本實(shí)用新型適用于自動避障技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種3D激光掃描儀裝置。

背景技術(shù)：

在交通安全技術(shù)領(lǐng)域，避障技術(shù)一直是研究和發(fā)展的重點(diǎn)。當(dāng)前，交通工具（汽車和船舶等）的避障技術(shù)主要是通過感知裝置獲取一定范圍內(nèi)的危險(xiǎn)源信息，在經(jīng)過人為的分析，進(jìn)行手動避障，當(dāng)所獲取的危險(xiǎn)源信息不足以充分展示危險(xiǎn)態(tài)勢時，此時就需要手動對感知裝置的探測范圍進(jìn)行調(diào)整，以增加危險(xiǎn)源信息獲取量。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，日常交通的態(tài)勢將愈加復(fù)雜，對交通工具的避障功能的需求也越來越大。然而，當(dāng)障礙物超出人們的可控范圍時，傳統(tǒng)的避障技術(shù)經(jīng)常會出現(xiàn)交通工具難以閃避障礙物的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致交通的險(xiǎn)情發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種掃描精確、快速、能夠自動避障的3D激光掃描儀。

本實(shí)用新型的具體方案為：一種3D激光掃描儀裝置，具有底座，底座上方安裝有云臺，云臺包括上臺面、下臺面、垂直舵機(jī)、水平舵機(jī)和轉(zhuǎn)盤軸承，所述轉(zhuǎn)盤軸承的外圈通過若干個支柱A與下臺面固定連接，轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈通過若干個支柱B與上臺面固定連接，所述垂直舵機(jī)固定安裝在下臺面上，且垂直舵機(jī)輸出軸位于轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈中心，所述垂直舵機(jī)輸出軸上裝有兩端開有U型槽的連接板，連接板通過U形槽卡合在支柱B上；在上臺面上一左一右安裝有兩個L型支撐板，在其中的一個L型支撐板內(nèi)側(cè)安裝有水平舵機(jī)，水平舵機(jī)輸出軸的軸端通過軸承安裝在另一個L型支撐板上，在水平舵機(jī)輸出軸的軸體上安裝有3D激光掃描儀。

一種用于3D激光掃描儀裝置的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上位機(jī)、STM32主控板、舵機(jī)控制板，所述STM32主控板上裝有通用同步異步收發(fā)器A、B、C，通用同步異步收發(fā)器A通過串口線與上位機(jī)連接，通用同步異步收發(fā)器B通過信號線與舵機(jī)控制板相連接，通用同步異步收發(fā)器C通過信號線與3D激光掃描儀相連接，所述舵機(jī)控制板分別與垂直舵機(jī)和水平舵機(jī)通訊連接，垂直舵機(jī)和水平舵機(jī)內(nèi)均裝有角度傳感器和角速度傳感器。

本實(shí)用新型所述的立柱A上位于轉(zhuǎn)盤軸承的下方安裝有刻度盤，以測量云臺水平轉(zhuǎn)動的角度。

本實(shí)用新型所述的水平舵機(jī)輸出軸沿其長度方向?yàn)樯隙吮馄健⑾露藞A弧的半圓柱體，3D激光掃描儀安裝在水平舵機(jī)輸出軸上端的扁平部分。

本實(shí)用新型所述的云臺和3D激光掃描儀外圍加裝有透明材質(zhì)的保護(hù)殼，保護(hù)殼的殼面與3D激光掃描儀掃描的方向垂直。

本實(shí)用新型具備的優(yōu)勢在于：

1.本實(shí)用新型通過對激光掃描儀的測距信息與舵機(jī)轉(zhuǎn)動角度的同步控制，取代了傳統(tǒng)的手動調(diào)整，使得對避障信息的獲取更加自動化和快速化，為交通工具駕駛?cè)藛T提供了充足的避險(xiǎn)時間；

2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)巧妙，對障礙物的識別更加快捷和精確。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型立體圖；

