一种激光雷达污染物检测及清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种激光雷达技术领域，尤其涉及用于实验室的一种激光雷达污染物检测及清洗装置。


背景技术：

2.随着人工智能技术的迅猛发展，车辆自动驾驶已经成为现代科技和未来汽车产业发展的重要方向。环境感知传感器成为自动驾驶交通工具感知周围环境的系统标配。激光雷达凭借其在探测精度方面的优势，已经成为l3级自动驾驶方案实现目标感知和高精定位的重要环境感知传感器之一。
3.激光雷达是以发射激光光束探测目标位置、速度等特征的系统，是采用无线电波的反射或再辐射的定位的一种，其工作原理是：激光发射器发射激光光束，激光光束经过反射光学系统的准直处理后透过前面的滤光罩透射至扫描区域进行扫描，当扫描区域存在物体时，会对该激光光束进行反射形成回波光束，回波光束透过滤光罩后由接收光学系统进行聚焦后被激光接收器接收，进而根据收发时间差来确定距离，或者根据相位差确定距离。
4.对于未来车辆配置的激光雷达，将以固态激光雷达为主，通常采用将激光雷达壳体嵌入到车身内、激光雷达探测镜面外露的安装方式实现对车身周围的环境感知。但对于激光雷达这种精密的传感器而言，其必须裸露在外部，且无遮挡才能正常的工作，但在实际使用中，由于空气中的灰层，雨水天气的污泥，以及飞虫等很容易附着在激光雷达透光镜上，使得激光雷达工作的精度大大降低，影响其构建精确的三维地图和感知路况，影响自动驾驶系统做出正确的判断，容易产生误检，使自动驾驶汽车产生交通事故，影响乘客的人身安全。因此，如何有效地快速清除激光雷达探测镜面的各种表面附着物是关键。
5.现有技术中的激光雷达清洗装置大致有两种：
6.1、通过喷嘴设置一定的倾斜角度实现对雷达外罩的表面进行清洁，但不可避免会产生死角，达不到全方位完全清洁的效果。
7.2、基于电动雨刷的喷液清洗方案：首先通过喷液孔对探测镜面进行均匀喷液，然后通过电机控制配置在探测镜面周围的雨刮器实现对矩形探测镜面的全面清洁。该方案的主要缺点包括：1)系统方案结构复杂，机械结构部分易损坏，不利于整车安装使用和后续日常维护；2)产品成本较高。
8.因此，为实现自动驾驶车辆行驶安全，如何设计和使用激光雷达污染物检测以及清洁系统，解决激光雷达在使用过程中面临的各种问题，成为自动驾驶车辆量产过程中有待解决问题之一。我们需要通过实验室的一系列实验例如雷达固定方法、清洗喷嘴位置和清洗方案的选择等。这就需要建立一个实验室用的激光雷达污染物检测及清洗装置来进行一系列试验。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种用于实验室的激光雷达
污染物检测及清洗装置。
10.实现本实用新型目的的技术方案是提供一种激光雷达污染物检测及清洗装置，包括激光雷达、喷嘴，所述激光雷达固定于顶端的底座上，激光雷达下设置有多个喷嘴，所述喷嘴通过可调节铰链固定于支撑板上，所述支撑板下方设有废液收集装置。
11.所述的铰链包括万向节，所述万向节连接于喷嘴下方，万向节下方设置有伸缩杆，所述伸缩杆转动连接齿轮，所述齿轮通过伸缩杆侧壁的碰珠卡扣固定，所述铰链通过固定螺丝固定于支撑板上。
12.所述的万向节包括连接块和万向球，所述连接块固定安装于喷嘴下方，连接块与万向球一体连接，所述万向球转动连接伸缩杆。
13.所述的废液收集装置为凹槽型，上方设置有多个小孔，小孔连接水管至废液桶。
14.所述的激光雷达连接控制器，控制器连接喷射装置。
15.所述的喷嘴连接喷射装置。
16.所述的激光雷达污染物检测及清洗装置还包括有至少3个支撑脚。
17.所述的喷嘴有3～6个，且均匀分布。
18.采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：
19.(1)本实用新型提供一种激光雷达污染物检测及清洗装置，该装置有3～6个可调节喷嘴，实现多方位多角度的清洗，避免产生死角达到全方位完全清洁的效果。
20.(2)本实用新型提供一种激光雷达污染物检测及清洗装置，该废液收集装置为凹槽型且设置有小孔，方便收集废液与排出。
21.(3)本实用新型提供一种激光雷达污染物检测及清洗装置，可调节的铰链能实现伸缩杆的上下移动，齿轮的前后移动，万向节的各种角度转动实现喷嘴对激光雷达的全方位清洗，避免死角；喷嘴连接喷射系统可实现对喷嘴的喷射参数的调节。
22.(4)本实用新型提供一种激光雷达污染物检测及清洗装置，激光雷达固定于顶端，简化激光雷达系统的结构，减小激光雷达系统的占地空间。
23.(5)本实用新型提供一种激光雷达污染物检测及清洗装置，该装置方便调整喷嘴位置、角度等参数，结构简单，成本低廉，可直接放置于小推车上，便于使用，更适用于实验室。
附图说明
24.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
25.图1为本实用新型的结构示意图；
26.图2为本实用新型的主视图；
27.图3为本实用新型俯视图；
28.图4为本实用新型铰链喷嘴的放大图；
29.图5为本实用新型卡扣结构示意图；
30.附图中标号为：1、激光雷达；2、喷嘴；3、铰链；4、底座；5、支撑板；6、废液收集装置；7、支撑脚；8、小孔；31、连接块；32、伸缩杆；33、碰珠卡扣；34、齿轮；35、固定螺丝；36、万向球。
具体实施方式
31.实施例
32.见图1～5，本实用新型设计一种激光雷达污染物检测及清洗装置，该装置包括激光雷达1、喷嘴2，所述激光雷达1固定于顶端的底座4上，激光雷达1与控制器相连，所述控制器可以判断激光雷达1是否有被污染，并能控制喷射系统。所述激光雷达1下设置有5个均匀分布的喷嘴2，喷嘴2一端连接喷射装置，另一端通过可调节铰链3固定于支撑板5上。所述的可调节铰链3包括设置于喷嘴2下方的连接块31与万向球36一体成型的万向节，万向球36可实现各种角度的转动从而达到喷嘴2对激光雷达1的全方位清洗；万向节下方设置的伸缩杆32可以实现喷嘴2的上下移动；伸缩杆32转动连接齿轮34，所述齿轮34通过伸缩杆32侧壁的碰珠卡扣33固定，实现喷嘴2的前后移动。所述支撑板5下方设有废液收集装置6，所述废液收集装置6为凹槽性，上方设置有多个小孔8，小孔8连接水管至废液桶，方便排水和收集废液；该装置还有4个支撑脚7，可以稳固的放置于桌面或者小推车上，方便使用。
33.本实用新型的工作原理为：本装置实际使用时，首先激光雷达1获取数据输入至控制器，控制器分析激光雷达1是否被污染，若激光雷达1被污染，控制器通过控制喷射装置进行清洗。激光雷达1固定于顶端，5个清洗喷嘴2通过可调节铰链3调节喷嘴2位置，通过喷射系统选择清洗方案，清洗完毕后的废液通过废液收集装置6上的小孔8进行排水收集废液。
34.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。