一种激光雷达安装机构的制作方法

本实用新型属于雷达安装技术领域，具体为一种激光雷达安装机构。

背景技术：

无人驾驶汽车集计算机科学、智能控制、传感器信息处理等技术于一体，体现了一个国家的整体科技水平。无人车的出现极大地提高了驾驶的安全性，减少了交通事故的发生率，无人驾驶已成为未来汽车发展的必然趋势。在无人车运行中，对车辆周围环境的感知是关键部分，与视觉感知相比，利用激光雷达的环境感知可以实时获取精度较高的周围环境相关信息，使得无人车对周围的障碍物等信息判断更加准确高效。

激光雷达广泛应用于移动机器人、无人驾驶等领域，其具有探测距离远、精度高、实时性强，且在实际使用中受光照、雨雪天气等自然环境影响小，适应性强等优点。基于激光雷达的载体运行环境感知是进行局部路径规划、环境感知等高级任务的基础，能否快速、准确地实现障碍物检测、可通行区域判断等是实现局部路径规划、进行自主避障等的关键。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对激光雷达应用的越来越普遍，提供一种安装简单，俯仰、横滚和航向角分别可调的激光雷达安装结构。

本实用新型目的通过以下技术方案来实现：

一种激光雷达安装机构，包括连接板、安装在连接板上的旋转架、安装在旋转架上的连接架、安装在连接架上的俯仰横滚调节架以及安装在俯仰横滚调节架上的激光雷达连接架；

所述连接板上设置有条形滑动槽以及安装孔；

所述旋转架包括相互垂直的两个板，竖直板上设置有与连接板上条形滑动槽对应的安装孔，水平板上设置有弧形滑动槽；

所述连接架包括相互垂直的两个板，水平板上设置有与旋转架水平板上弧形滑动槽相对应的安装孔，竖直板上也设置有安装孔；

所述俯仰横滚调节架包括一个底板和两个与底板垂直的侧板，底板上设置有与连接架竖直板上安装孔相对应的弧形滑动槽，侧板上也设置有弧形滑动槽；

所述激光雷达连接架上设置有激光雷达安装孔以及与俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽相对应的安装孔。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述连接板通过安装孔实现整个连接板的安装固定。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述连接板通过U型螺栓固定在汽车保险杠横梁上。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述旋转架上开设有缺口，所述旋转架上的弧形滑动槽位于以旋转架水平板中心位置为圆心的同半径圆周上。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述连接架上还设置有与竖直板和水平板分别垂直的直角三角支撑板。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述俯仰横滚调节架底板上的弧形滑动槽分布在以俯仰横滚调节架底板中心位置为圆心的同半径圆周上；侧板上的弧形滑动槽分布在以俯仰横滚调节架侧板中心位置为圆心的同半径圆周上。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述激光雷达连接架包括一个底板和两个与底板垂直的侧板，侧板上设置有激光雷达安装孔以及与俯仰横滚调节架侧板上弧形滑动槽相对应的安装孔。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述安装机构还包含支撑结构，支撑结构的一端固定在连接板上，另一端固定在旋转架的底部。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述支撑结构包括两个相互垂直的铝材板和三角支架。

作为本实用新型所述一种激光雷达安装机构的一个具体实施例，所述连接板和旋转架采用8mm厚度铝板；所述连接架采用5mm厚度铝板；所述俯仰横滚调节架以及激光雷达连接架采用4mm厚度铝板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种结构简单、使用方便的激光雷达安装机构。本实用新型安装机构可以实现激光雷达的安装，并可以根据需求分别调节激光雷达的俯仰、横滚和航向角度，具有一定的灵活性。

现有车载激光雷达一般安装在车体前方，实现对前方道路环境的有效感知。本实用新型安装机构结合当前汽车普遍结构，在不对汽车进行较大改动的情况下，只需将连接板固定在汽车前端保险杆横梁上，从而实现对车载激光雷达的安装固定。

