一种便于俯仰角度调节的激光雷达支架机构的制作方法

1.本实用新型应用在无人驾驶汽车、无人清扫车、机器人等需要使用激光雷达的产品和设备上，涉及激光雷达安装结构技术领域，尤其涉及一种便于俯仰角度调节的激光雷达支架机构。


背景技术：

2.当前，激光雷达由于其使用效果较好，已经被广泛应用在各个领域中，通过激光雷达能够采集周围环境内的三维数据，从而能够准确地判断障碍物的尺寸、形状以及大小等信息，对于安装有激光雷达的车辆有效避开障碍物，具有重要的意义。
3.激光雷达在安装的时候，通常通过安装支架与车身或者车架进行连接，安装后，激光雷达的俯仰角度无法调节，然而，在某些特殊的情况下，需要对激光雷达的俯仰角度进行调节，从而能够有效使用激光雷达，因此，现有的激光雷达的安装方式无法满足对其俯仰调节的使用需求。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种便于俯仰角度调节的激光雷达支架机构。
5.为实现本实用新型的目的，本实用新型提供的一种便于俯仰角度调节的激光雷达支架机构，
6.包括伺服电机、蜗杆以及涡轮轴支架、涡轮组、激光雷达支架，所述涡轮组包括涡轮、涡轮轴和键，
7.所述伺服电机的电机轴与蜗杆固定连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合连接，所述涡轮轴上设置有键，所述涡轮轴与涡轮通过键卡接连接，且同步转动，所述涡轮轴的两端分别与一个涡轮轴支架的连接，
8.所述激光雷达支架包括安装板以及设置在安装板下端两侧的两个耳板，涡轮轴的两端分别穿过相应侧的耳板，且涡轮轴与激光雷达支架同步转动，所述激光雷达支架上安装有激光雷达。
9.其中，所述键为方键。
10.其中，两个涡轮轴支架上分别安装1个轴承，涡轮轴通过轴承与所述涡轮轴支架连接。
11.其中，两个涡轮轴支架左右对称设置。
12.其中，激光雷达支架的安装板上设置有螺钉孔。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，
14.1、通过本技术能够实现激光雷达的俯仰角度调节，快速、方便、效率较高；
15.2、利用本技术在安装不同型号的激光雷达的时候，仅仅需要更换激光雷达支架即可，降低了硬件成本。
附图说明
16.图1为本技术与激光雷达爆炸结构示意图；
17.图2为本技术与激光雷达总装的结构示意图；
18.图3为本技术激光雷达支架安装板的结构示意图；
19.图中，1伺服电机，2蜗杆，3涡轮轴支架，4涡轮组，5激光雷达支架，6 激光雷达，51安装槽，52环形弹垫，53圆形吸盘。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.如图1
‑
图2所示，本实用新型提供的一种便于俯仰角度调节的激光雷达支架机构，
23.包括伺服电机1、蜗杆2以及涡轮轴支架3、涡轮组4、激光雷达支架5，所述涡轮组4包括涡轮、涡轮轴和键，
24.所述伺服电机1的电机轴与蜗杆2固定连接，所述蜗杆2与所述涡轮啮合连接，所述涡轮轴上设置有键，所述涡轮轴与涡轮通过键卡接连接，且两者同步转动，所述涡轮轴的两端分别与一个涡轮轴支架3的连接，
25.所述激光雷达支架5包括安装板以及设置在安装板下端两侧的两个耳板，涡轮轴的两端分别穿过相应侧的耳板，且涡轮轴与激光雷达支架5同步转动，所述激光雷达支架5上安装有激光雷达6。
26.其中，所述键为方键。
27.其中，两个涡轮轴支架3上分别安装1个轴承，涡轮轴通过轴承与所述涡轮轴支架3连接。
28.其中，两个涡轮轴支架3左右对称设置。
29.其中，激光雷达支架5的安装板上设置有螺钉孔，螺钉穿过螺钉孔将激光雷达固定安装。
30.本技术包括伺服电机1，伺服电机1是整个激光雷达支架机构的动力源，当需要激光雷达偏转一定角度时，控制器驱动伺服电机工作(正转或者倒转)，伺服电机轴与蜗杆之间为刚性连接，当伺服电机转动时蜗杆随着伺服电机轴同步转动且转动角度一致。
31.涡轮组由涡轮、涡轮轴、方键、卡环组成，涡轮轴与涡轮通过方键卡接连接，当涡轮转动时涡轮轴会与涡轮同步进行转动；涡轮与蜗杆啮合转动，蜗轮蜗杆的传动的范围为10—30(传动比太大会导致涡轮太大影响整个机构的体积，传动比太小会导致支架偏转运行的不平稳)。涡轮轴支架为两个，其上分别安装有1个轴承，轴承完成涡轮轴与涡轮轴支架的连接，涡轮轴支架固定到车身或者车架等基础上，可以保证涡轮轴的径向和轴向稳定并且涡轮轴可以自由转动。涡轮组在组装时涡轮轴会穿过激光雷达支架的2个通孔，并且方键也会固定激光雷达支架与涡轮轴，使激光雷达支架会与涡轮轴一起转动。激光雷达安装在激光雷达支架的顶部，当激光雷达支架发生转动时，激光雷达会随之转动。其中，卡环卡接在涡轮轴上，卡接位置是涡轮两侧和轴承两侧；作用是：对涡轮轴以及涡轮进行轴向固定，
防止涡轮和涡轮轴左右串动。
32.在组装完成后，如果激光雷达需要偏转一定的角度，可以通过控制器确定伺服电机工作，电机轴带动蜗杆进行旋转，蜗杆将转动传递到涡轮上，涡轮与涡轮轴绕涡轮轴的轴心进行旋转，由于激光雷达支架与涡轮轴通过方键进行固定，激光雷达支架也会绕着涡轮轴的轴心进行旋转，选装的角速度与涡轮旋转的角速度相同，激光雷达与激光雷达支架为固连的结构，激光雷达也会绕着涡轮轴进行同步转动，从而实现激光雷达的角度调整。由于涡轮蜗杆啮合的自锁特性，激光雷达在达到预定转角后，激光雷达的位置就是锁定的，伺服电机不工作激光雷达的转角就不会发生变化，这样可以保证激光雷达的稳定工作状态。
33.由于伺服电机转动速度和转动角度都可以进行精确控制，因此通过控制器来精确得实现激光雷达的转动偏角，激光雷达可以固定在其偏角范围(向下偏转80
°
、向上偏转50
°
)的任意角度，可以满足多种测试和雷达使用的需求。
34.在优选的实施例中，如图3所示，为了便于激光雷达安装在激光雷达支架上，本实施例设置了预固定机构，所述预固定机构包括设置在激光雷达支架的安装板上的安装槽51，所述安装槽51的大小与所述激光雷达的尺寸一致，激光雷达下端插入所述安装槽内，通过安装槽进行横向限位，所述安装槽内设置有环状的环形弹垫52，所述环形弹垫52内侧粘结在安装槽底端面上，所述环形弹垫52外侧设置有多个圆形吸盘52，多个所述圆形吸盘52呈环状设置，所述圆形吸盘采用弹性材料制成。
35.使用的时候，激光雷达插入安装槽内，且底端面通过圆形吸盘吸附，进行纵向限位，预固定后，再使用螺钉穿过安装板的螺钉孔后将激光雷达固定，效果较好，安装效率较高，且环形弹垫以及圆形吸盘能够起到减震效果。
36.需要说明的是，本技术中未详述的技术方案，采用公知技术。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。