一种激光雷达光窗的除尘装置的制作方法

1.本技术涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种激光雷达光窗的除尘装置。


背景技术：

2.激光雷达系统是由激光器发射一束激光，经过准直系统将激光光束准直成平行光出射，该平行光与目标物作用后被接收系统接收，最后经过光电转换，信息处理，从而获得探测目标的有关信息。目前激光雷达在长时间使用过程中，其光窗面容易堆积灰尘影响到雷达的测量距离及精度，且雷达人力清洁维护成本过高，故此需设计自动的雷达光窗清洁装置。
3.现有的激光雷达的除尘清洁装置使用喷气、喷水、静电自动毛刷等方式，其中喷气无法去泥浆、凝露导致的水痕等污迹、喷水则冬天易导致表面结霜且表面残留水痕，静电只对微量灰尘有效；从而对大污渍或水痕不能进行有效清洁。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本技术主要的目的是提供一种激光雷达光窗的除尘装置，模拟出人工擦拭的清洁方式，进而对大污渍、水痕进行有效清洁。
5.为了实现上述目的，一种激光雷达光窗的除尘装置，包括：
6.清洁组件，所述清洁组件包括第一滚动件、第二滚动件和清洁件，所述清洁件的两端分别圈绕于所述第一滚动件和所述第二滚动件，所述第二驱动组件与所述第一滚动件驱动连接；
7.其中，所述第二驱动组件用于驱动所述第一滚动件自转、以使得所述清洁件从所述第二滚动件上圈绕出、并自动圈绕在所述第一滚动件上，所述清洁件通过所述第一滚动件和所述第二滚动件滚动擦拭于所述激光雷达的光窗。
8.作为上述方案的改进，
9.第一驱动组件，所述激光雷达放置于所述第一驱动组件上；
10.其中，所述清洁组件和所述第一驱动组件处于第一相对姿态时，激光雷达不受所述清洁件干涉，并且所述清洁组件和所述第一驱动组件处于第二相对姿态时，所述清洁件通过所述第一滚动件和所述第二滚动件滚动擦拭于所述激光雷达的光窗。
11.作为上述方案的改进，所述激光雷达光窗的除尘装置还包括：
12.第一驱动座，与所述第一滚动件和所述第二滚动件固定连接；
13.第三驱动组件，设置于所述第一驱动座；
14.通过所述第三驱动组件、所述清洁件往所述第一驱动座的方向作远离或靠近移动，且该移动方向与所述清洁件的升降方向相交；
15.其中，所述清洁组件和所述第一驱动组件处于第二相对姿态时，所述激光雷达的光窗位于所述清洁件和所述第一驱动座之间。
16.作为上述方案的改进，所述第三驱动组件包括第一活动件、第二活动件、第一驱动
件，所述第一驱动件固定于所述第一驱动座，所述第一活动件和所述第二活动件均驱动连接于所述第一驱动件，所述第一活动件和所述第二活动件均位于所述第一滚动件和所述第二滚动件之间；
17.所述清洁件移动连接于所述第一活动件和所述第二活动件。
18.作为上述方案的改进，所述第一活动件包括第一移动件和第一驱动轴，所述第二活动件包括第二移动件和第二驱动轴，所述第一驱动轴和所述第二驱动轴均驱动连接于所述第一驱动件，所述清洁件通过所述第一移动件滑动连接于所述第一驱动轴，所述清洁件通过所述第一移动件滑动连接于所述第二驱动轴。
19.作为上述方案的改进，所述第一活动件还包括第一活动轴，所述第二活动件还包括第二活动轴，所述第一移动件一端固定于所述第一驱动轴、另一端固定于所述第一活动轴，所述第二移动件一端固定于所述第二驱动轴、另一端固定于所述第二活动轴，所述第一活动件与所述第二移动件互相平行。
20.作为上述方案的改进，所述第一活动件还包括第一挡件，所述第二活动件还包括第二挡件，所述第一挡件一端固定于所述第一驱动轴、另一端固定于所述第一活动轴，所述第二挡件一端固定于所述第二驱动轴、另一端固定于所述第二活动轴，所述第一活动轴一端固定于所述第一驱动座、另一端固定于所述第一挡件，所述第二活动轴一端固定于所述第二驱动座、另一端固定于所述第二挡件；
21.其中，所述第一移动件活动连接于所述第一驱动座和第一挡件之间，所述第二移动件活动连接于所述第一驱动座和所述第二挡件之间。
22.作为上述方案的改进，所述激光雷达光窗的除尘装置还包括:
23.第二驱动座，所述第一驱动座垂直固定于所述第二驱动座上；
24.其中，所述第一驱动组件通过驱动所述第二驱动座，以驱动所述第一驱动座和所述清洁件的升降移动。
25.作为上述方案的改进，所述第一驱动组件设有第二驱动件和第三驱动座，所述第二驱动件底部固定于所述第三驱动座；
26.其中，所述第一驱动组件通过驱动所述第二驱动座，以驱动所述第一驱动座和所述清洁件的升降移动。
