激光测距装置及移动机器人的制作方法

1.本实用新型涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种激光测距装置及移动机器人。


背景技术：

2.激光测距装置是采用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动距离探测设备。激光测距装置包括激光发射系统和接收系统，激光器发射系统产生并发射光脉冲，照射物体上并反射回来，最终被接收系统所接收。接收系统获得光脉冲从发射到被反射回的传播时间，进而根据飞行时间法(tof)得到测量距离。激光测距装置能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。
3.现有激光测距装置中一般设置有激光收发组件以及用于对激光收发组件进行防护的基座和防护件，基座和防护件能够围设形成用于容纳激光收发组件的收容空间。基座在安装时其第二侧面一般朝上设置，即重力方向大致垂直于第二侧面或存在小于90
°
的夹角，外界异物如液体或细小杂质等容易在重力作用下在第二侧面沉积，影响激光收发组件的正常运转。此时，通过将防护件设置在第二侧面，可以防止外界异物从防护件一侧进入收容空间，影响激光收发组件的正常运转。
4.基座和防护件常采用紧固件或通过卡接实现固定连接，容易在防护件上形成用于安装紧固件和实现卡接的外露开孔，在紧固件安装或卡接固定后，在开孔位置容易形成细小间隙，造成外界的异物容易通过上述细小间隙进入收容空间，影响激光收发组件的正常运转。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种激光测距装置及移动机器人，旨在解决现有激光测距装置中防护件一侧仍存在外界异物容易进入激光测距装置内部的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案一为：
7.激光测距装置，包括：
8.基座，包括相背设置的第一侧面和第二侧面，所述基座设有通孔，所述通孔由所述第一侧面向所述第二侧面延伸，以贯穿于所述基座；
9.防护件，至少部分罩盖于所述第二侧面，和所述基座之间形成收容空间；
10.紧固件，通过所述第一侧面穿设于所述通孔，以将所述基座和所述防护件固定连接；及
11.激光收发组件，收容于所述收容空间。
12.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述防护件设有连接孔，所述连接孔面向所述基座的一侧导通，所述连接孔背离所述基座的一侧封闭，所述紧固件通过所述连接孔与所述防护件连接。
13.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述防护件包括罩体和第一凸起，所述罩体与所述基座相对设置，所述第一凸起设于所述罩体面向所述基座一侧，所述连接孔形成
于所述第一凸起上。
14.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述防护件还包括第一筋板，所述第一筋板设于所述罩体面向所述基座一侧并与所述第一凸起连接。
15.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述基座包括基体和第二凸起，所述基体与所述罩体相对设置，所述第二凸起设于所述基体面向所述罩体一侧，所述通孔贯穿所述第二凸起。
16.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述第一凸起与所述第二凸起对应设置。
17.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述基座还包括第二筋板，所述第二筋板设于所述基体面向所述罩体一侧并与所述第二凸起连接。
18.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述通孔包括沉孔部和贯穿部，所述沉孔部形成于所述第一侧面，所述贯穿部与所述沉孔部连通并贯穿于所述基座，所述紧固件包括固定端和穿设部，所述固定端收容于所述沉孔部并与所述基座连接，所述穿设部依次穿设所述贯穿部和所述连接孔，以使所述紧固件连接所述防护件和所述基座之间。
19.在所述激光测距装置的一些实施例中，所述激光测距装置还包括驱动机构，所述驱动机构包括主动轮、从动轮和传动带，所述主动轮与所述基座旋转连接，所述激光收发组件通过所述从动轮与所述基座旋转连接，所述传动带分别与所述主动轮和所述从动轮套接，以使所述主动轮带动所述从动轮转动，所述传动带具有与所述主动轮和所述从动轮贴合的内侧面，所述内侧面设有尖状凸起。
20.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案二为：
21.移动机器人，包括机器人本体及如上所述的激光测距装置，所述激光测距装置设于所述机器人本体。
