激光模组、机器人设备以及机器人系统的制作方法

本申请属于机器人设备，尤其涉及一种激光模组、机器人设备以及机器人系统。

背景技术：

1、随着技术的发展，服务机器人越来越遍及生活中方方面面，例如清洁机器人、送餐机器人、护理机器人等。所有类型机器人都涉及地图构建、导航以及主动避障的功能需求，使得机器人可以精准按照设定路径在环境中行驶，并避让复杂环境中诸如鞋子、椅子、宠物、墙壁等障碍物。

2、相关技术中通常使用两个激光模组分别实现地图构建和避障，不仅结构复杂，更增加了机器人设备的体积。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种激光模组、机器人设备以及机器人系统，该激光模组可以同时用于地图构建和避障。

2、在本申请的第一方面，提供一种激光模组，包括：基座；发射模块，与所述基座连接，所述发射模块包括至少两个激光器，所述至少两个激光器分别发射激光，以使所述发射模块输出俯仰角不同的至少两束发射光；接收模块，与所述基座连接，所述接收模块接收接收光；以及扫描部件，所述扫描部件偏转所述发射光，以形成发射扫描光，和/或所述扫描部件偏转经由探测对象反射的激光，从而形成所述接收光。

3、在一些实施方式中，所述至少两个激光器分时段周期性激发。

4、在一些实施方式中，所述至少两束发射光中，至少一束所述发射光的俯仰角为α，α≥0°；至少一束所述发射光的俯仰角为β，β＜0°。

5、在一些实施方式中，所述α满足0°≤α≤5°；所述β满足-15°≤β≤-8°。

6、在一些实施方式中，所述发射扫描光的水平扫描角度a满足90°＜a≤140°。

7、在一些实施方式中，还包括第一电路板，所述至少两个激光器和所述接收模块的接收器分别电连接至所述第一电路板。

8、在一些实施方式中，所述发射模块还包括第一光学件；所述至少两个激光器发射的激光穿过所述第一光学件，以形成俯仰角不同的所述至少两束发射光。

9、在一些实施方式中，所述至少两个激光器均贴装于所述第一电路板上；所述至少两个激光器沿竖直方向间隔分布，且所述至少两个激光器的光束出射方向均垂直于所述第一电路板；所述第一光学件包括至少一个第一准直透镜，所述至少两个激光器发射的激光穿过所述第一准直透镜，以形成俯仰角不同的所述至少两束发射光。

10、在一些实施方式中，所述第一光学件包括与所述激光器的数量相同、且一一对应的至少两个第二准直透镜；所述至少两个激光器中至少两个所述激光器的光束出射方向不平行，所述至少两个激光器发射的激光分别穿过对应的所述第二准直透镜。

11、在一些实施方式中，各个所述激光器的光束出射方向分别与对应的所述第二准直透镜的光轴平行。

12、在一些实施方式中，各个所述第二准直透镜一体成型。

13、在一些实施方式中，所述接收模块包括所述接收器和第二光学件；各所述接收光穿过所述第二光学件、射向所述接收器。

14、在一些实施方式中，所述第二光学件包括第一会聚透镜，所述接收器的数量与所述激光器的数量相同；各所述接收光穿过所述第一会聚透镜、分别射向对应的所述接收器。

15、在一些实施方式中，所述第二光学件包括与所述激光器的数量相同的第二会聚透镜；至少两个所述第二会聚透镜的光轴不平行；各所述接收光分别穿过对应的所述第二会聚透镜、射向所述接收器。

16、在一些实施方式中，各个所述第二会聚透镜的光轴分别与对应的所述接收光的光线方向平行。

17、在一些实施方式中，各个所述第二会聚透镜一体成型。

18、在一些实施方式中，各个所述第二会聚透镜的焦点重合，所述接收器位于所述焦点。

19、在一些实施方式中，所述第二光学件包括第一会聚透镜，所述接收器的尺寸设置为覆盖各所述接收光在穿过所述第一会聚透镜后的照射位置。

20、在一些实施方式中，所述扫描部件包括转镜和旋转动力件；所述转镜由所述旋转动力件驱动而转动，从而按既定角度序列偏转激光。

21、在一些实施方式中，所述转镜包括沿转轴方向依次设置的第一反射部、隔光部和第二反射部；所述第一反射部在转动时偏转所述发射光，所述第二反射部在转动时偏转经由所述探测对象反射的激光。

