取能力的全向激光雷達裝置，由伺服電機、同步帶輪、同步帶、線性CCD傳感器、激光發射器、高精度六軸陀螺儀、激光接收器、轉盤、控制器、帶導電滑環的轉軸、底盤、步進電機、帶光電編碼器的固定塊、支撐塊、鎖緊塊、中軸組成；所述伺服電機、同步帶輪、同步帶、線性CCD傳感器、激光發射器、高精度六軸陀螺儀、激光接收器、轉盤、控制器、帶導電滑環的轉軸組成一個平面掃描激光雷達，實現對X平面實現扇形掃描：所述伺服電機、控制器與底盤固定，同步帶輪固定在伺服電機的轉子上；同步帶輪、同步帶和帶導電滑環的轉軸形成一個同步帶輪機構，通過伺服電機帶動帶導電滑環的轉軸旋轉；帶導電滑環的轉軸的一端放置在控制器上，通過軸承與控制器固定；轉盤固定在帶導電滑環的轉軸的另一端上，線性CCD傳感器、激光發射器、高精度六軸陀螺儀、激光接收器分別與轉盤固定，線性CCD傳感器、激光發射器、高精度六軸陀螺儀、激光接收器上的導線通過帶導電滑環的轉軸上的導電滑環與控制器相連接；所述底盤、步進電機、帶光電編碼器的固定塊、支撐塊、鎖緊塊、中軸組成一個調節機構，用來掃描X平面垂直的Y面：所述步進電機固定在帶光電編碼器的固定塊上，其轉子通過軸承與中軸固定，支撐塊通過其中孔與中軸固定，并與底盤固定，鎖緊塊通過螺紋與中軸固定，起到鎖緊作用，通過步進電機的驅動，帶動中軸旋轉，從而帶動上述平面掃描激光雷達裝置繞著中軸的中軸線轉動。

點云信息是相對位置固定的線性CCD傳感器和激光接收器所接收的點云數據通過控制器坐標變換運算后一一對應疊加獲得的。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明裝置能夠實現具有位置信息和色彩信息復合的點云數據，雙軸全向掃描，掃描覆蓋范圍大，可根據需求自主設定掃描范圍。

附圖說明

圖1為本發明平面掃描激光雷達裝置裝配示意圖。

圖2為本發明調節機構裝配示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1和圖2所示，一種具有彩色點云獲取能力的全向激光雷達裝置，由伺服電機1、同步帶輪2、同步帶3、線性CCD傳感器4、激光發射器5、高精度六軸陀螺儀6、激光接收器7、轉盤8、控制器9、帶導電滑環的轉軸10、底盤11、步進電機12、帶光電編碼器的固定塊13、支撐塊14、鎖緊塊15、中軸16組成；所述伺服電機1、同步帶輪2、同步帶3、線性CCD傳感器4、激光發射器5、高精度六軸陀螺儀6、激光接收器7、轉盤8、控制器9、帶導電滑環的轉軸10組成一個平面掃描激光雷達，實現對X平面實現扇形掃描：所述伺服電機1、控制器9與底盤11固定，同步帶輪2固定在伺服電機1的轉子上；同步帶輪2、同步帶3和帶導電滑環的轉軸10形成一個同步帶輪機構，通過伺服電機1帶動帶導電滑環的轉軸10旋轉；帶導電滑環的轉軸10的一端放置在控制器9上，通過軸承與控制器9固定；轉盤8固定在帶導電滑環的轉軸10的另一端上，線性CCD傳感器4、激光發射器5、高精度六軸陀螺儀6、激光接收器7分別與轉盤8固定，線性CCD傳感器4、激光發射器5、高精度六軸陀螺儀6、激光接收器7上的導線通過帶導電滑環的轉軸10上的導電滑環與控制器9相連接；所述底盤11、步進電機12、帶光電編碼器的固定塊13、支撐塊14、鎖緊塊15、中軸16組成一個調節機構，用來掃描X平面垂直的Y面：所述步進電機12固定在帶光電編碼器的固定塊13上，其轉子通過軸承與中軸16固定，支撐塊14通過其中孔與中軸16固定，并與底盤11固定，鎖緊塊15通過螺紋與中軸16固定，起到鎖緊作用，通過步進電機12的驅動，帶動中軸16旋轉，從而帶動上述平面掃描激光雷達裝置繞著中軸16的中軸線轉動。