本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種安裝有可旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)裝置的智能機(jī)器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的智能機(jī)器人種類有很多，其中人們常用的有工業(yè)機(jī)器人、救援機(jī)器人和生活服務(wù)機(jī)器人，在人們的生活中，生活服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用地越來(lái)越廣泛，且其功能越來(lái)越多；在機(jī)器人上設(shè)置激光雷達(dá)裝置是許多機(jī)器人都會(huì)運(yùn)動(dòng)的手段，但是由于其設(shè)置方式和機(jī)器人本身的外形等原因，現(xiàn)有的機(jī)器人和激光雷達(dá)一起組合工作存在許多缺陷；

激光雷達(dá)是一種以發(fā)射激光束來(lái)探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的機(jī)械設(shè)備，廣泛運(yùn)用于生活領(lǐng)域、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域，并能給人們的生活帶來(lái)極大的便利；比如生活中的自動(dòng)掃地機(jī)器人上安裝的激光雷達(dá)，掃地機(jī)器人可以根據(jù)激光雷達(dá)發(fā)射激光束來(lái)探測(cè)周圍的工作環(huán)境，然后根據(jù)不同的工作環(huán)境作出不同的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作；但是現(xiàn)有的激光雷達(dá)裝置也存在許多缺陷：

首先，現(xiàn)有的激光雷達(dá)裝置在安裝在其他裝置上并與其他裝置組合工作時(shí)，激光雷達(dá)裝置本身不能夠自由的旋轉(zhuǎn)，只能夠跟隨其所安裝的其他裝置的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，這樣十分不利于激光雷達(dá)裝置良好地發(fā)揮其探測(cè)功能，同時(shí)需要其他裝置設(shè)置旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，不利于其他裝置的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

其次，現(xiàn)有的激光雷達(dá)裝置一般通過(guò)設(shè)置各種連接線來(lái)連接其內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)，且通過(guò)牽引各種連接線來(lái)與其他裝置電連接，從而實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)與其他裝置的組合工作，這樣采用連接線的連接方式不僅浪費(fèi)空間，而且其牽引連接線容易損壞，從而大大降低激光雷達(dá)裝置的使用壽命；

再者，現(xiàn)有的激光雷達(dá)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上一般為實(shí)體封閉式結(jié)構(gòu)，在激光雷達(dá)安裝在其他裝置過(guò)程中容易受到其他裝置外部形狀和整體大小的影響，使激光雷達(dá)安裝不到用戶想安裝的地方;

最重要的是，現(xiàn)有的激光探測(cè)結(jié)構(gòu)在運(yùn)用在智能機(jī)器人上時(shí)，均為安裝在機(jī)器人內(nèi)部，或者連接在機(jī)器人內(nèi)部后從機(jī)器人內(nèi)部伸出，這樣的結(jié)構(gòu)一方面使使得在設(shè)計(jì)機(jī)器人的時(shí)候需要為激光探測(cè)結(jié)構(gòu)預(yù)留空間，不利于機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,且需要設(shè)置多組激光探測(cè)結(jié)構(gòu)才能夠?qū)崿F(xiàn)360度全方位探測(cè)；另一方面，不便于激光探測(cè)結(jié)構(gòu)的維修與更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種的中空式結(jié)構(gòu)、內(nèi)部各組件通過(guò)pcb板電連接且自身可旋轉(zhuǎn)工作的安裝有可旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)裝置的智能機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的安裝有可旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)裝置的智能機(jī)器人，包括智能機(jī)器人和用于安裝在智能機(jī)器人上的激光雷達(dá)裝置，所述激光雷達(dá)裝置包括上殼、用于與智能機(jī)器人固定連接的下殼、用于發(fā)射激光的激光發(fā)射器、用于接收激光的激光接收器、用于實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、用于輔助旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的軸承、對(duì)接收到的激光信號(hào)和裝置運(yùn)行指令進(jìn)行處理的激光主板，所述激光主板、軸承和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均容納于上殼開(kāi)設(shè)的容納腔體內(nèi)，所述下殼的一端面固定連接在上殼的下端面，且下殼的另一端面固定連接在智能機(jī)器人上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接在軸承上，且軸承的上端面固定連接在上殼的內(nèi)側(cè)，所述激光主板固定在上殼的內(nèi)側(cè)且位于軸承的上方，所述激光發(fā)射器和激光接收器均安裝在上殼上且與激光主板電連接；