22、在本申请的第二方面，提供一种机器人设备，包括设备主体以及上述第一方面的激光模组；所述激光模组连接于所述设备主体。

23、在本申请的第三方面，提供一种机器人系统，包括基站以及上述第二方面的机器人设备；所述机器人设备可与所述基站对接或者离开所述基站。

24、根据本申请一个或多个实施例提供的激光模组，包括基座、发射模块、接收模块以及扫描部件，发射模块和接收模块均安装在基座上。发射模块包括至少两个激光器，各个激光器能够分别发射激光，以使发射模块输出俯仰角不同的至少两束发射光。接收模块接收接收光，接收光的数量与发射光相同。扫描部件可以偏转发射光，以形成发射扫描光；和/或扫描部件可以偏转经由探测对象反射的激光，从而形成接收光。由于发射模块能够输出俯仰角不同的至少两束发射光，各发射光能够扫描高度不同的区域。其中部分发射光能够实现对周围目标的测距，可以用于建图和定位；部分发射光能够实现对地面障碍物的探测，可以用于避障。从而实现了通过一个激光模组同时实现地图构建和避障。

25、根据本申请一个或多个实施例提供的激光模组，由于其可以同时实现地图构建和避障，当应用于机器人设备时，能够装配在较为紧凑的空间中，从而降低机器人设备的体积。

1.一种激光模组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述至少两个激光器分时段周期性激发。

3.根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述至少两束发射光中，至少一束所述发射光的俯仰角为α，α≥0°；至少一束所述发射光的俯仰角为β，β＜0°。

4.根据权利要求3所述的激光模组，其特征在于，所述α满足0°≤α≤5°；所述β满足-15°≤β≤-8°。

5.根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述发射扫描光的水平扫描角度a满足90°＜a≤140°。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光模组，其特征在于，还包括第一电路板，所述至少两个激光器和所述接收模块的接收器分别电连接至所述第一电路板。

7.根据权利要求6所述的激光模组，其特征在于，所述发射模块还包括第一光学件；所述至少两个激光器发射的激光穿过所述第一光学件，以形成俯仰角不同的所述至少两束发射光。

8.根据权利要求7所述的激光模组，其特征在于，所述至少两个激光器均贴装于所述第一电路板上；所述至少两个激光器沿竖直方向间隔分布，且所述至少两个激光器的光束出射方向均垂直于所述第一电路板；所述第一光学件包括第一准直透镜，所述至少两个激光器发射的激光穿过所述第一准直透镜，以形成俯仰角不同的所述至少两束发射光。

9.根据权利要求7所述的激光模组，其特征在于，所述第一光学件包括与所述激光器的数量相同、且一一对应的两个以上第二准直透镜；所述至少两个激光器中至少两个所述激光器的光束出射方向不平行，所述至少两个激光器发射的激光分别穿过对应的所述第二准直透镜。

10.根据权利要求9所述的激光模组，其特征在于，各个所述激光器的光束出射方向分别与对应的所述第二准直透镜的光轴平行。

11.根据权利要求9所述的激光模组，其特征在于，各个所述第二准直透镜一体成型。

12.根据权利要求6所述的激光模组，其特征在于，所述接收模块包括所述接收器和第二光学件；各所述接收光穿过所述第二光学件、射向所述接收器。

13.根据权利要求12所述的激光模组，其特征在于，所述第二光学件包括第一会聚透镜；所述接收器的数量与所述激光器的数量相同；各所述接收光穿过所述第一会聚透镜、分别射向对应的所述接收器。

14.根据权利要求12所述的激光模组，其特征在于，所述第二光学件包括与所述激光器的数量相同的第二会聚透镜；至少两个所述第二会聚透镜的光轴不平行；各所述接收光分别穿过对应的所述第二会聚透镜、射向所述接收器。

15.根据权利要求14所述的激光模组，其特征在于，各个所述第二会聚透镜的光轴分别与对应的所述接收光的光线方向平行。

16.根据权利要求14所述的激光模组，其特征在于，各个所述第二会聚透镜一体成型。

17.根据权利要求14所述的激光模组，其特征在于，各个所述第二会聚透镜的焦点重合，所述接收器位于所述焦点。

18.根据权利要求12所述的激光模组，其特征在于，所述第二光学件包括第一会聚透镜，所述接收器的尺寸设置为覆盖各所述接收光在穿过所述第一会聚透镜后的照射位置。

19.根据权利要求1-5中任一项所述的激光模组，其特征在于，所述扫描部件包括转镜和旋转动力件；所述转镜由所述旋转动力件驱动而转动，从而按既定角度序列偏转激光。

20.根据权利要求19所述的激光模组，其特征在于，所述转镜包括沿转轴方向依次设置的第一反射部、隔光部和第二反射部；所述第一反射部在转动时偏转所述发射光，所述第二反射部在转动时偏转经由所述探测对象反射的激光。

21.一种机器人设备，其特征在于，包括设备主体以及权利要求1-20中任一项所述的激光模组；所述激光模组连接于所述设备主体。

22.一种机器人系统，其特征在于，包括基站以及权利要求21所述的机器人设备；所述机器人设备可与所述基站对接或者离开所述基站。