[發明專利]一種基于多關節機械臂的激光雷達

有效

• 申請號: 201810135174.7
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108415000B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 上官明佳;趙自豪;夏海云
• 申請（專利權）人: 山東國耀量子雷達科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/89;B25J9/04;B25J9/08
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，包括：光源模塊、發射接收模塊、光學接收機和機械臂模塊，

所述光源模塊用于出射激光光束；

所述發射接收模塊用于將接收的激光光束入射至探測目標，并接收所述探測目標后向散射的且攜帶大氣參數信息的回波信號；

所述光學接收機用于接收并處理所述回波信號，以獲取所述回波信號攜帶的目標信息；

所述機械臂模塊包括控制模塊、驅動機構和機械臂，所述機械臂包括多個關節和多個臂體；所述多個臂體之間通過關節依次連接；每個所述臂體均能在驅動機構的帶動下轉動和/或擺動；

所述發射接收模塊設置在所述機械臂的末端；

所述控制模塊用于向所述驅動機構輸出控制信號；

所述驅動機構用于根據所述控制信號驅動所述關節動作，以帶動與關節連接的臂體動作；

所述控制模塊包括掃描控制單元以及姿態補償單元，所述掃描控制單元用于控制所述發射接收模塊以預定的掃描模式掃描；所述姿態補償單元用于獲取預設的目標方向，根據所述目標方向生成姿態補償控制信號；所述驅動機構用于根據所述姿態補償信號驅動機械臂動作，以使發射接收模塊朝向目標方向；

其中，所述發射接收模塊分別與所述光源模塊和光學接收機通過傳輸光纖連接；所述臂體包括外殼體，臂體的中部設置有空腔；所述發射接收模塊連接的傳輸光纖穿過所述臂體的空腔；所述控制模塊用于控制相鄰的臂體之間的夾角為30度-180度。

2.根據權利要求1所述的基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，所述發射接收模塊包括收發望遠鏡和環形器，所述收發望遠鏡設置在機械臂的末端；所述環形器分別與光源模塊、收發望遠鏡和光學接收機連接；所述傳輸光纖包括收發傳輸光纖，所述收發傳輸光纖分別與收發望遠鏡和環形器連接；所述收發傳輸光纖穿過所述臂體的空腔。

3.根據權利要求1所述的基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，所述發射接收模塊包括發射望遠鏡和接收望遠鏡；所述發射望遠鏡和接收望遠鏡均設置在所述機械臂的末端；所述傳輸光纖包括發射光纖和接收光纖，所述發射光纖分別與發射望遠鏡和光源模塊連接，所述接收光纖分別與所述接收望遠鏡和光學接收機連接；所述發射光纖和接收光纖均穿過所述臂體的空腔。

4.根據權利要求1所述的基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，所述發射接收模塊分別與所述光源模塊和光學接收機通過傳輸光纖連接；

所述臂體包括至少一個支撐架，所述傳輸光纖沿所述臂體的至少一個支撐架的縱向方向延伸設置。

5.根據權利要求1所述的基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，所述發射接收模塊分別與所述光源模塊和光學接收機通過傳輸光纖連接；

所述臂體包括實心的柱體；所述傳輸光纖沿所述臂體的縱向方向延伸設置。

6.根據權利要求1所述的基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，所述預定的掃描模式為VAD掃描、RHI掃描、PPI掃描、螺旋形掃描、正弦形掃描或三角波形掃描。

7.根據權利要求1所述的基于多關節機械臂的激光雷達，其特征在于，所述機械臂模塊包括依次連接的第一關節、第一臂體、第二關節、第二臂體、第三關節和第三臂體；所述發射接收模塊設置在所述第三臂體的末端；

所述第一臂體能夠在第一關節的帶動下擺動和/或轉動；

所述第二關節設置在所述第一臂體的末端；所述第二臂體能夠在第二關節的帶動下擺動和/或轉動；

所述第三關節設置在所述第二臂體的末端；所述第三臂體能夠在第三關節的帶動下擺動和/或轉動。