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)支架、位于內(nèi)支架下方的轉(zhuǎn)子外磁鐵和用于銜接內(nèi)支架和轉(zhuǎn)子外磁鐵的連接板，所述內(nèi)支架外側(cè)環(huán)繞有定子線圈，所述轉(zhuǎn)子外磁鐵通過(guò)連接板固定連接在內(nèi)支架的外側(cè)后，形成與定子線圈形狀大小相匹配的延伸塊，所述定子線圈固定連接在延伸塊上，且定子線圈與激光主板電連接；所述內(nèi)支架的內(nèi)側(cè)與軸承活動(dòng)連接；

所述激光主板上均勻設(shè)置有多塊彈片端子，且定子線圈通過(guò)所述多塊彈片端子與激光主板電連接。

所述上殼、下殼、激光主板、軸承、定子線圈、內(nèi)支架和轉(zhuǎn)子外磁鐵均呈空心圓柱狀，且上殼、下殼、激光主板、軸承、定子線圈、內(nèi)支架和轉(zhuǎn)子外磁鐵組裝完畢后且其空心部分相互組合形成一個(gè)可以容納外部凸起的容置空間。

其中，軸承包括上軸承、下軸承和用于連接上軸承與下軸承的軸承聯(lián)板，所述上軸承與下軸承通過(guò)軸承聯(lián)板固定連接后形成滑動(dòng)槽體，所述內(nèi)支架的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑動(dòng)槽體形狀大小相配適的支架內(nèi)板，通過(guò)支架內(nèi)板與滑動(dòng)槽體的配適實(shí)現(xiàn)內(nèi)支架與軸承的活動(dòng)連接。

其中，上殼的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有激光發(fā)射器容納槽和激光接收器容納槽，且二者相鄰設(shè)置。

其中，下殼上均勻設(shè)置有多個(gè)用于與其他設(shè)備固定連接的安裝孔。

其中，上殼與下殼圍合成閑置腔體，且閑置腔體內(nèi)設(shè)置有多塊連接上殼與下殼的保護(hù)板。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

1、本發(fā)明通過(guò)將可旋轉(zhuǎn)式的激光雷達(dá)固定連接在智能機(jī)器人的外部，不影響智能機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，只需要一組激光雷達(dá)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部環(huán)境的360度全方位探測(cè)，且非常便于激光雷達(dá)的維修與更換；

2、上殼、下殼、激光主板、軸承、定子線圈、內(nèi)支架和轉(zhuǎn)子外磁鐵均呈空心圓柱狀，且上述部件組裝完畢后其空心部分相互組合形成一個(gè)可以容納外部凸起的容置空間；這個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠使得激光雷達(dá)能夠適配各種外形的智能機(jī)器人，不會(huì)由于智能機(jī)器人的外部形狀原因影響激光雷達(dá)的安裝;

3、本發(fā)明通過(guò)激光主板向定子線圈輸送電流，定子線圈會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子外磁鐵在定子線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用下受力而做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)裝置整體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；改變激光主板輸送的電流強(qiáng)度即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子外磁鐵的旋轉(zhuǎn)速度，改變激光主板輸送的電流方向即可改變轉(zhuǎn)子外磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向；這樣的結(jié)構(gòu)使裝置可以自由旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行激光探測(cè)，大大提升了裝置的激光探測(cè)的工作效率。

4、本裝置采用彈片端子來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的電連接，避免了連接線的使用；一方面彈片的彈性作用能夠增強(qiáng)裝置整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，另一方面，使用彈片端子進(jìn)行電連接，能夠在保證裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的前提下，相比與用連接線連接，其使用壽命更長(zhǎng)，發(fā)生故障的可能性更低，能有效地提升裝置的可靠性。

5、本發(fā)明只需要通過(guò)激光主板對(duì)定子線圈進(jìn)行供電即可實(shí)現(xiàn)裝置的旋轉(zhuǎn)，無(wú)需設(shè)置如電機(jī)等其他復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，或設(shè)置含有復(fù)雜操作指令的智能芯片，在保證了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下，能夠降低內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成本，使用較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的旋轉(zhuǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明安裝有可旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)裝置的智能機(jī)器人的爆炸圖；

圖2為本發(fā)明安裝有可旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)裝置的智能機(jī)器人裝配后的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2的右視圖；