27.作为上述方案的改进，所述第一驱动组件还设有第三活动轴，所述第三活动轴互相平行，所述第三活动轴底部固定于所述第三驱动座，所述第三活动轴顶部与所述第二驱动座活动连接，所述第二驱动座与第二驱动件垂直相交。
28.相较于现有技术，本技术的一种激光雷达光窗的除尘装置的有益效果为：
29.所述激光雷达光窗的除尘装置设有清洁组件结构：清洁组件包括第一滚动件、第二滚动件和清洁件，利用第一滚动件、第二滚动件实现清洁件在激光雷达的光窗上滚动擦拭，从而模拟出人工擦拭的清洁方式，进而对大污渍、水痕进行有效清洁，保证了激光雷达的测量距离与精度。
附图说明
30.本技术将结合附图对实施方式进行说明。本技术的附图仅用于描述实施例，以展示为目的。在不偏离本技术原理的条件下，本领域技术人员能够轻松地通过以下描述根据
所述步骤做出其他实施例。
31.图1为本技术实施例中激光雷达光窗的除尘装置的初始状态的组装示意图。
32.图2为图1的第二状态的组装示意图。
33.图3为图1的第三状态的组装状态图。
34.图4为图1的装置分解图。
35.主要结构及符号说明：
36.100、第一驱动组件；110、第二驱动件；120、第三活动轴；130、第三驱动座；200、清洁组件；210、第一滚动件；220、第二滚动件；230、清洁件；240、第二驱动组件；300、激光雷达；310、光窗；400、第一驱动座；500、第三驱动组件；510、第一活动件；511、第一移动件；512、第一驱动轴；513、第一活动轴；514、第一挡件；520、第二活动件；521、第二移动件；522、第二驱动轴；523、第二活动轴；524、第二挡件；530、第一驱动件；540、传动带；600、第二驱动座。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
38.本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
39.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
40.请参阅图1至图4，本技术提供一种激光雷达光窗的除尘装置，该激光雷达光窗的除尘装置包括：
41.清洁组件200，清洁组件200包括第一滚动件210、第二滚动件220和清洁件230，清洁件230的两端分别圈绕于第一滚动件210和第二滚动件220，第二驱动组件240与第一滚动件210驱动连接；
42.其中，第二驱动组件240用于驱动第一滚动件210自转、以使得清洁件230从第二滚动件220上圈绕出、并自动圈绕在第一滚动件210上，清洁件230通过第一滚动件210和第二滚动件220滚动擦拭于激光雷达300的光窗310。
43.利用第一滚动件210、第二滚动件220实现清洁件230在激光雷达300的光窗310上滚动擦拭，从而模拟出人工擦拭的清洁方式，进而对大污渍、水痕进行有效清洁，保证了激光雷达300的测量距离与精度。
44.利用第二驱动组件240实现第一滚动件210自转的自动运行，使得清洁件230从第二滚动件220上圈绕出并自动圈绕在第一滚动件210上，从而确保每次擦拭所用的清洁件230均为干净的，多次使用后依旧保证清洁件230的有效清洁。
45.参阅图1至图4，第一驱动组件100，激光雷达300放置于第一驱动组件100上；
46.其中，第一驱动组件100用于驱动清洁组件200进行升降移动，清洁组件200和第一驱动组件100处于第一相对姿态时，激光雷达300不受清洁件230干涉，并且清洁组件200和第一驱动组件100处于第二相对姿态时，清洁件230通过第一滚动件210和第二滚动件220滚动擦拭于激光雷达300的光窗310。
47.将激光雷达300放在第一驱动组件100上，处于初始状态时，清洁组件200固定于第一驱动组件100顶部，即清洁组件200和第一驱动组件100处于第一相对姿态，见图1，当前清洁件230固定在激光雷达300上方，则清洁组件200不与激光雷达300发生干涉，避免所述激光雷达光窗的除尘装置对激光雷达300的扫描测量造成影响。
48.当激光雷达300需要清洁时，通过清洁组件200在第一驱动组件100上作下降移动，即使清洁组件200靠近激光雷达300移动，从而使得清洁组件200和第一驱动组件100处于第二相对姿态，见图3；则当前清洁件230的内侧面(或外侧面)与激光雷达300的光窗310抵接，再利用第一滚动件210和第二滚动件220，使得清洁件230的内侧面(或外侧面)与激光雷达300的光窗310滚动擦拭，从而模拟出人工擦拭的清洁方式，对大污渍、水痕进行有效清洁，保证激光雷达300的测量距离与精度。
