一种二自由度多平台环境感知简易装置

1.本实用新型涉及一种感知简易装置，特别是涉及一种二自由度多平台环境感知简易装置，属于电子信息技术领域。


背景技术：

2.随着ar/vr、自动驾驶、车路协同、灾后三维探测等领域的兴起，计算机算力的快速提升，slam技术和三维重建等技术得到快速发展，其中多传感器感知装置搭建是环境感知算法的基础，现有的主流slam和三维重建算法都是基于多传感器融合开展。
3.现有的主流传感器中，常采用相机、激光雷达、imu、gps等传感器，其中相机和激光雷达是不可缺少的部分，固态激光雷达相比于传统的机械式激光雷达更加可靠，达到了车规级，成本也更低，然而相机和固态激光雷达因天生视角受限使得在三维建图和slam算法鲁棒性不足。
4.目前多传感器融合的感知方案仍在不断发展当中，现阶段许多研究机构还需要在不同平台上采数据做实验，此时一个灵活且适用多平台设备非常重要的；
5.为此设计一种二自由度多平台环境感知简易装置来优化上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的是为了提供一种二自由度多平台环境感知简易装置，中心支撑杆侧边第一伺服电机以及第一伺服电机输出端第二伺服电机的设置，能够控制传感器载板进行竖直面以及水平面旋转调节，对于用于相机和固态激光雷达的视角有限的装置，二自由度活动传感器载板可以提供更全面的扫描范围，提供更全面的建图和更鲁棒的定位效果，另外本装置可应用于不同的执行平台，如四旋翼，汽车底盘构成无人系统，搭配l型可拆卸手柄可支持正举和手提两种手持方式，拆卸简单，方便调试开发，过线孔顶部滑轨、u型卡板、橡胶密封板、滑竿、复位弹簧组成的束线机构的设置，能够在使用的过程中稳定导线的位置，方便线束连接以及定位，实用性更高。
7.本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：
8.一种二自由度多平台环境感知简易装置，包括底座，所述底座的顶部设置有碳纤维载板，所述底座与碳纤维载板之间固定有尼龙柱，所述碳纤维载板的顶部安装有中心支撑杆，所述中心支撑杆的外侧安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴位于水平面上，所述第一伺服电机的输出端安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴位于竖直面上，所述第二伺服电机的输出端安装有传感器载板，所述传感器载板的顶部的一侧安装有固态激光雷达，所述传感器载板顶部的另一侧安装有单目相机与惯性单元，所述底座顶部的一侧安装有计算单元，所述底座顶部的另一侧安装有接口模块，所述底座顶部靠近接口模块的一侧安装有电源管理模块，所述碳纤维载板的顶部开设有过线孔，所述过线孔的顶部设置有束线机构。
9.优选的：所述尼龙柱设置有四组，且尼龙柱分别位于底座的拐角处。
10.优选的：所述碳纤维载板顶部的一侧固定有gps载台。
11.优选的：所述中心支撑杆包括中心固定柱、板件固定柱和可拆卸手柄，所述中心固定柱固定在碳纤维载板的顶部，所述第一伺服电机固定在中心固定柱上，所述板件固定柱固定在底座与碳纤维载板之间，所述板件固定柱的顶部与中心固定柱螺纹连接，所述可拆卸手柄位于底座的底部，所述可拆卸手柄的顶部与板件固定柱螺纹连接。
12.优选的：所述可拆卸手柄的形状为l型。
13.优选的：所述束线机构包括滑轨、u型卡板和橡胶密封板，所述束线机构固定在过线孔顶部的两侧，所述滑轨上皆滑动设置有u型卡板，两组所述u型卡板对称设置，所述u型卡板的内侧皆固定有橡胶密封板，两组所述u型卡板之间设置有弹性复位机构。
14.优选的：所述弹性复位机构包括滑竿和复位弹簧，所述滑竿滑动设置在u型卡板的端部之间，所述滑竿的端部与u型卡板的内部之间皆设置有复位弹簧。
15.本实用新型的有益效果为：
16.本实用新型提供的一种二自由度多平台环境感知简易装置,中心支撑杆侧边第一伺服电机以及第一伺服电机输出端第二伺服电机的设置，能够控制传感器载板进行竖直面以及水平面旋转调节，对于用于相机和固态激光雷达的视角有限的装置，二自由度活动传感器载板可以提供更全面的扫描范围，提供更全面的建图和更鲁棒的定位效果，另外本装置可应用于不同的执行平台，如四旋翼，汽车底盘构成无人系统，搭配l型可拆卸手柄可支持正举和手提两种手持方式，拆卸简单，方便调试开发；
