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多线360°扫描式激光雷达及其实现方法与流程

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.12.20
信息摘要:
电机定子、电机转子、轴承、送电线圈、接收线圈、线圈盘和光电码盘均为中空的对称结构,且对称轴均重合,第一无线数据发射和接收模块和第二无线数据发…

1.多线360°扫描式激光雷达,其特征在于:

包括环形电机,环形电机包括电机转子和电机定子,电机转子分为中空筒状结构和沿中空筒状上端部向外延伸的中空环状结构两部分,中空筒状结构从轴承的中心穿过,且与轴承的内环固连,中空环状结构底部壁上镶嵌有磁片;电机定子为空心盘状,其内壁与轴承外环固连,上端部均匀的缠绕着多个线圈,电机定子缠绕线圈的端面平行于电机转子的中空环状结构;多线测距子系统固连于电机转子的中空环状结构上,第一无线数据发射与接收模块固定在电机转子的中空环状结构的对称轴上,并与多线测距子系统通过导线连接;中空结构支架固定于电机定子底端,送电线圈固连于中空结构支架内,且位于接收线圈上方,接收线圈固连于线圈盘,且通过导线与多线测距子系统连接,线圈盘为空心圆环状,固连于电机转子的内部中空筒状结构底部外侧,线圈盘随电机转子的转动而转动,光电码盘为空心圆环状且固连在线圈盘底部,并且光电码盘随线圈盘转动而转动,光电开关固连在中央管理模块上,且能够探测到光电码盘的转动信号;第二无线数据发射与接收模块固连在中央管理模块上,且位于环形电机对称轴上,第二无线数据发射与接收模块通过导线与中央管理模块连接,电机定子上的线圈和送电线圈也与中央管理模块连接;

电机定子、电机转子、轴承、送电线圈、接收线圈、线圈盘和光电码盘均为中空的对称结构,且对称轴均重合,第一无线数据发射和接收模块和第二无线数据发射和接收模块利用中空结构进行无线数据通讯。

2.根据权利要求,多线360°扫描式激光雷达,其特征在于:送电线圈通过中空结构支架与电机定子固连,接收线圈通过线圈盘与电机转子固连,并利用电机定子和电机转子的中空结构实现无线能量传输。

3.多线360°扫描式激光雷达,其特征在于:多线360°扫描式激光雷达的所有部件均包覆在外壳内。

4.多线360°扫描式激光雷达,其特征在于:第一无线数据发射与接收模块和第二无线数据发射与接收模块使用基于光的无线数据发射和接收模块。

5.多线360°扫描式激光雷达实现360°扫描的方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤一:中央管理模块通过导线给环形电机的电机定子上的线圈通电,并驱动环形电机的电机转子旋转;

步骤二:中央管理模块通过导线给送电线圈通电并产生电磁波,将电能传输给接收线圈,多线激光测距子系统与接收线圈相连,并对接收线圈输出的电流进行整形,最终获得稳定的直流电源;

步骤三:环形电机的电机转子转动,带动线圈盘和光电码盘转动,光电码盘的转动触发光电开关生成脉冲信号,中央管理模块读取该脉冲信号并测量出转子的位置信息;

步骤四:中央管理模块接收到光电开关输出的脉冲信号后,触发第二无线数据发送和接收模块发送一个激光发射指令信号给第一无线数据发送和接收模块;

步骤五:第一无线数据发送和接收模块将激光发射指令发送给多线激光测距子系统,多线激光测距子系统发射多束激光到目标上,并探测到从目标返回的激光信号,测量目标的距离信息;

步骤六:多线激光测距子系统将测量到的多路目标距离信息发送给第一无线数据发送和接收模块,第一无线数据发送和接收模块将该信息发送给第二无线数据发送和接收模块,第二无线数据发送和接收模块将多路目标的距离信息发送给中央管理模块;

步骤七:中央管理模块将多路目标的距离信息和步骤三中测量出的转子位置信息对应起来,就获得了一组激光雷达的探测数据;

步骤八:环形电机不断旋转,重复步骤三至步骤七,就能够获取360°视场范围内的目标距离和位置信息。

激光雷达包括:由环形转子和环形定子组成的环形电机,固连在环形电机转子上的多线激光测距子系统,多线测距子系统能够发射多束激光实现对目标的多线激光测距功能,送电线圈和接收线圈构成了无线能量传输通路为多线测距子系统提供电能,一组无线数据接收和发送模块实现多线激光测距子系统和中央管理模块之间无线通讯功能,光电码盘和光电开关测量环形电机转动的角度信息,中央管理模块将多线测距信息和转角测量信息对应起来,就获得了一组多线激光雷达的探测数据,随着环形电机的不断的旋转,即可获得360°范围内的探测数据;本发明不需要使用滑环即可实现能量及信号的非接触式传输,具有可靠性高、寿命长、成本低廉、结构简单,易于实现的优点。

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东莞市博厚电机有限公司作为博顺集团旗下全资子公司,专业从事步进电机、伺服电机及电机驱动器的开发设计、制造与销售。 

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