49.当完成激光雷达300的清洁需求时，再利用第一驱动组件100，使得清洁组件200在第一驱动组件100上作上升移动，即使得清洁组件200远离激光雷达300移动，清洁组件200和第一驱动组件100恢复成第一相对姿态，使得激光雷达300的扫描测量继续工作。
50.在本实施例中，激光雷达300设有灰尘检测系统，第一驱动组件100、第一滚动件210均与灰尘检测系统通讯连接，结合灰尘检测系统，实现第一驱动组件100、第一滚动件210的自动运行，使得激光雷达300在恶劣的外部环境下，在一定时间内满足激光雷达300的光窗310的自动清洁的需求，进一步保证激光雷达300的测量距离与精度。
51.在本实施例中，第二驱动组件240与灰尘检测系统通讯连接。
52.在本实施例中，清洁件230为无尘布，提高清洁件230的有效清洁概率。
53.参阅图1至图4，所述激光雷达光窗的除尘装置还包括：
54.第一驱动座400，与第一滚动件210和第二滚动件220固定连接；
55.第三驱动组件500，设置于第一驱动座400；
56.通过第三驱动组件500、清洁件230往第一驱动座400的方向作远离或靠近移动，且该移动方向与清洁件230的升降方向相交；
57.其中，清洁组件200和第一驱动组件100处于第二相对姿态时，激光雷达300的光窗310位于清洁件230和第一驱动座400之间。
58.在本实施例中，当激光雷达300需要清洁时，清洁件230通过第三驱动组件500远离第一驱动座400移动，见图2。当清洁件230与第一驱动座400之间的轮廓尺寸适配激光雷达300的轮廓尺寸时，通过第一驱动组件100将清洁件230靠近激光雷达300移动。当激光雷达300顶部的光窗310完整套入在清洁件230与第一驱动座400之间时，则清洁组件200和第一驱动组件100处于第二相对姿态，使得清洁件230的内侧面与激光雷达300顶部的光窗310滚
动擦拭，增大清洁件230与激光雷达300的光窗310的接触面积。
59.参阅图1至图4，第三驱动组件500包括第一活动件510、第二活动件520、第一驱动件530，第一驱动件530固定于第一驱动座400，第一活动件510和第二活动件520均驱动连接于第一驱动件530，第一活动件510和第二活动件520均位于第一滚动件210和第二滚动件220之间；
60.清洁件230移动连接于第一活动件510和第二活动件520。
61.在本实施例中，在水平线方向，第一活动件510和第二活动件520互相平行对称。
62.由于第一活动件510和第二活动件520能够沿远离第一驱动座400的方向延伸，因此清洁件230在水平线方向能够远离第一驱动座400移动，同时在第一活动件510、第二活动件520和第一驱动座400的限定下，清洁件230与第一驱动座400之间的轮廓呈四边形结构，进一步增大清洁件230与激光雷达300的光窗310的接触面积。
63.第三驱动组件500还包括传动带540，第一活动件510和第二活动件520均通过传动带540驱动连接于第一驱动件530上。
64.在本实施例中，第一驱动件530的数量为一个，传动带540的数量为一个，实现第一活动件510和第二活动件520同步运动，进而实现第一活动件510和第二活动件520同步对清洁件230进行推动，便于控制清洁件230作远离或靠近第一驱动座400的移动。
65.参阅图1至图4，第一活动件510包括第一移动件511和第一驱动轴512，第二活动件520包括第二移动件521和第二驱动轴522，第一驱动轴512和第二驱动轴522均驱动连接于第一驱动件530，清洁件230通过第一移动件511滑动连接于第一驱动轴512，清洁件230通过第一移动件511滑动连接于第二驱动轴522。
66.利用第一驱动轴512，实现第一移动件511与第一驱动件530驱动连接，利用第二驱动轴522，实现第二移动件521与第一驱动件530驱动连接，从而实现清洁件230靠近或远离第一驱动座400。
67.参阅图1至图4，第一活动件510还包括第一活动轴513，第二活动件520还包括第二活动轴523，第一移动件511一端固定于第一驱动轴512、另一端固定于第一活动轴513，第二移动件521一端固定于第二驱动轴522、另一端固定于第二活动轴523，第一活动件510与第二移动件521互相平行。
68.通过设置第一活动轴513，提高第一移动件511的移动稳定性，通过设置第二活动轴523，提高第二移动件521的移动稳定性。
