一种多线激光雷达的制作方法

本实用新型属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种多线激光雷达。

背景技术：

多线激光雷达是激光雷达的一种，是通过多个激光器发射激光来探测目标的位置、速度等特征量，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后接收从目标物体反射回来的信号并与发射信号进行比较，就可以获得目标的有关信息。在多线激光雷达的生产加工过程中，多线激光雷达光路的精准调试是一项重要的工艺。

现有技术中，多线激光雷达的发射系统具有多个激光器发射器，在光接收系统中具有与多个激光器发射器一一对应的光接收器，多个激光器发射器对应多个PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)，多个光接收器也对应多个PCB，在装配调试时需要分别对多个激光器发射器和多个光接收器单独进行精密光学对准，其装配调试工艺繁琐，调试工作量大，从而导致交货周期长，且需要经验丰富的工人手工调试，人力成本高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种多线激光雷达，旨在解决目前的多线激光雷达光路调试工艺繁琐，调试工作量大，从而导致交货周期长，且需要经验丰富的工人手工调试，人力成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种多线激光雷达，包括旋转系统和设于所述旋转系统上的光路系统，所述光路系统由所述旋转系统带动旋转；

所述光路系统包括连接于所述旋转系统的雷达主体、设于所述雷达主体上的发射系统和接收系统、用于将所述发射系统产生的激光反射至目标物体的第一反射镜组以及用于将目标物体反射的激光反射至所述接收系统的第二反射镜组；

所述发射系统包括设于所述雷达主体上的第一PCB板和同时集成于所述第一PCB板上的多个激光器；

所述接收系统包括设于所述雷达主体上的第二PCB板和同时集成于所述第二PCB板上的多个光接收器。

优选的，所述雷达主体上设有滑槽和设于所述滑槽内并可沿所述滑槽滑动的滑块，所述第一PCB板和所述第二PCB板分别与所述滑块连接。

优选的，所述发射系统和所述接收系统均包括一支撑板，所述第一PCB板和所述第二PCB板分别固定于所述支撑板上，所述支撑板与所述滑块通过一旋转轴转动连接，所述支撑板可绕所述旋转轴转动。

优选的，所述旋转系统包括底座、设于所述底座上的主轴以及带动所述主轴旋转的电机系统，所述雷达主体套设于所述主轴并由所述主轴带动旋转。

优选的，所述主轴呈中空结构，所述旋转系统还包括固定于所述底座并穿过所述主轴的中轴，所述中轴与所述主轴同轴设置，所述旋转系统还包括分别固定于所述中轴两端的轴承，所述轴承的内圈与所述中轴配合连接，所述轴承的外圈与所述主轴配合连接。

优选的，所述发射系统还包括用于将所述激光器产生的激光反射至所述第一反射镜组的多个微型反射镜，所述微型反射镜设于所述第一PCB板上并位于所述激光器的上方。

优选的，所述光路系统还包括固定于所述雷达主体并分别与所述第一反射镜组和所述第二反射镜组相对设置的镜片组，所述第一反射镜组反射的激光穿过所述镜片组并发射至目标物体，目标物体反射的激光穿过所述镜片组并发射至所述第二反射镜组。

优选的，所述第一反射镜组包括沿光路方向设置的第一反射镜和第二反射镜；所述第二反射镜组包括沿光路方向设置的第三反射镜和第四反射镜。

优选的，所述旋转系统还包括设于所述底座上的外罩和盖设于所述外罩的上盖，所述外罩与所述底座连接处以及所述外罩与所述上盖连接处均设有密封件。

优选的，所述光路系统还包括设于所述雷达主体侧壁上的多个机米螺丝，所述机米螺丝分别与所述第一反射镜和所述第四反射镜抵接。

本实用新型提供的多线激光雷达通过将发射系统的多个激光器同时集成于第一PCB板和将接收系统的多个光接收器同时集成于第二PCB板上，该多线激光雷达在调试多个激光器和多个光接收器时，只需在雷达主体上调试第一PCB板和第二PCB板即可实现多个激光器和多个光接收器的调试，无需单独调试多个PCB板，使该多线激光雷达装配调试工艺简单，调试工作量小，从而使交货周期短且人力成本低；通过设置该雷达主体并将雷达主体与旋转系统装配连接，光路系统在雷达主体上调试后再装配到旋转系统上，解决了在整机装配后光路调试时空间不足而不便光路调试的问题，同时，光路系统的光路调试和旋转系统的装配可同时进行，可缩短批量生产的交货周期，且单独装配该旋转系统，使旋转系统同轴度高，保证了该多线激光雷达的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型多线激光雷达中旋转系统的剖视图；

