[發明專利]一種激光掃描測距裝置

在審

• 申請號: 201710178536.6
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106814366A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 徐磁;劉健;劉義春;陳士凱;李宇翔;林凌;黃玨珅
• 申請（專利權）人: 上海思嵐科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/481;G01B11/02
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙)31243
• 代理人: 甘章乖,鄂艷濤

技術領域

本發明涉及機器人設計技術和激光掃描技術，尤其涉及一種激光掃描測距裝置。

背景技術

激光掃描測距技術是一種使用準直光束進行非接觸式目標物體掃描測距的方法，通過將用于測距的準直光束(激光)進行360°旋轉，即可實現對所在環境內的物體進行掃描測距，并提取出環境的輪廓信息。

在現有技術中，當前的多線激光測距技術是使用多個激光器排列組成激光器列陣，由激光器列陣發射激光形成多線激光，并通過透鏡鏡頭形成固定角度散射出去。上述形成的多線激光大致存在如下缺陷：1)激光器是激光掃描測距儀的核心器件之一，市場價格比較昂貴，多線激光需要設置多個激光器，制造成本非常高；2)激光發射需要每一線與相鄰的另一線形成均勻的角度，因此對激光器的擺放位置、角度和激光發射透鏡的鏡頭有較高要求，量產調試困難；3)激光發射透鏡的鏡頭需要特殊定制，成本較高。

有鑒于此，如何設計一種激光掃描測距裝置，從而克服現有技術中的上述缺陷或不足，是業內相關技術人員亟需解決的課題。

發明內容

針對現有技術中的激光掃描測距裝置所存在的上述缺陷，本發明提供一種改進的激光掃描測距裝置。

依據本發明的一個方面，提供一種激光掃描測距裝置，包括反射鏡固定架、反射鏡、激光發射透鏡、激光套、激光發射器、頂蓋、濾光片、核心骨架、底板、電機定子、電機轉子磁極、核心背板、激光接收器列陣、接收透鏡、接收透鏡固定架，其中，

反射鏡固定在反射鏡固定架上，激光發射器位于反射鏡的正下方，激光發射透鏡和激光發射器安裝在激光套內，激光發射透鏡位于激光發射器與反射鏡之間，接收透鏡安裝在核心骨架和接收透鏡固定架上，激光接收器列陣與核心背板相連接，

激光發射透鏡用于將激光發射器發射的第一光束轉換為平行光束，所述平行光束在反射鏡的表面發生反射從而產生第二光束，當所述第二光束到達被測目標物體時，于其表面反射產生第三光束，所述第三光束經由接收透鏡聚焦之后形成第四光束，所述第四光束入射到達激光接收器列陣。

在其中的一實施例，反射鏡為MEMS振鏡，其藉由磁場和電流的變化所產生的作用力予以周期性地振動，并且在振動時，所述第二光束至所述第四光束各自的光路均發生改變。

在其中的一實施例，反射鏡安裝于伺服電機的轉子上，藉由所述伺服電機的轉動予以周期性地振動，并且在振動時，所述第二光束至所述第四光束各自的光路均發生改變。

在其中的一實施例，所述激光掃描測距裝置還包括微處理器，設置于核心背板，其中，激光發射器發射所述第一光束對應于時刻T1，激光接收器列陣接收所述第四光束對應于時刻T2，則所述激光掃描測距裝置與所述被測目標物體之間的距離S滿足：

S＝(T2-T1)*C/2

其中，(T2-T1)表示單個激光周期，C表示光速。

在其中的一實施例，所述微處理器與激光發射器電氣連接，用于向激光發射器發送脈沖驅動信號從而使激光發射器發射脈沖激光。

在其中的一實施例，電機定子和電機轉子磁極構成傳動裝置，所述激光掃描測距裝置設置于旋轉平臺并且與之一起旋轉，其中固定平臺與旋轉平臺通過軸承配合連接。

在其中的一實施例，濾光片位于接收透鏡與被測目標物體之間，用于過濾進入接收透鏡的其他波段的光。

在其中的一實施例，頂蓋和底板構成裝置外殼，濾光片設置在頂蓋與底板之間，濾光片用作為外殼殼體的側面且呈圓筒狀。

在其中的一實施例，激光發射透鏡和接收透鏡均為凸透鏡。