17.过线孔顶部滑轨、u型卡板、橡胶密封板、滑竿、复位弹簧组成的束线机构的设置，能够在使用的过程中稳定导线的位置，方便线束连接以及定位，实用性更高。
附图说明
18.图1为本实用新型的主视图；
19.图2为本实用新型的中心支撑杆图；
20.图3为本实用新型的碳纤维载板俯视图；
21.图4为本实用新型的束线机构图。
22.图中：1、底座；2、碳纤维载板；3、中心支撑杆；4、第一伺服电机；5、第二伺服电机；6、传感器载板；7、固态激光雷达；8、单目相机与惯性单元；9、计算单元；10、接口模块；11、电源管理模块；12、过线孔；13、束线机构；14、尼龙柱；15、gps载台；16、中心固定柱；17、板件固定柱；18、可拆卸手柄；19、滑轨；20、u型卡板；21、橡胶密封板；22、滑竿；23、复位弹簧。
具体实施方式
23.为使本技术领域人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
24.实施例一
25.如图1-图4所示，本实施例提供了一种二自由度多平台环境感知简易装置，包括底座1，底座1的顶部设置有碳纤维载板2，底座1与碳纤维载板2之间固定有尼龙柱14，碳纤维载板2的顶部安装有中心支撑杆3，中心支撑杆3的外侧安装有第一伺服电机4，第一伺服电机4的输出轴位于水平面上，第一伺服电机4的输出端安装有第二伺服电机5，第二伺服电机
5的输出轴位于竖直面上，第二伺服电机5的输出端安装有传感器载板6，传感器载板6的顶部的一侧安装有固态激光雷达7，传感器载板6顶部的另一侧安装有单目相机与惯性单元8，底座1顶部的一侧安装有计算单元9，底座1顶部的另一侧安装有接口模块10，底座1顶部靠近接口模块10的一侧安装有电源管理模块11，碳纤维载板2的顶部开设有过线孔12，过线孔12的顶部设置有束线机构13，尼龙柱14设置有四组，且尼龙柱14分别位于底座1的拐角处，碳纤维载板2顶部的一侧固定有gps载台15。
26.使用时固态激光雷达7、单目相机与惯性单元8全部通过螺丝固定在传感器载板6上面，不会由相对移动，使得它们可以保持一个稳定的外参，固态激光雷达7和单目相机与惯性单元8使用的网线usb数据线经过上层碳纤维载板2的过线孔12到达接口模块10，传感器载板6连接两个大扭矩伺服电机组成的二自由度云台，这种二自由度的活动可以改进雷达和视觉的视角受限问题，使得在三维重建算法中能将周围环境建立的更具体，在使用slam算法中可以根据算法需求自动选择追踪特征较丰富区域，跟踪更鲁棒。
27.实施例二
28.在本实施例中，如图1-图4所示，中心支撑杆3包括中心固定柱16、板件固定柱17和可拆卸手柄18，中心固定柱16固定在碳纤维载板2的顶部，第一伺服电机4固定在中心固定柱16上，板件固定柱17固定在底座1与碳纤维载板2之间，板件固定柱17的顶部与中心固定柱16螺纹连接，可拆卸手柄18位于底座1的底部，可拆卸手柄18的顶部与板件固定柱17螺纹连接。
29.云台由中心固定柱16固定，中心固定柱16连接上层碳纤维载板2，碳纤维载板2和底座1使用板件固定柱17和尼龙柱14连接，保证了结构硬度也减轻了重量，同时易于拆解，底座1上面主要放置nuc、jetson板卡等轻量计算单元9、电源管理模块11、接口模块10等组件，方便调试，模块更换和软件再次开发，底座1底部可拆卸手柄18的设置，能够根据使用环境支持正举使用，也支持倒挂手提使用，整个装置中心支撑杆3保证了整个装置的稳定，且可拆卸成三个部分。
30.在本实施例中，可拆卸手柄18的形状为l型。
31.方便手持，使用更加方便。
32.在本实施例中，束线机构13包括滑轨19、u型卡板20和橡胶密封板21，束线机构13固定在过线孔12顶部的两侧，滑轨19上皆滑动设置有u型卡板20，两组u型卡板20对称设置，u型卡板20的内侧皆固定有橡胶密封板21，两组u型卡板20之间设置有弹性复位机构。
33.在导线从过线孔12的内部穿过之后，两组u型卡板20在弹性复位机构的作用下相互卡合，橡胶密封板21贴合在导线的外侧，确保导线的稳定。
34.在本实施例中，弹性复位机构包括滑竿22和复位弹簧23，滑竿22滑动设置在u型卡板20的端部之间，滑竿22的端部与u型卡板20的内部之间皆设置有复位弹簧23。
35.在使用的过程中，两组u型卡板20分别朝向滑竿22的端部滑动，并在穿线完成之后，复位弹簧23将两组u型卡板20端部贴合进行导线的定位。
36.以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。