一種激光測(cè)距設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及測(cè)距設(shè)備，尤其涉及一種可以旋轉(zhuǎn)測(cè)量的激光測(cè)距設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)掃描測(cè)距設(shè)備是一種使用準(zhǔn)直光束進(jìn)行非接觸式目標(biāo)物體掃描測(cè)距的設(shè)備。通過(guò)將用于測(cè)距的準(zhǔn)直光束(激光)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所在環(huán)境內(nèi)物體進(jìn)行掃描測(cè)距，并提取出環(huán)境的輪廓信息。
[0003]目前的測(cè)距設(shè)備配合一片或多片反射鏡來(lái)發(fā)射或接受反射光，現(xiàn)有常用的兩種結(jié)構(gòu)的測(cè)距設(shè)備，圖1和圖2示出現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)距設(shè)備的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖，如圖1和圖2所示，其使用(一個(gè)或多個(gè))反射鏡并使其光軸擺動(dòng)整個(gè)360度一周，在任一結(jié)構(gòu)中，使得(一個(gè)或多個(gè))鏡子的光軸和使該(一個(gè)或多個(gè))鏡子轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的軸重合。
[0004]圖1中的測(cè)距設(shè)備構(gòu)造采用雙軸電動(dòng)機(jī)42，公共旋轉(zhuǎn)軸41a和41b從該電動(dòng)機(jī)42豎直伸出，并一方面使軸41a上的掃描鏡43，另一方面使軸41b上的接收鏡彼此相同地安裝。從光束投射器45輸出的光線經(jīng)過(guò)投射透鏡47，由掃描鏡43使發(fā)生偏轉(zhuǎn)并投射到待照明物體上。來(lái)自所掃描物體的反射光線通過(guò)接收透鏡48進(jìn)入光線接收器46。這種結(jié)構(gòu)的測(cè)距設(shè)備的電動(dòng)機(jī)布置在掃描鏡和接收透鏡之間，使得掃描鏡和接收透鏡之間的間隔較大，光路收發(fā)嚴(yán)重不同軸，盲區(qū)大，近距離表現(xiàn)不佳，而且，由于光學(xué)系統(tǒng)的中心是測(cè)距儀的中心，并且測(cè)距儀豎直延伸，所以將對(duì)如何安裝測(cè)距儀產(chǎn)生限制。
[0005]圖2中的測(cè)距設(shè)備構(gòu)造采用電動(dòng)機(jī)42，旋轉(zhuǎn)軸41c從該電動(dòng)機(jī)向上伸出，并且將雙重掃描/接收鏡49安裝在旋轉(zhuǎn)軸41c上。從光束投射器45輸出的光線經(jīng)過(guò)投射器50，由半透明鏡51向下反射，并照射在雙重掃描/接收鏡49上;在那里反射的光線通過(guò)鏡子49向左偏轉(zhuǎn)并投射到待照明的物體上。來(lái)自所掃描物體的反射光線通過(guò)掃描/接收鏡49向上偏轉(zhuǎn)，通過(guò)半透明鏡51傳輸，經(jīng)過(guò)接收透鏡52，并進(jìn)入光線接收器46。這種結(jié)構(gòu)的測(cè)距設(shè)備通過(guò)半透明鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)收發(fā)同軸，但是透光性約相當(dāng)于普通透鏡的一半，發(fā)送和接收均損失了大量光能。且采用了雙重掃描/接收鏡來(lái)反射掃描光束和接收光線，可能使兩者相互之間產(chǎn)生影響而形成噪聲，因此限制了測(cè)距設(shè)備的輻射接收靈敏度和精確度。
[0006]在此類測(cè)距設(shè)備中，帶來(lái)了因反射鏡本身的反射率問(wèn)題造成的光利用率降低的問(wèn)題，且反射鏡需要在工作中保證精密的固定，此外，反射鏡的平面度制作工藝難度大，反射鏡反射面不平整導(dǎo)致投射光束或反射光束角度偏差，造成光利用率低，因此給設(shè)計(jì)和生產(chǎn)這類掃描測(cè)距裝置帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)，并導(dǎo)致這類掃描測(cè)距裝置的成本較高。同時(shí)，復(fù)雜的光學(xué)設(shè)備也增加了裝置的尺寸和重量。
[0007]在目前已有的一些測(cè)距設(shè)備中，出現(xiàn)了激光發(fā)射接收裝置自身旋轉(zhuǎn)的測(cè)距設(shè)備，但此類設(shè)備為實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)部件供電和通訊，常常需要使用導(dǎo)電滑環(huán)等實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體間電信號(hào)傳遞。而旋轉(zhuǎn)單元通常采用皮帶的傳動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。這極大地影響了這類裝置的壽命。且直接采用皮帶傳動(dòng)增大了測(cè)距設(shè)備的整體體積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請(qǐng)的目的是提供一種激光測(cè)距設(shè)備，以解決因滑環(huán)壽命短而影響對(duì)旋轉(zhuǎn)單元的供電問(wèn)題，以及皮帶傳動(dòng)造成的體積較大的問(wèn)題，且可無(wú)線供電、無(wú)線全雙工傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)采用多種調(diào)速方式以調(diào)節(jié)測(cè)距設(shè)備測(cè)量目標(biāo)物的旋轉(zhuǎn)速度。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本申請(qǐng)一方面提供的一種激光測(cè)距設(shè)備，包括:激光發(fā)收裝置、減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述激光發(fā)收裝置向被測(cè)目標(biāo)發(fā)送投射光束，并接收經(jīng)所述被測(cè)目標(biāo)反射的反射光束，并生成相關(guān)測(cè)距信息;所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置與所述旋轉(zhuǎn)裝置連接，以驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng);所述旋轉(zhuǎn)裝置與所述激光發(fā)收裝置連接，以帶動(dòng)所述激光發(fā)收裝置旋轉(zhuǎn)。
[0010]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括:轉(zhuǎn)動(dòng)單元、固定單元和傳動(dòng)單元;其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元與所述激光發(fā)收裝置連接，以帶動(dòng)所述激光發(fā)收裝置旋轉(zhuǎn);所述固定單元與所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元連接，以使所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元圍繞所述固定單元轉(zhuǎn)動(dòng);所述傳動(dòng)單元與所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元固定連接，并和所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置配合相連，以使所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]更進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)單元包括以下至少任一項(xiàng):至少一個(gè)傳動(dòng)齒輪，與所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置嚙合連接;至少一個(gè)傳送輪，與所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置配合連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述激光測(cè)距設(shè)備還包括:轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)計(jì)算裝置，用于獲取所述旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，并基于所述轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)速度。