圖4為圖3的a-a方向上的截面圖；

圖5為圖4中b處的局部放大圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：

1、上殼2、下殼

3、激光發(fā)射器4、激光接收器

5、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、軸承

7、激光主板8、定子線圈

9、閑置腔體10、保護(hù)板

11、激光發(fā)射器容納槽12、激光接收器容納槽

21、安裝孔51、內(nèi)支架

52、轉(zhuǎn)子外磁鐵53、連接板

61、上軸承62、下軸承

63、軸承聯(lián)板71、彈片端子

511、支架內(nèi)板521、延伸塊。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

請(qǐng)參閱圖1-5，本發(fā)明提供的安裝有可旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)裝置的智能機(jī)器人，包括智能機(jī)器人和用于安裝在智能機(jī)器人上的激光雷達(dá)裝置，激光雷達(dá)裝置包括上殼1、用于與智能機(jī)器人固定連接的下殼2、用于發(fā)射激光的激光發(fā)射器3、用于接收激光的激光接收器4、用于實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5、用于輔助旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的軸承6、對(duì)接收到的激光信號(hào)和裝置運(yùn)行指令進(jìn)行處理的激光主板7，激光主板7、軸承6和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5均容納于上殼1開(kāi)設(shè)的容納腔體內(nèi)，所述下殼2的一端面固定連接在上殼1的下端面，且下殼的另一端面固定連接在智能機(jī)器人上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5活動(dòng)連接在軸承6上，且軸承6的上端面固定連接在上殼1的內(nèi)側(cè)，激光主板7固定在上殼1的內(nèi)側(cè)且位于軸承6的上方，激光發(fā)射器3和激光接收器4均安裝在上殼1上且與激光主板7電連接；

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5包括內(nèi)支架51、位于內(nèi)支架51下方的轉(zhuǎn)子外磁鐵52和用于銜接內(nèi)支架51和轉(zhuǎn)子外磁鐵52的連接板53，內(nèi)支架51外側(cè)環(huán)繞有定子線圈8，轉(zhuǎn)子外磁鐵52通過(guò)連接板53固定連接在內(nèi)支架51的外側(cè)后，形成與定子線圈8形狀大小相匹配的延伸塊521，定子線圈8固定連接在延伸塊521上，且定子線圈8與激光主板7電連接；內(nèi)支架51的內(nèi)側(cè)與軸承6活動(dòng)連接；

激光主板7上均勻設(shè)置有多塊彈片端子71，且定子線圈8通過(guò)多塊彈片端子71與激光主板7電連接。

上殼1、下殼2、激光主板7、軸承6、定子線圈8、內(nèi)支架51和轉(zhuǎn)子外磁鐵52均呈空心圓柱狀，且上殼1、下殼2、激光主板7、軸承6、定子線圈8、內(nèi)支架51和轉(zhuǎn)子外磁鐵52組裝完畢后，上殼1、下殼2、激光主板7、軸承6、定子線圈8、內(nèi)支架51和轉(zhuǎn)子外磁鐵52的空心部分相互組合形成一個(gè)可以容納外部凸起的容置空間。在工作時(shí)，激光主板7向定子線圈8輸送電流，定子線圈8會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子外磁鐵52在定子線圈8產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用下受力而做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)裝置整體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；改變激光主板71輸送的電流強(qiáng)度即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子外磁鐵52的旋轉(zhuǎn)速度，改變激光主板71輸送的電流方向即可改變轉(zhuǎn)子外磁鐵52的旋轉(zhuǎn)方向。空心圓柱狀的設(shè)計(jì)是為了讓裝置在與其他設(shè)備，如掃地機(jī)器人一起工作時(shí)，盡可能地較小掃地機(jī)器人的外部形狀對(duì)本裝置安裝的影響；比如，在掃地機(jī)器人的外部含有諸多凸起等結(jié)構(gòu)時(shí)，空心圓柱狀的缺口可以容納上述凸起，使得裝置很好地安裝在掃地機(jī)器人上。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于將本裝置的上述結(jié)構(gòu)均設(shè)置為空心圓柱狀，也可以設(shè)置成含有內(nèi)部容置空間其他形狀，只要能夠很好地實(shí)現(xiàn)本裝置在其他設(shè)備上的安裝即可。

