一种基于大口径中空电机的激光雷达的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于大口径中空电机的激光雷达，属于激光雷达技术领域。


背景技术：

2.激光雷达，是以发射激光束实现对目标的位置、速度等特征量探测的系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，做适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而实现对目标的探测、跟踪和识别。
3.现有的基于机械旋转扫描的激光雷达光路结构分为两种：
4.一种是发射和接收组件都固定不动，将45
°
反射镜安装在电机转子上，发射光经45
°
反射镜偏折90
°
出射，通过电机带动45
°
反射镜旋转，实现扫描。扫描电机多采用单相或三相微型电机，利用单独的机械和电路结构实现电机的吊装和供电。此种方案因电机的吊装支撑及供电结构的遮挡，无法实现360
°
全角度扫描；
5.另一种是发射和接收组件都安装在电机的转子上，随电机转子一起转动，此种方案电机转子承载重量大，不易实现高转速扫描，且为保证收发模块的供电及接收数据的通信，需引入特定结构确保电机转子和定子之间的传电和通信，增加系统的复杂度，降低雷达的可靠性。
6.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

7.本实用新型针对背景技术中的不足，提供一种基于大口径中空电机的激光雷达，可以在雷达的发射和接收组件固定不动的前提下，通过特定的电机结构和折返光路，实现雷达的360
°
全角度扫描；可以减轻转子重量，便于实现高转速扫描。
8.为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
9.一种基于大口径中空电机的激光雷达，包括底部壳体和上部的光学罩；
10.所述底部壳体内腔中固接有安装支架，安装支架主体上部内固接有接收透镜，接收透镜的轴心处穿设有准直镜筒，准直镜筒主体上部内嵌设有发射准直镜；
11.所述安装支架的顶端与电机定子固定连接，电机定子套设在准直镜筒的外部，电机定子与准直镜筒同轴设置，电机定子的外部设有电机转子；
12.所述光学罩内腔中设有45
°
反射镜，45
°
反射镜主体下方设有码盘，码盘与45
°
反射镜通过旋转轴座固定在电机转子上。
13.进一步地，所述光学罩呈锥形或倒锥形结构。
14.进一步地，所述光学罩内部还设有l型遮光套筒，l型遮光套筒通过旋转轴座固定在电机转子上。
15.进一步地，所述准直镜筒主体下部内嵌设有带尾纤ld的上端；所述带尾纤ld的下端与发射板相连接。
16.进一步地，所述发射板固接于安装支架主体下部的内侧。
17.进一步地，所述安装支架主体下部的外侧固定安装有控制板。
18.进一步地，所述安装支架的底部固定安装有回波接收板。
19.进一步地，所述码盘与45
°
反射镜可以为一体结构，也可以为分体结构。
20.进一步地，所述码盘与码盘读头配合，码盘读头与控制板连接。
21.进一步地，所述底部壳体的内腔底部固定安装有电源板，电源板与发射板、回波接收板、控制板以及电机定子连接并为其供电。
22.本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
23.本实用新型中的电机转子设计为中空，光学的发射和接收组件与电机定子部分一同固定在雷达壳体上，反射镜和发射光套筒通过旋转轴座固定在转子上，实现了对光路发射和接收部件的固定，减轻了电机转子重量，便于实现高转速扫描，同时简化了雷达结构，使其可以进行360
°
全角度扫描。
24.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
25.图1是实施例1的结构示意图；
26.图2是实施例1的另一结构示意图；
27.图3是实施例2的结构示意图；
28.图4是实施例2的另一结构示意图。
29.图中，1
‑
底部壳体，2
‑
光学罩，3
‑
安装支架，4
‑
接收透镜，5
‑
准直镜筒，6
‑
发射准直镜，7
‑
带尾纤ld，8
‑
发射板，9
‑
回波接收板，10
‑
控制板，11
‑
电机定子，12
‑
电机转子，13
‑
45
°
反射镜，14
‑
码盘，15
‑
码盘读头，16
‑
电源板，17
‑
l型遮光套筒。
具体实施方式
30.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
31.实施例1
32.如图1和图2共同所示，本实用新型提供一种基于大口径中空电机的激光雷达，包括底部壳体1和上部的光学罩2；所述光学罩2呈锥形或倒锥形结构。
33.所述底部壳体1内腔中固接有安装支架3，安装支架3主体上部内固接有接收透镜4；所述接收透镜4的轴心处穿设有准直镜筒5，准直镜筒5与接收透镜4固定连接；所述准直镜筒5主体上部内嵌设有发射准直镜6，发射准直镜6与准直镜筒5固定连接。
34.所述准直镜筒5主体下部内嵌设有带尾纤ld7的上端；所述带尾纤ld7的下端与发射板8相连接，带尾纤ld7与发射准直镜6的相对位置确定发射光轴。
35.所述发射板8固接于安装支架3主体下部的内侧。
36.所述安装支架3主体下部的外侧固定安装有控制板10；所述安装支架3的底部固定安装有回波接收板9，接收透镜4和回波接收板9确定接收光轴，接收光轴和发射光轴重合设置。
37.所述安装支架3的顶端与电机定子11固定连接；所述电机定子11为中空结构，电机
定子11套设在准直镜筒5的外部，电机定子11与准直镜筒5同轴设置。
38.所述电机定子11的外部设有电机转子12，电机转子12为中空结构，电机转子12的轴线与发射光轴和接收光轴重合。
39.所述光学罩2内腔中设有45
°
反射镜13，45
°
反射镜13的主体下方设有码盘14；所述码盘14与45
°
反射镜13可以为一体结构，也可以为分体结构。
40.所述码盘14与电机转子12同轴设置；所述码盘14与45
°
反射镜13通过旋转轴座固定在电机转子12上。
41.所述码盘14与码盘读头15配合，码盘读头15与控制板10连接。
42.所述底部壳体1的内腔底部固定安装有电源板16，电源板16通过排线或插针等方式与发射板8、回波接收板9、控制板10以及电机定子11连接并为其供电。
43.具体工作原理:
44.将电机转子12和电机定子11设计为中空结构，光路的发射和接收组件与电机定子11一同固定在安装支架3上，安装支架3固定在雷达的底部壳体1上，45
°
反射镜通过旋转轴座固定在电机转子12上。本实用新型实现了光路发射和接收组件的固定设置，减轻了电机转子12重量，同时简化了雷达结构，使其可以进行360
°
全角度扫描。
45.实施例2
46.如图3和图4共同所示，实施例2与实施例1的区别之处在于，所述光学罩2内部还设有l型遮光套筒17，l型遮光套筒17通过旋转轴座固定在电机转子12上，l型遮光套筒17用于保证光路的密闭性，防止外部光线的干扰。
47.以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。