三维转台及其三维激光雷达系统的制作方法

本实用新型涉及三维扫描环境监测激光雷达技术领域，具体为三维转台及其三维激光雷达系统。

背景技术：

三维转台实现激光雷达上箱体俯仰角和方位角的转动，同时连接雷达的上箱体和下箱体。上箱体和下箱体之间有管路和线路的连接，并且管路和线路都不能暴露在室外环境下，这就对转台的结构提出新的要求。目前市场上的雷达转台多用于控制转台上的仪器转动，不考虑内部线路连接，或者转台只用于室内环境，工作环境要求并不高。对三维扫描环境监测激光雷达，这些转台并不能满足需要，尤其是在高寒地区转台会由于温度过低而停止工作。上箱体和下箱体之间管路中的水会由于温度过低而结冰，损坏仪器。

申请号为CN201720961935.5的中国专利，其公开了三维转台和三维激光雷达系统，涉及三维扫描环境监测激光雷达技术领域。该三维转台包括支撑臂、底座、俯仰电机、转动电机、第一加热装置和第二加热装置。由于三维转台的支撑臂为中空结构，可以用于容置管路和线路，使管路和线路不被暴露在外，并且，通过第一加热装置和第二加热装置分别对转动电机和俯仰电机加热，能使该三维转台具有耐高寒的作用，并且该支撑臂和底座密封性良好，能方便地用于户外，实用性强。上述实用新型提供的三维激光雷达系统采用该三维转台，能实现在户外工作环境下，尤其是比较恶劣的野外观测环境下，并保证激光雷达正常工作，并且，该三维激光雷达系统的管路和线路均设置于三维转台内，不受损坏。但是上述方案也存在如下不足之处：支撑臂由于安装激光雷达系统，所以其质量较大，转动电机驱动支撑臂旋转进行转向，支撑臂旋转存在极限角度，在接近极限角度时，要求能够迅速减速至停止，否则会将电线拽断，目前的三维转台转向多使用带刹车的伺服电机驱动，由于支撑臂的质量较大，所以转动惯量较大，不易减速，容易造成伺服电机损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供三维转台及其三维激光雷达系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种三维转台，包括底板和圆盘，所述底板上焊接有筒状的支撑座，所述支撑座通过轴承安装有转轴，所述底板上安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上安装有齿轮，所述齿轮与齿圈啮合，所述齿圈安装在圆盘的外圈上，所述圆盘的上侧安装有U形的安装架，所述转轴的下端安装有制动盘，所述支撑座的内壁通过支架安装有制动机构，所述制动机构包括安装座和夹爪，所述安装座和夹爪之间铰接有第一连杆和第二连杆，所述安装座滑动连接有水平的导杆，所述导杆的左端安装有连接块，所述连接块铰接有拉杆，所述拉杆的左端与第二连杆铰接。

优选的，所述支撑座的上端设有端板，所述底板上设有与支撑座内腔连通的通孔。

优选的，所述安装架转动连接有雷达本体，所述安装架的侧面通过支架安装有第二电机，所述第二电机的输出端与雷达本体支撑轴固定连接。

优选的，所述夹爪的内侧粘接有橡胶垫，所述制动盘位于夹爪之间。

优选的，所述底板通过支架安装有水平的气缸，所述气缸的推杆与导杆固定连接，所述导杆贯穿支撑座的侧壁。

此外，为了实现上述目的，本实用新型还提供一种三维激光雷达系统，包括上述三维转台。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在控制转向的转轴下端安装有制动盘，制动盘外侧边沿穿过制动机构，制动机构由气缸推动能够进行摩擦制动，在出现紧急情况或者接近极限转角时，能够对圆盘进行紧急制动，减小对电机的损害，有利于延长三维转台的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处局部放大图；

图4为本实用新型制动机构结构示意图。

图中：1底板、2第一电机、3齿轮、4圆盘、5齿圈、6转轴、7支撑座、8制动机构、81安装座、82夹爪、83第一连杆、84第二连杆、85拉杆、86连接块、87导杆、9气缸、10安装架、11第二电机、12雷达本体、13制动盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种三维转台，包括底板1和圆盘4，所述底板1上焊接有筒状的支撑座7，所述支撑座7通过轴承安装有转轴6，所述底板1上安装有第一电机2，所述第一电机2的输出轴上安装有齿轮3，所述齿轮3与齿圈5啮合，所述齿圈5安装在圆盘4的外圈上，所述圆盘4的上侧安装有U形的安装架10，所述转轴6的下端安装有制动盘13，所述支撑座7的内壁通过支架安装有制动机构8，所述制动机构8包括安装座81和夹爪82，所述安装座81和夹爪82之间铰接有第一连杆83和第二连杆84，所述安装座81滑动连接有水平的导杆87，所述导杆87的左端安装有连接块86，所述连接块86铰接有拉杆85，所述拉杆85的左端与第二连杆84铰接。

具体的，所述支撑座7的上端设有端板，所述底板1上设有与支撑座7内腔连通的通孔，转轴6贯穿支撑座7上端的端板。

具体的，所述安装架10转动连接有雷达本体12，所述安装架10的侧面通过支架安装有第二电机11，所述第二电机11的输出端与雷达本体12支撑轴固定连接，上述第二电机11驱动雷达本体12转动，从而进行俯仰角调节。

具体的，所述夹爪82的内侧粘接有橡胶垫，所述制动盘13位于夹爪82之间，夹爪82收缩后，橡胶垫与制动盘13接触，增大摩檫力进行制动。

具体的，所述底板1通过支架安装有水平的气缸9，所述气缸9的推杆与导杆87固定连接，所述导杆87贯穿支撑座7的侧壁，气缸9的推杆伸缩能够控制两个夹爪82的开合。

此外，为了实现上述目的，本实用新型还提供一种三维激光雷达系统，包括上述三维转台。

工作原理：在转向时，第一电机2驱动齿轮3转动，齿轮3驱动圆盘4转动，从而安装在圆盘4上的安装架10随之转动，雷达本体12能够进行转向，安装雷达本体12的支撑轴由第二电机11驱动，第二电机11驱动雷达本体12的转动，从而调节俯仰角。在遇到紧急情况，或者转向的角度接近极限角度时，需要立即停止电机2，停止继续转向，但是由于安装架10以及雷达本体12存在一定的质量，存在转动惯量，所以第二电机11停止驱动后，圆盘4仍能够继续旋转，此时控制气缸9的推杆收缩，导杆87拉动拉杆85，带动夹爪82向内旋转，夹爪82从两侧对制动盘13进行夹持，利用摩檫力制动，避免对三维转台造成损坏。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。