图2为本实用新型多线激光雷达中旋转系统的立体图；

图3为本实用新型多线激光雷达中光路系统的立体图；

图4为本实用新型多线激光雷达中光路系统的结构示意图；

图5为本实用新型多线激光雷达的装配图；

图6为本实用新型多线激光雷达另一视角的装配图；

图7为本实用新型多线激光雷达中发射系统的结构示意图。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的多线激光雷达通过将发射系统的多个激光器同时集成于第一PCB板以及将接收系统的多个光接收器同时集成于第二PCB板上，该多线激光雷达在调试多个激光器和多个光接收器时，只需在雷达主体上调试第一PCB板和第二PCB板即可实现多个激光器和多个光接收器的调试，无需单独调试多个PCB板，使该多线激光雷达装配调试工艺简单，调试工作量小，从而使交货周期短且人力成本低；通过设置该雷达主体并将雷达主体与旋转系统装配连接，光路系统在雷达主体上调试后再装配到旋转系统上，解决了在整机装配后光路调试时空间不足而不便光路调试的问题，同时，光路系统的光路调试和旋转系统的装配可同时进行，可缩短批量生产的交货周期，且单独装配该旋转系统，使旋转系统同轴度高，保证了该多线激光雷达的测量精度。

请参照图1-图4，其中，图1为本实用新型多线激光雷达中旋转系统的剖视图；图2为本实用新型多线激光雷达中旋转系统的立体图；图3为本实用新型多线激光雷达中光路系统的立体图；图4为本实用新型多线激光雷达中光路系统的结构示意图。该多线激光雷达包括旋转系统1和设于旋转系统1上的光路系统2，光路系统2由旋转系统1带动旋转；光路系统2包括连接于旋转系统1的雷达主体21、设于雷达主体21上的发射系统22和接收系统23、用于将发射系统22产生的激光反射至目标物体的第一反射镜组24以及用于将目标物体反射的激光反射至接收系统23的第二反射镜组25；发射系统22包括设于雷达主体21上的第一PCB板221和同时集成于第一PCB板221上的多个激光器222；接收系统23包括设于雷达主体21上的第二PCB板231和同时集成于第二PCB板231上的多个光接收器232。

本实用新型提供的多线激光雷达在光路调试时，只需在雷达主体上调试第一PCB板和第二PCB板，即可实现多个激光器和多个光接收器的光路调试，无需单独调试多个PCB板，使该多线激光雷达装配调试工艺简单，调试工作量小，使交货周期短且人力成本低；且光路系统在雷达主体上调试后再装配到旋转系统上，解决了在整机装配后光路调试时空间不足而不方便调试的问题，同时，光路系统的光路调试和旋转系统的装配可同时进行，可缩短批量生产的交货周期，且单独装配旋转系统，使旋转系统同轴度高，保证了该多线激光雷达的测量精度。

本实用新型实施例中，光路系统2由旋转系统1带动旋转从而实现360度旋转扫描探测周围目标物体。

请结合参照图5和图6，其中，图5为本实用新型多线激光雷达的装配图；图6为本实用新型多线激光雷达另一视角的装配图。作为本实用新型的一个实施例，旋转系统1包括底座11、设于底座11上的主轴12以及与带动主轴12旋转的电机系统13，雷达主体21套设于主轴12并由主轴12带动旋转。电机系统13工作带动主轴12旋转，主轴12旋转从而带动雷达主体21旋转，使雷达主体21带动整个光路系统2进行旋转。

作为本实用新型的一个实施例，主轴12呈中空结构，旋转系统1还包括固定于底座11并穿过主轴12的中轴14，中轴14与主轴12同轴设置，旋转系统1还包括分别固定于中轴14两端的轴承15，轴承15的内圈与中轴14配合连接，轴承15的外圈与主轴12配合连接，使电机系统13带动主轴12绕中轴14旋转，通过设置两轴承15，实现雷达主体21的高转速扫描，同时也能保证转动平稳。

本实用新型实施例中，电机系统13由绕设于中轴14上作为定子的线圈和固定于主轴12内壁上作为转子的磁环组成，该线圈通电后与磁环相互作用并驱动磁环转动，从而带动主轴12旋转。当然，电机系统13还可以采用其他的旋转电机直接与主轴12相连。

本实用新型实施例中，主轴12的一端还固定有光电码盘16，主轴12转动带动光电码盘16转动，光电码盘16用于测量该多线激光雷达的角位移。主轴12内还设有无线传输模块17，无线传输模块17将探测的目标物体信息发送至控制器(未图示)。

作为本实用新型的一个实施例，多线激光雷达还包括设于底座11上的外罩3和盖设于外罩3的上盖4，外罩3与底座11连接处和外罩3与上盖4连接处均设有密封件5，使多线激光雷达完全密封，使防水防尘性能好。本实施例中，该密封件5为O型密封圈。