附图说明

图1为示例1中激光雷达安装机构的拆分示意图。

图2为示例1中连接板的结构示意图。

图3为示例1中旋转架的结构示意图。

图4为示例1中连接架的结构示意图。

图5为示例1中俯仰横滚调节架的结构示意图。

图6为示例1中激光雷达连接架的结构示意图。

图7为示例1中激光雷达安装机构的安装示意图。

附图标记：1-连接板，2-旋转架，3-连接架，4-俯仰横滚调节架，5-激光雷达连接架，6-U型螺栓，7-支撑结构，8-单线激光雷达，9-保险杆横梁，11-条形滑动槽，12，13-安装孔，21-竖直板，22-水平板，211-安装孔，221-弧形滑动槽，23-缺口，31-竖直板，32-水平板，311，321-安装孔，33-直角三角支撑板，41-底板，42-侧板，411，421-弧形滑动槽，51-底板，52-侧板，521，522-安装孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合具体结构及原理对本实用新型一种激光雷达安装机构进行详细说明。

本实用新型提供一种激光雷达安装机构，包括连接板、安装在连接板上的旋转架、安装在旋转架上的连接架、安装在连接架上的俯仰横滚调节架以及安装在俯仰横滚调节架上的激光雷达连接架。

本实用新型安装机构中，连接板用来实现整个安装机构的固定。旋转架安装在连接板上并能相对连接板上下移动，从而可以在一定范围内调节激光雷达的安装高度。连接架用来实现俯仰横滚调节架的安装，同时能相对旋转架旋转，从而可以在一定范围内调节激光雷达的航向角。俯仰横滚调节架安装在连接架上并能相对连接架滑动，从而可以改变激光雷达的横滚角度。激光雷达连接架安装在俯仰横滚调节架上并能相对俯仰横滚调节架滑动，从而可在一定范围内调节激光雷达的俯仰角。激光雷达连接架用来安装激光雷达。

下面结合每个部件的具体结构进行进一步说明。

所述连接板上设置有条形滑动槽以及安装孔。安装孔是为了实现连接板的安装固定，条形滑动槽是为了固定旋转架并使其相对连接板上下移动，从而可在一定范围内调节激光雷达的安装高度。为了保证连接板的顺利安装，安装孔的位置应与用于将连接板固定的固定位置上的通孔一致。当激光雷达应用于汽车中时，安装孔的位置与汽车保险杆横梁上的通孔位置相对应，通过安装孔以及螺栓等连接工具将连接板固定在汽车保险杆横梁上。进一步，可以采用U型螺栓实现连接板在汽车保险杠横梁上的安装固定。

所述旋转架包括相互垂直的两个板，竖直板上设置有与连接板上条形滑动槽对应的安装孔，水平板上设置有弧形滑动槽。竖直板上设置的安装孔，与条形滑动槽相对应，从而实现旋转架的安装并使旋转架能够相对连接板上下移动。水平板上的弧形滑动槽用来固定连接架，同时可以使连接架相对旋转架旋转滑动，从而可以在一定范围内调节激光雷达的航向角。

进一步，水平板上的弧形滑动槽分布在以水平板中心位置为圆心的同半径圆周上。为了方便弧形滑动槽的开设，可以在水平板的中心位置设置中心孔，然后以中心孔为圆心将弧形滑动槽分布在同半径圆周上即可，中心孔即能实现连接架的安装又能为弧形滑动槽的开设提供参考点。将弧形滑动槽分布在以水平板中心位置为圆心的同半径圆周上，可以使激光雷达航向角的调节更加方便，均匀，且角度更加可控。

为减轻连接板承重，在不影响性能的前提下，可以对旋转架进行部分切除，以减轻旋转架的整体重量，例如将旋转架竖直面上两组安装孔之间开设缺口。

所述连接架包括相互垂直的两个板，水平板上设置有与旋转架水平版上弧形滑动槽相对应的安装孔，竖直板上也设置有安装孔。连接架水平板及竖直板上安装孔的个数及分布可以根据具体使用情况设定，只要能实现连接架相对旋转架的转动以及俯仰横滚调节架的固定安装即可。