22.实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
23.上述方案的激光测距装置应用装备于移动机器人中，除了使移动机器人具备极佳的测距效能之外，其自身还能够避免外界异物从防护件一侧进入激光测距装置内部，保证激光测距装置的测距准确性。具体而言，该激光测距装置包括基座、防护件、紧固件和激光收发组件。其中，基座设有由基座的第一侧面向基座的第二侧面延伸且贯穿于基座的通孔。防护件至少部分罩盖于第二侧面，并形成用于收容激光收发组件的收容空间。如此通过防护件的设置能够防止外界异物进入收容空间，避免对激光收发组件的正常运转造成影响，保证激光测距装置的测距准确性。进一步地，由于防护件的设置，还使得通孔仅在外界异物不易沉积的第一侧面一侧露设于外界，降低外界异物由通孔进入收容空间的风险。进一步地，紧固件通过第一侧面穿设于通孔，以将基座和防护件固定连接。如此通过紧固件的设置能够提升基座和防护件之间的连接稳定性，提升激光测距装置的可靠性。同时，紧固件的设置还能够减小通孔的导通面积，进一步防止外界异物由基座和紧固件之间进入收容空间，影响激光收发组件的正常运转。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.其中：
26.图1为一个实施例中激光测距装置的轴视图；
27.图2为图1所示激光测距装置的爆炸结构示意图；
28.图3为图2中a部放大结构示意图；
29.图4为图1所示激光测距装置的另一视角的轴视图；
30.图5为图4中b部放大结构示意图；
31.图6为图1所示激光测距装置中紧固件位置的剖视图；
32.图7为图6中c部放大结构示意图；
33.图8为图1所示激光测距装置中防护件的轴视图；
34.图9为图1所示激光测距装置的半剖示意图；
35.图10为图1所示激光测距装置中传动带的局部剖视图。
具体实施方式
36.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作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。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
41.激光测距装置是采用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动距离探测设备。激光测距装置包括激光发射系统和接收系统，激光器发射系统产生并发射光脉冲，照射物体上并反射回来，最终被接收系统所接收。接收系统获得光脉冲从发射到被反射回的传播时间，进而根据飞行时间法(tof)得到测量距离。激光测距装置能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。
42.现有激光测距装置中一般设置有激光收发组件以及用于对激光收发组件进行防护的基座和防护件，基座和防护件能够围设形成用于容纳激光收发组件的收容空间。基座在安装时其第二侧面一般朝上设置，即重力方向大致垂直于第二侧面或存在小于90
°
的夹角，外界异物如液体或细小杂质等容易在重力作用下在第二侧面沉积，影响激光收发组件的正常运转。此时，通过将防护件设置在第二侧面，可以防止外界异物从防护件一侧进入收容空间，影响激光收发组件的正常运转。
43.基座和防护件常采用紧固件或通过卡接实现固定连接，容易在防护件上形成用于安装紧固件和实现卡接的外露开孔，在紧固件安装或卡接固定后，在开孔位置容易形成细小间隙，造成外界的异物容易通过上述细小间隙进入收容空间，影响激光收发组件的正常运转。
44.为解决上述技术问题本实用新型提供了一种激光测距装置及移动机器人。其中，移动机器人可为扫地机器人或洗地机器人，包括机器人本体及激光测距装置。进一步地，激光测距装置设于机器人本体，用于对机器人本体的外界进行激光扫描。
45.请一并结合图1、图2、图4和图5，现对本实用新型实施例提供的激光测距装置进行说明。该激光测距装置包括基座10、防护件20、紧固件30和激光收发组件40。如图3至图5所示，基座10包括相背设置的第一侧面111和第二侧面112。基座10设有通孔100。通孔100由第一侧面111向第二侧面112延伸，以贯穿于基座10。如图1、图2和图9所示，防护件20至少部分罩盖于第二侧面112，和基座10之间形成收容空间200。如图5和图6所示，紧固件30通过第一侧面111穿设于通孔100，以将基座10和防护件20固定连接。如图9所示，激光收发组件40收容于收容空间200。