本实用新型实施例中，该光路系统2的雷达主体21与主轴12装配固定，发射系统22、接收系统23、第一反射镜组24以及第二反射镜组25均随雷达主体21一起旋转。

雷达主体21底部呈圆形，雷达主体21底部开设有通孔211，在固定雷达主体21，将主轴12通孔211并将雷达主体21固定于主轴12上。

发射系统22包括设于雷达主体21上的第一PCB板221和同时阵列在第一PCB板221上的多个激光器222。接收系统23包括设于雷达主体21上的第二PCB板231和同时阵列在第二PCB板231上的多个光接收器232。光接收器232为APD(Avalanche Photodiode，光电二极管)。通过对第一PCB板221前后左右进行位置调节，可实现多个激光器222发射的激光光路调节，通过对第二PCB板231前后左右进行位置调节，实现多个光接收器232接收激光的光路调节。因此，发射系统22和接收系统23均只需要调试单个PCB板，无需单独调试多个PCB板，使该多线激光雷达的发射系统和接收系统的光路装配调试工艺简单，工作量小，交货周期短且人力成本低。

请参照图7，图7为本实用新型多线激光雷达中发射系统的结构示意图。作为本实用新型的一个实施例，发射系统22还包括用于将激光器222产生的激光反射至第一反射镜组的多个微型反射镜223，微型反射镜223设于第一PCB板221上并位于激光器222的上方。通过设置多个微型反射镜223，在光学焦距不变的前提下，采用微型反射镜223将激光器222发射的光路变为折线，使光路直线距离减小，从而可减小了该多线激光雷达的外围尺寸。

作为本实用新型的一个实施例，雷达主体21上设有滑槽212和设于滑槽212内并可沿滑槽212滑动的滑块213，第一PCB板221和第二PCB板231分别与滑块213连接。第一PCB板221和第二PCB板可213通过滑块213的前后滑动，可实现激光器222和光接收器232前后方向的调节。

作为本实用新型的一个实施例，发射系统22和接收系统23均包括一支撑板26，第一PCB板221和第二PCB板231分别固定于支撑板26上，支撑板26与滑块213通过一旋转轴27转动连接，支撑板26可绕旋转轴27转动，从而使第一PCB板221和第二PCB板231可绕旋转轴27转动，实现激光器222和光接收器232绕光路焦点方向旋转调节，便于光路系统2在雷达主体21上的调试。该光学系统2的发射系统22、接收系统23、以及第一反射镜组24和第二反射镜组25均在雷达主体21上调试，使光路系统2在与旋转系统1装配后无需二次调试，不仅解决了光路系统2在整机上调试空间不足的问题，而且还能提前安装旋转系统1，便于缩短批量生产的交货周期，且旋转系统1单独安装，使旋转系统1的同轴度高。

作为本实用新型的一个实施例，光路系统22还包括固定于雷达主体1并分别与第一反射镜组24和第二反射镜组25相对设置的镜片组28，光路系统22还包括固定于雷达主体上的镜筒29，镜片组28固定于镜筒29内，第一反射镜组24反射的激光穿过镜片组28并发射至目标物体，目标物体反射的激光穿过镜片组28并发射至第二反射镜组25。

作为本实用新型的一个实施例，第一反射镜组24包括沿光路方向设置的第一反射镜241和第二反射镜242，激光器发射的激光经微型反射镜223反射至第一反射镜241，第一反射镜241将激光反射至第二反射镜242，第二反射镜242再将激光反射至镜片组28并穿过镜片组28发射到目标物体上。第二反射镜组25包括沿光路方向设置的第三反射镜251和第四反射镜252，目标物体反射的激光进入镜片组28并进入到第三反射镜251，第三反射镜251再将激光反射至第四反射镜252，第四反射镜252将激光反射至光接收器232。

作为本实用新型的一个实施例，光路系统2还包括设于雷达主体21侧壁上的多个机米螺丝(未图示)，第一反射镜242和第四反射镜252均设于雷达主体21侧壁上，机米螺丝分别与第一反射镜242和第四反射镜252抵接。通过调节机米螺丝的深度实现第一反射镜242和第四反射镜252前后左右调节第一反射镜242和第四反射镜252，从而方便调节光路系统2的光路。

本实用新型提供的多线激光雷达通过将发射系统的多个激光器同时集成于第一PCB板以及将接收系统的多个光接收器同时集成于第二PCB板上，该多线激光雷达在调试多个激光器和多个光接收器时，只需在雷达主体上调试第一PCB板和第二PCB板即可实现多个激光器和多个光接收器的调试，无需单独调试多个PCB板，使该多线激光雷达装配调试工艺简单，调试工作量小，从而使交货周期短且人力成本低；通过设置该雷达主体并将雷达主体与旋转系统装配连接，光路系统在雷达主体上调试后再装配到旋转系统上，解决了在整机装配后光路调试时空间不足而不便光路调试的问题，同时，光路系统的光路调试和旋转系统的装配可同时进行，可缩短批量生产的交货周期，且单独装配该旋转系统，使旋转系统同轴度高，保证了该多线激光雷达的测量精度。

以上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。