进一步，所述连接架上还设置有分别与水平板和竖直板垂直的直角三角支撑板。直角三角支撑架分别与水平板和竖直板垂直，可以提高连接架结构的稳定性。

所述俯仰横滚调节架包括一个底板和两个与底板垂直的侧板，底板上设置有与连接架竖直板上安装孔对应的弧形滑动槽，侧板上也设置有弧形滑动槽。进一步，两个侧板相互对称。底板用来将俯仰横滚调节架固定在连接架上，通过调节底板上的弧形滑动槽和连接架竖直板上安装孔的位置可以改变激光雷达的横滚角度。侧板上的弧形滑动槽用来安装激光雷达连接架，并使激光雷达连接架相对于俯仰横滚调节架可滑动，从而可在一定范围内调节激光雷达的俯仰角。

进一步，所述俯仰横滚调节架底板的弧形滑动槽分布在以俯仰横滚调节架底板中心位置为圆心的同半径圆周上；所述以俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽分布在以俯仰横滚调节架侧板中心位置为圆心的同半径圆周上。为了方便弧形滑动槽的开设，可以在底板和侧板的中心位置设置中心孔，然后以中心孔为圆心将弧形滑动槽分布在同半径圆周上即可。将弧形滑动槽分布在以中心位置为圆心的同半径圆周上，增强结构的稳定性，并使调节更加方便，均匀，且角度更加可控。

所述激光雷达连接架上设置有激光雷达安装孔以及与俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽相对应的安装孔。激光雷达安装孔是为了实现激光雷达的安装，其它(与俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽相对应)的安装孔是为了实现激光雷达连接架的安装，并使其能在俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽上滑动，从而可在一定范围内调节激光雷达的俯仰角。激光雷达连接架的具体结构可以根据激光雷达自身结构来设定，只要是能实现本实用新型所述功能即可。

作为一种优选，所述激光雷达连接架包括一个底板和两个与底板垂直的侧板，侧板上设置有激光雷达安装孔以及与俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽相对应的安装孔。进一步，两个侧板相互对称。激光雷达安装孔用来固定激光雷达，其它的安装孔对应于俯仰横滚调节架侧板上的弧形滑动槽，可在一定范围内调节激光雷达的俯仰角。

本实用新型安装机构还包含支撑结构，支撑结构的一端固定在连接板上，另一端固定在旋转架的底部。进一步，所述支撑结构包括两个相互垂直的铝材板和三角支架。

为了保证连接可靠性、减轻承重，提高构件的整体稳定性以及安全性，对各部件的材质进行优选。所述连接板和旋转架采用8mm厚度铝板；所述连接架采用5mm厚度铝板；所述俯仰横滚调节架以及激光雷达连接架采用4mm厚度铝板。

本实用新型激光雷达安装结构可以根据具体使用需求调节激光雷达的俯仰、横滚和航向角度，既可以分别调节也可以同时调节，灵活性强。

下面结合具体示例对本实用新型一种激光雷达安装机构进行进一步说明。

示例1

本示例以单线激光雷达的安装为例，单线激光雷达安装机构如图1所示，其安装于车体前端，实现对前方道路环境的有效感知。本示例安装机构适用于汽车的普遍结构，不需要对车体进行较大改动，直接将其安装在车体前段的保险杆横梁上即可。

本示例一种单线激光雷达安装机构，如图1，图7所示。包括连接板1、旋转架2、连接架3、俯仰横滚调节架4以及激光雷达连接架5：

所述连接板1如图2所示。连接板1上设置有两个条形滑动槽11以及分布连接板左右两侧的两组安装孔12。左右两侧的两组安装孔12为对称结构，每组包括两个安装孔位，其与汽车前端保险杆衡量9上的通孔相对应，通过U型螺栓6将连接板1固定安装在车体前端的保险杆衡量9上，从而实现对整个安装机构的固定。两个条形滑动槽11用来实现旋转架2的安装并使旋转架2能够通过条形滑动槽11上下移动，从而可在一定范围内调节单线激光雷达8的安装高度。

在保证安装稳定性、安全性的前提下尽量节约成本，使用8mm厚度铝板作为连接板1。

所述旋转架2如图3所示，包括相互垂直的两个板，竖直板21上设置有与连接板1上条形滑动槽11对应的两组安装孔211，水平板22上设置有三个弧形滑动槽221；旋转架2通过竖直板21上的安装孔211安装在连接板1的条形滑动槽12上。水平板22上的三个弧形滑动槽221用来固定连接架3，同时可以使连接架3相对旋转架2旋转滑动，从而可以在一定范围内调节单线激光雷达8的航向角