[0013]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)計(jì)算裝置包括設(shè)置于所述固定單元上的光屏蔽器和固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元上的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器，所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器隨所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)，并與所述光屏蔽器相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其中，所述光屏蔽器包括以下至少任一項(xiàng):方形齒輪、矩形齒輪、錐形齒輪、多邊形齒輪、圓形齒輪。
[0014]可選地，所述固定單元與所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元通過(guò)軸承連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述激光測(cè)距設(shè)備還包括:信息收發(fā)裝置和信息傳輸裝置，其中，所述信息傳輸裝置，向所述信息收發(fā)裝置發(fā)送控制信息;所述信息收發(fā)裝置將所述控制信息發(fā)送至所述激光發(fā)收裝置，并獲取所述激光發(fā)收裝置所發(fā)送的相關(guān)測(cè)距信息，并將基于所述相關(guān)測(cè)距信息生成的傳輸信息發(fā)送至所述信息傳輸裝置。
[0016]進(jìn)一步地，所述信息收發(fā)裝置與所述信息傳輸裝置以光電轉(zhuǎn)換的方式進(jìn)行信息傳輸。
[0017]更進(jìn)一步地，所述信息收發(fā)裝置包括:第一光信號(hào)發(fā)射單元和第一光信號(hào)接收單元，所述信息傳輸裝置包括:第二光信號(hào)發(fā)射單元和第二光信號(hào)接收單元，其中，所述第一光信號(hào)發(fā)射單元基于所述相關(guān)測(cè)距信息生成第一光信號(hào)至所述第二光信號(hào)接收單元;所述第一光信號(hào)接收單元獲取所述第二光信號(hào)發(fā)射單元基于發(fā)射控制信息所發(fā)送的第二光信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)控制電信息，其中，所述發(fā)射控制信息用于控制所述激光發(fā)收裝置向被測(cè)目標(biāo)發(fā)送投射光束;所述第二光信號(hào)發(fā)射單元向所述第一光信號(hào)接收單元發(fā)射所述第二光信號(hào);第二光信號(hào)接收單元獲取所述第一光信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)相關(guān)測(cè)距電信息。
[0018]進(jìn)一步地，所述激光測(cè)距設(shè)備還包括:供電控制裝置，其中，所述供電控制裝置為所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置供電。
[0019]可選地，所述激光測(cè)距設(shè)備還包括:激光發(fā)收裝置供電裝置，其中，所述激光發(fā)收裝置供電裝置獲取所述供電控制裝置所提供的交流電，并基于所述交流電為所述激光發(fā)收裝置供電。
[0020]可選地，所述激光發(fā)收裝置供電裝置包括:外線圈和內(nèi)線圈，其中，所述外線圈獲取所述供電控制裝置所提供的交流電；所述內(nèi)線圈與所述激光發(fā)收裝置電連接，所述內(nèi)線圈基于所述外線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)生成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并為所述激光發(fā)收裝置供電。
[0021]進(jìn)一步地，所述供電控制裝置還包括:轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置所提供的控速信號(hào)，以調(diào)節(jié)所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0022]進(jìn)一步地，所述供電控制裝置還包括:開(kāi)關(guān)單元，用于切換所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的調(diào)整方式。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的一實(shí)施例的所述測(cè)距設(shè)備包括激光發(fā)收裝置、減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，其中，激光發(fā)收裝置用于向被測(cè)目標(biāo)發(fā)送投射光束，并接收經(jīng)所述被測(cè)目標(biāo)反射的反射光束，并生成相關(guān)測(cè)距信息;所述減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置與所述旋轉(zhuǎn)裝置連接，以驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng);所述旋轉(zhuǎn)裝置與所述激光發(fā)收裝置連接，以帶動(dòng)所述激光發(fā)收裝置旋轉(zhuǎn)。達(dá)到設(shè)備采取的結(jié)構(gòu)方式緊湊，尺寸小巧的目的；進(jìn)一步地，采用驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)激光發(fā)收裝置直接旋轉(zhuǎn)，從而避免了反射鏡的角度偏置問(wèn)題，提高光利用率；同時(shí)，采用減速齒輪驅(qū)動(dòng)裝置，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，且可以通過(guò)更換具有不同減速比的齒輪箱來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的功能。
[0024]進(jìn)一步地，通過(guò)所述信息傳輸裝置向所述信息收發(fā)裝置發(fā)送控制信息；同時(shí)，所述信息收發(fā)裝置將所述控制信息發(fā)送至所述激光發(fā)收裝置，并獲取所述激光發(fā)收裝置所發(fā)送的相關(guān)測(cè)距信息，并將基于所述相關(guān)測(cè)距信息生成的傳輸信息發(fā)送至所述信息傳輸裝置，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)線全雙工傳輸數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0026]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中不同軸測(cè)距