46.综上，实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：上述方案的激光测距装置应用装备于移动机器人中，除了使移动机器人具备极佳的测距效能之外，其自身还能够避免外界异物从防护件20一侧进入激光测距装置内部，保证激光测距装置的测距准确性。具体而言，该激光测距装置包括基座10、防护件20、紧固件30和激光收发组件40。其中，基座10设有由基座10的第一侧面111向基座10的第二侧面112延伸且贯穿于基座10的通孔100。防护件20至少部分罩盖于第二侧面112，并形成用于收容激光收发组件40的收容空间200。如此通过防护件20的设置能够防止外界异物进入收容空间200，避免对激光收发组件40的正常运转造成影响，保证激光测距装置的测距准确性。进一步地，由于防护件20的设置，还使得通孔100仅在外界异物不易沉积的第一侧面111一侧露设于外界，降低外界异物由通孔100进入收容空间200的风险。进一步地，紧固件30通过第一侧面111穿设于通孔100，以将基座10和防护件20固定连接。如此通过紧固件30的设置能够提升基座10和防护件20之间的连接稳定性，提升激光测距装置的可靠性。同时，紧固件30的设置还能够减小通孔100的导通面积，进一步防止外界异物由基座10和紧固件30之间进入收容空间200，影响激光收发组件40的正常运转。
47.在一个实施例中，请一并结合图7和图8，防护件20设有连接孔300。连接孔300面向基座10的一侧导通，连接孔300背离基座10的一侧封闭。紧固件30通过连接孔300与防护件20连接。如此通过连接孔300的设置能够在防护件20与紧固件30连接时避免在防护件20背离收容空间200一侧开孔，即避免在外界异物易沉积的位置开设与收容空间200连通的孔结构，进一步避免外界异物从防护件20一侧进入收容空间200。同时，连接孔300的设置能够增加防护件20与紧固件30之间的连接面积，进一步提升基座10与防护件20之间的连接稳定性。
48.在一个实施例中，请一并结合图6至图8，防护件20包括罩体21和第一凸起22。罩体21与基座10相对设置。第一凸起22设于罩体21面向基座10一侧，连接孔300形成于第一凸起22上。如此通过第一凸起22的设置能够增加防护件20开设连接孔300位置的厚度，进而在保证连接孔300有一定连接尺寸的同时，避免降低防护件20的刚度，保证防护件20的防护性
能。罩体21能够罩设于第二侧面112并与基座10连接，保证收容空间200结构的稳定。
49.在一个实施例中，如图8所示，防护件20还包括第一筋板23。第一筋板23设于罩体21面向基座10一侧并与第一凸起22连接。如此通过第一筋板23的设置能够增加第一凸起22与罩体21之间的连接面积，进而增加第一凸起22的强度，增加第一凸起22的结构稳定性。进一步地，通孔100的数量可为多个，连接孔300的数量与通孔100的数量一致且一一对应。相对应的紧固件30的数量与通孔100的数量一致，且一一对应穿设于通孔100并通过相对应的连接孔300与防护件20连接，进一步提升基座10和防护件20之间的连接稳定性。相对应的第一凸起22的数量可为一个，各连接孔300均形成于该第一凸起22上。而在一些实施例中，第一凸起22的数量可与连接孔300的数量一致，各连接孔300一一对应设于各第一凸起22上，且各第一凸起22之间可通过第一筋板23连为一体，从而在保证第一凸起22强度的同时减轻防护件20的重量。
50.在一个实施例中，请一并结合图3和图7，基座10包括基体11和第二凸起12。基体11与罩体21相对设置，第二凸起12设于基体11面向罩体21一侧，通孔100贯穿第二凸起12。如此通过第二凸起12的设置能够增加基座10开设通孔100位置的厚度，进而在保证通孔100有一定连接尺寸的同时，避免降低基座10的刚度，保证基座10的结构稳定性。本实施例中，基体11的周向有周向壁113。罩体21的周向设有与周向壁113交错设置的环形壁24，以保证收容空间200的密闭性，避免外界异物从防护件20和基座10的周向进入收容空间200。此外，为了进一步提升防护件20和基座10之间的连接稳定性，罩体21和基体11之间还可设置卡接结构。
51.在一个实施例中，如图7所示，第一凸起22与第二凸起12对应设置。如此使得通孔100与连接孔300的连同位置能够通过第一凸起22和第二凸起12的对应设置，实现与收容空间200相隔绝，进一步提升外界异物进入收容空间200的难度。同时，第一凸起22与第二凸起12对应设置还能够在罩体21和基体11之间提供支撑，保证收容空间200结构的稳定性。本实施例中，紧固件30为螺纹件，紧固件30在旋入紧固过程中，第一凸起22与第二凸起12对应设置能够增大旋入阻力，以提示紧固件30安装到位，同时避免紧固件30进一步旋入造成基座10和防护件20中的至少一者变形。
52.在一个实施例中，如图3所示，基座10还包括第二筋板13。第二筋板13设于基体11面向罩体21一侧并与第二凸起12连接。如此通过第二筋板13的设置能够增加第二凸起12与基体11之间的连接面积，进而增加第二凸起12的强度，增加第二凸起12的结构稳定性。进一步地，通孔100的数量可为多个，连接孔300的数量与通孔100的数量一致且一一对应。相对应的紧固件30的数量与通孔100的数量一致，且一一对应穿设于通孔100并通过相对应的连接孔300与防护件20连接，进一步提升基座10和防护件20之间的连接稳定性。相对应的第二凸起12的数量可为一个，各通孔100均贯穿于该第二凸起12上。而在一些实施例中，第二凸起12的数量可与通孔100的数量一致，各通孔100一一对应设于各第二凸起12上，且各第二凸起12之间可通过第二筋板13连为一体，从而在保证第二凸起12强度的同时减轻基座10的重量。