三个弧形滑动槽221分布在以旋转架2水平板22的中心位置中心孔为圆心的同半径圆周上，在旋转架2水平板22的中心位置还设置有中心孔。

本示例旋转架2上还设置有缺口23，通过对旋转架2进行部分切除的方式实现，以减轻旋转架的整体重量。

为保证连接可靠性、稳定性，采用8mm厚度铝板作为旋转架2。

所述连接架3如图4所示。包括相互垂直的两个板，水平板32上设置有与旋转架2水平板22上弧形滑动槽221相对应的四个安装孔321(其中一个位于水平板中心)，竖直板31上设置有五个安装孔311(其中一个位于竖直板中心)；连接架3通过水平板32上的安装孔321安装在旋转架2的弧形滑动槽221上。

更进一步，连接架3水平板32的尺寸与旋转架2水平板22尺寸一致。

本示例连接架3上还设置有分别与水平板32和竖直板31垂直的直角三角支撑板33。直角三角支撑架33分别与水平板32和竖直板31垂直，可以提高连接架3结构的稳定性。

为减轻承重，提高构件的整体稳定性，采用5mm厚度铝板作为连接架3。

所述俯仰横滚调节架4如图5所示。包括一个底板41和两个相互对称且与底板41垂直的侧板42，底板41上设置有与连接架3竖直板31上安装孔311相对应的四个弧形滑动槽411，侧板41上设置有两个弧形滑动槽421；俯仰横滚调节架4通过底板41上的弧形滑动槽411安装在连接架3竖直板31的安装孔311上。通过调节底板41上的弧形滑动槽411和连接架3竖直板31上安装孔311的位置可以改变单线激光雷达8的横滚角度。侧板42上的弧形滑动槽421用来安装激光雷达连接架5，并使激光雷达连接架5相对俯仰横滚调节架4滑动，从而可在一定范围内调节单线激光雷达8的俯仰角。

底板41的中心位置设置有中心孔，四个弧形滑动槽411分布在以底板41中心孔为圆心的同半径圆周上。具体地，以相互对称，两个为一组的形式分别分布在底板41的左右两侧。侧板42的中心位置设置有中心孔，两个弧形滑动槽421分布以侧板42中心孔为圆心的同半径圆周上，具体地，以相互对称的方式分布在侧板42的上下两侧。

为减轻承重，提高构件的整体稳定性，采用4mm厚度铝板作为俯仰横滚调节架4。

所述激光雷达连接架5如图6所示。包括一个底板51和两个相互对称且与底板51垂直的侧板52，侧板设置有五个安装孔(521,522)，其中上部和下部的两个安装孔521与单线激光雷达8自身孔位相对应，用于固定单线单线激光雷达8；中间三个安装孔522与俯仰横滚调节架4侧板42上弧形滑动槽421相对应，激光雷达连接架5通过中间三个安装孔522安装在俯仰横滚调节架4侧板42上的弧形滑动槽421上，可在一定范围内调节单线激光雷达8的俯仰角。

为减轻承重，提高构件的整体稳定性，采用4mm厚度铝板作为激光雷达连接架5。

本示例安装机构还包含支撑结构7，支撑结构7包括两个相互垂直的铝材板(未标注)和三角支架(未标注)，支撑结构7的一端固定在连接板1上(通过连接板1上的安装孔13)，另一端固定在旋转架2的底部，以减轻旋转架2的承重。

本示例激光雷达安装机构在使用时，只需按照附图7将各个部件进行组装，其中旋转架2的竖直板21安装在连接板1的条形滑动槽11上，连接架3的水平板32安装在旋转架2的水平板22上，俯仰横滚调节架4的底板41安装在连接架3的竖直板31上，激光雷达连接架5的侧板52安装在俯仰横滚调节架4的侧板42上，单线激光雷达8安装在激光雷达连接架5的侧板52上。然后根据具体使用需求，分别调节调节单线激光雷达8的俯仰、横滚和航向角度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。