69.通过第一移动件511一端固定于第一驱动轴512、另一端固定于第一活动轴513，第二移动件521一端固定于第二驱动轴522、另一端固定于第二活动轴523，确定清洁件230与第一驱动座400之间的轮廓尺寸更加适配于激光雷达300的轮廓尺寸，方便将激光雷达300顶部的光窗310套入在清洁件230与第一驱动座400之间。
70.在本实施例中，第一活动轴513、第二活动轴523、第一驱动轴512和第二驱动轴522互相形成平行四边形，第一活动轴513位于第一驱动轴512下方，第二活动轴523位于第二驱动轴522下方。
71.参阅图1至图4，第一活动件510还包括第一挡件514，第二活动件520还包括第二挡件524，第一挡件514一端固定于第一驱动轴512、另一端固定于第一活动轴513，第二挡件524一端固定于第二驱动轴522、另一端固定于第二活动轴523，第一活动轴513一端固定于
第一驱动座400、另一端固定于第一挡件514，第二活动轴523一端固定于第二驱动座600、另一端固定于第二挡件524；
72.其中，第一移动件511活动连接于第一驱动座400和第一挡件514之间，第二移动件521活动连接于第一驱动座400和第二挡件524之间。
73.利用第一挡件514限定第一移动件511的活动范围，利用第二挡件524限定第二移动件521的活动范围，进而使得清洁件230在作远离第一驱动座400的移动时，即使得清洁件230在作靠近第一挡件514、第二挡件524的移动，避免第一移动件511和第二移动件521的移动过度，即避免清洁件230在水平线方向的移动过度。
74.参阅图1至图4，所述激光雷达光窗的除尘装置还包括：
75.第二驱动座600，第一驱动座400垂直固定于第二驱动座600上；
76.其中，第一驱动组件100通过驱动第二驱动座600，以驱动第一驱动座400和清洁件230的升降移动。
77.利用第一驱动座400、第二驱动座600，实现清洁件230的升降移动。
78.在本实施例中，第一驱动座400垂直于第二驱动座600。
79.参阅图1至图4，第一驱动组件100设有第二驱动件110和第三活动轴130，第二驱动件110底部固定于第三活动轴130；其中，第一驱动组件100通过驱动第二驱动座600，以驱动第一驱动座400和清洁件230的升降移动。
80.利用第三驱动座120放置激光雷达300，再利用第二驱动件110使得第二驱动座600作远离或靠近第三活动轴130的移动，则实现清洁件230作远离或靠近激光雷达300的移动。
81.参阅图1至图4，第一驱动组件100还设有第三活动轴120，第三活动轴120互相平行，第三活动轴120底部固定于第三活动轴130，第三活动轴120顶部与第二驱动座600活动连接，第二驱动座600与第二驱动件110垂直相交。
82.利用第三活动轴120提高第二驱动座600在第二驱动件110上的升降稳定。
83.参阅图1至图4，本技术的一种激光雷达光窗的除尘装置的工作原理为：
84.将激光雷达300放置在第三活动轴130上，且在水平线方向上，激光雷达300位于第一活动件510和第二活动件520之间。
85.处于初始状态时，即激光雷达300未需要清洁时，清洁件230与第一驱动座400之间的轮廓尺寸处于最小值，且第二驱动座600处于第二驱动件110的顶端，即清洁组件200处于激光雷达300的上方；当前状态下，清洁组件200不与激光雷达300发生干涉，则避免所述激光雷达光窗的除尘装置对激光雷达300的扫描测量造成影响。
86.当激光雷达300需要清洁时，先利用第一移动件511和第二移动件521，使得清洁件230远离第一驱动座400移动，清洁件230与第一驱动座400之间的轮廓尺寸逐渐趋向最大值。
87.当清洁件230与第一驱动座400之间的轮廓尺寸处于最大值时，利用第二驱动件110，使得清洁件230作靠近激光雷达300的移动，使得激光雷达300顶部的光窗310套入在清洁件230与第一驱动座400之间。
88.当激光雷达300顶部的光窗310完全套入清洁件230与第一驱动座400之间时，第一移动件511和第二移动件521靠近第一驱动座400移动，利用第二驱动组件240(或第二滚动件220)拉紧清洁件230，使得清洁件230与激光雷达300的光窗310抵接，再利用第二驱动组
件240，使得清洁件230自动与激光雷达300的光窗310滚动擦拭。
89.从而模拟出人工擦拭的清洁方式，对大污渍、水痕进行有效清洁，保证了激光雷达300的测量距离与精度。也避免清洁组件200处于未工作状态时，所述激光雷达光窗的除尘装置对激光雷达300的扫描测量造成影响。
90.以上仅为本技术的较佳实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。