53.在一个实施例中，如图7所示，通孔100包括沉孔部101和贯穿部102。沉孔部101形成于第一侧面111，贯穿部102与沉孔部101连通并贯穿于基座10。紧固件30包括固定端31和穿设部32。固定端31收容于沉孔部101并与基座10连接。可通过对固定端31进行驱动以实现
紧固件30的紧固安装。固定端31能够收容于沉孔部101，避免固定端31外露于第一侧面111，造成对其他结构产生干涉。本实施例中，固定端31的径向尺寸大于穿设部32的径向尺寸，进而增大与基座10的连接面积，提升紧固件30与基座10之间的连接稳定性。进一步地，穿设部32依次穿设贯穿部102和连接孔300，以使紧固件30连接于防护件20和基座10之间。
54.在一个实施例中，请一并结合图2、图3和图9，激光测距装置还包括驱动机构50。激光收发组件40与驱动机构50连接，驱动机构50用于驱动激光收发组件40旋转。如此通过驱动机构50的驱动，使得激光收发组件40能够在一定范围内旋转，进而提升激光测距装置的扫描范围。进一步地，激光测距装置还包括传电模组60。传电模组60包括第一电路板61和第二电路板62。第一电路板61上集成有接收线圈63。第二电路板62上集成有发射线圈64，接收线圈63和发射线圈64相对设置。激光收发组件40设于第一电路板61并与第一电路板61电连接。如此通过接收线圈63和发射线圈64配合实现第一电路板61和第二电路板62之间的传电作用，进而给激光收发组件40供电以及实现测距的数据交换，从而避免在第一电路板61和第二电路板62之间设置导线，导致导线缠绕的现象发生。同时，上述设置使得驱动机构50能够通过第一电路板61驱动激光收发组件40旋转，且能够实现激光收发组件40的360
°
旋转。
55.在一个实施例中，如图9所示，激光收发组件40的重心位于激光收发组件40的旋转轴上，如此使得在驱动激光收发组件40旋转时能够保持较好的平衡性。请一并结合图2和图9，本实施例中，激光收发组件40包括第三电路板41、接收套筒42、发射套筒43、发射透镜44、接收透镜45、激光发射器46和接收单元(未示出)。其中，接收套筒42和发射套筒43平行设置连为一体，并设于第一电路板61。第三电路板41盖设于接收套筒42和发射套筒43的一端。激光发射器46收容于发射套筒43内，并设于第三电路板41与其电连接。接收单元收容于接收套筒42内，并设于第三电路板41与其电连接。第三电路板41用于控制激光发射器46发出激光和用于控制接收单元接收经障碍物反射后的光学信号。第二电路板62设于基座10。第二电路板62依次通过发射线圈64、接收线圈63和第一电路板61向第三电路板41传输上述控制信号。发射透镜44收容于发射套筒43内并与激光发射器46相对设置。如此通过发射套筒43的设置能够方便发射透镜44安装，同时避免环境光对激光发射器46发出的激光造成干扰。发射透镜44能够对激光发射器46发出的激光信号进行准直。接收透镜45收容于接收套筒42内并与接收单元相对设置。如此通过接收套筒42的设置能够方便接收透镜45安装，同时避免环境光对接收单元接收的经障碍物反射后的光学信号造成干扰。接收透镜45能够对经障碍物反射后的光学信号进行聚焦。
56.在一个实施例中，请一并结合图2、图3和图9，驱动机构50包括主动轮51、从动轮52和传动带53。主动轮51与基座10旋转连接，激光收发组件40通过从动轮52与基座10旋转连接。传动带53分别与主动轮51和从动轮52套接，以使主动轮51带动从动轮52转动，传动带53具有与主动轮51和从动轮52贴合的内侧面，内侧面设有尖状凸起531。如此通过尖状凸起531的设置能够增加传动带53与主动轮51和从动轮52贴合时的变形量，进而增加传动带53与主动轮51和从动轮52的贴合面积，防止在传动过程中，传动带53相对主动轮51和从动轮52打滑，导致传动带53磨损。如图10所示，本实施例中，尖状凸起531的截面呈v形，可以理解为在其他实施例中，尖状凸起531还可为梯形或其他具有尖端的凸起结构。进一步地，从动轮52通过轴承70与基座10旋转连接，以降低旋转时的磨损。
57.进一步地，如图1、图2、图4和图9，驱动机构50还包括与第二电路板62电连接的驱
动单元54，第二电路板62用于控制驱动单元54开启和关闭。驱动单元54设于基座10并与主动轮51连接，用于驱动主动轮51旋转。如图8所示，防护件20上设有第三筋板25，第三筋板25环绕主动轮51设置并支撑于罩体21和基体11之间。第三筋板25上设有用于避让传动带53的避让空间400。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。