在本實(shí)施例中，軸承6包括上軸承61、下軸承62和用于連接上軸承與下軸承的軸承聯(lián)板63，上軸承61與下軸承62通過(guò)軸承聯(lián)板63固定連接后形成滑動(dòng)槽體，內(nèi)支架51的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑動(dòng)槽體形狀大小相配適的支架內(nèi)板511，通過(guò)支架內(nèi)板511與滑動(dòng)槽體的配適實(shí)現(xiàn)內(nèi)支架51與軸承6的活動(dòng)連接。這樣的結(jié)構(gòu)能夠使得以內(nèi)支架51為主體的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5很好地活動(dòng)連接在軸承6上，無(wú)需設(shè)置其他額外的連接結(jié)構(gòu)，不僅能夠很好的實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5活動(dòng)連接在軸承6上，也能夠?qū)πD(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行一個(gè)限位和引導(dǎo)的作用，保證裝置簡(jiǎn)單和穩(wěn)定。

在本實(shí)施例中，上殼1的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有用于容納激光發(fā)射器3的激光發(fā)射器容納槽11和用于容納激光接收器4的激光接收器容納槽12，且二者相鄰設(shè)置，激光發(fā)射器容納槽11內(nèi)的激光發(fā)射器3發(fā)射出來(lái)的激光碰到物體反射回來(lái)后，被跟隨裝置旋轉(zhuǎn)的激光接收器容納槽12中容納的激光接收器4接收。在上殼1的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)激光發(fā)射器容納槽11和激光接收器容納槽12能夠在容納激光發(fā)射器3和激光接收器4后很好地減小本裝置所占用的空間，防止激光發(fā)射器3和激光接收器4外置而造成安裝不便、容易損壞等問(wèn)題。另外，激光發(fā)射器3和激光接收器4相鄰設(shè)置，并沒(méi)有設(shè)置在同一個(gè)槽內(nèi)，可以防止發(fā)射的激光與接收的激光相互影響；兩個(gè)槽也沒(méi)有設(shè)置距離太遠(yuǎn)，可以防止激光發(fā)射器容納槽11和激光接收器容納槽12相差的弧度太大導(dǎo)致激光的激光信號(hào)無(wú)法接收。

在本實(shí)施例中，下殼2上均勻設(shè)置有多個(gè)用于與其他設(shè)備固定連接的安裝孔21。下殼2安裝在上殼1的下端后，其中部形成可供旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5伸出的空間，通過(guò)下蓋2安裝在其他設(shè)備上，避免旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5等其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其他設(shè)備相接觸，能夠保證旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

在本實(shí)施例中，上殼1與下殼2圍合成閑置腔體9，且閑置腔體9內(nèi)設(shè)置有多塊連接上殼1與下殼2的保護(hù)板10。閑置腔體9本身的設(shè)置能夠減輕裝置整體的重量，且節(jié)省材料；閑置腔體9與多塊保護(hù)板10相互配合可以起到保護(hù)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，間接延長(zhǎng)了裝置的使用壽命。本發(fā)明中并不局限于設(shè)置閑置腔體9，也可以設(shè)置橡膠保護(hù)套等其他結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的保護(hù)。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

1、本發(fā)明通過(guò)激光主板7向定子線圈8輸送電流，定子線圈8會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子外磁鐵52在定子線圈8產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用下受力而做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)裝置整體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；改變激光主板7輸送的電流強(qiáng)度即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子外磁鐵52的旋轉(zhuǎn)速度，改變激光主板7輸送的電流方向即可改變轉(zhuǎn)子外磁鐵52的旋轉(zhuǎn)方向；這樣的結(jié)構(gòu)使裝置可以自由旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行激光探測(cè)，大大提升了裝置的激光探測(cè)的工作效率。

2、本裝置采用彈片端子71來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的電連接，避免了連接線的使用；一方面彈片端子71上的彈片的彈性作用能夠增強(qiáng)裝置整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，另一方面，使用彈片端子71進(jìn)行電連接，能夠在保證裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的前提下，相比與用連接線連接，其使用壽命更長(zhǎng)，發(fā)生故障的可能性更低，能有效地提升裝置的可靠性。

3、本發(fā)明只需要通過(guò)激光主板7對(duì)定子線圈8進(jìn)行供電即可實(shí)現(xiàn)裝置的旋轉(zhuǎn)，無(wú)需設(shè)置如電機(jī)等其他復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，或設(shè)置含有復(fù)雜操作指令的智能芯片，在保證了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下，能夠降低內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成本，使用較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的旋轉(zhuǎn)。

以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。