圖2為本實(shí)用新型中上臺面與下臺面之間結(jié)構(gòu)的局部立體圖。

圖中：1-底座，2-云臺，3-上臺面，4-下臺面，5-垂直舵機(jī)，51-垂直舵機(jī)輸出軸，6-水平舵機(jī)，61-水平舵機(jī)輸出軸，7-轉(zhuǎn)盤軸承，71-外圈，72-內(nèi)圈，8-支柱A，9-支柱B，10-連接板，11-U型開口槽，12-刻度盤，13-L型支撐板，14-3D激光掃描儀，15-保護(hù)殼。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例中，一種3D激光掃描儀裝置，具有底座1，底座1上方安裝有云臺2，云臺2包括上臺面3、下臺面4、垂直舵機(jī)5、水平舵機(jī)6和轉(zhuǎn)盤軸承7，所述轉(zhuǎn)盤軸承7的外圈71通過四個支柱A8與下臺面4固定連接，轉(zhuǎn)盤軸承7的內(nèi)圈72通過四個支柱B9與上臺面3固定連接，所述垂直舵機(jī)5固定安裝在下臺面4中心，且垂直舵機(jī)5輸出軸位于轉(zhuǎn)盤軸承7內(nèi)圈72中心，在垂直舵機(jī)輸出軸51上固定裝有連接板10，該連接板10的兩端開有U型開口槽11，連接板10通過U形開口槽11卡合在支柱B9上，垂直舵機(jī)5的轉(zhuǎn)動通過連接板10和支柱B9帶動上臺面3的水平轉(zhuǎn)動，此外，在下臺面4下方的支柱A8上還安裝有刻度盤12，用于記錄云臺2水平轉(zhuǎn)動的角度。

本實(shí)施例中，云臺2中的上臺面3一左一右安裝有兩個L型支撐板13，在其中的一個L型支撐板13內(nèi)側(cè)安裝有水平舵機(jī)6，水平舵機(jī)輸出軸61的軸端通過軸承安裝在另一個L型支撐板13上，水平舵機(jī)輸出軸61的軸體上安裝有3D激光掃描儀14，當(dāng)水平舵機(jī)6運(yùn)轉(zhuǎn)時，3D激光掃描儀14繞水平舵機(jī)輸出軸61在垂直方向上作圓弧運(yùn)動，為保證3D激光掃描儀14的平穩(wěn)性，水平舵機(jī)輸出軸61沿其長度方向?yàn)樯隙吮馄?、下端圓弧的半圓柱體。

本實(shí)施例中，為了保證本裝置在惡劣天氣下正常工作，在云臺2和3D激光掃描儀14外還加裝有玻璃材質(zhì)的保護(hù)殼15，保護(hù)殼15的殼面與3D激光掃描儀14掃描的方向垂直。

本實(shí)用新型中，一種用于3D激光掃描儀裝置的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上位機(jī)、STM32主控板、舵機(jī)控制板，所述STM32主控板上裝有通用同步異步收發(fā)器（USART）A、B、C，通用同步異步收發(fā)器（USART）A通過串口線與上位機(jī)連接，通用同步異步收發(fā)器（USART）B通過信號線與舵機(jī)控制板相連接，通用同步異步收發(fā)器（USART）C通過信號線與3D激光掃描儀14相連接，所述舵機(jī)控制板分別與垂直舵機(jī)5和水平舵機(jī)6通訊連接，垂直舵機(jī)5和水平舵機(jī)6內(nèi)均裝有角度傳感器和角速度傳感器。

本實(shí)施例中，角度傳感器檢測的位置信息和角速度傳感器檢測的速度信息依次通過信號線、舵機(jī)控制板、通用同步異步收發(fā)器（USART）B和通用同步異步收發(fā)器（USART）A傳輸至上位機(jī)；3D激光掃描儀14獲得的掃描對象信息依次通過信號線、通用同步異步收發(fā)器（USART）C和通用同步異步收發(fā)器（USART）A傳輸至上位機(jī)，再通過上位機(jī)將位置信息、速度信息和掃描對象信息進(jìn)行可視化處理。

本實(shí)施例中，通過上位機(jī)發(fā)送位置信息、速度信息指令，依次通過通用同步異步收發(fā)器（USART）A、通用同步異步收發(fā)器（USART）B、舵機(jī)控制板和信號線控制垂直舵機(jī)5的轉(zhuǎn)動角度和角速度，以實(shí)現(xiàn)對3D激光掃描儀14上水平方向上的調(diào)整；上位機(jī)發(fā)送位置信息、速度信息指令，依次通過通用同步異步收發(fā)器（USART）A、通用同步異步收發(fā)器（USART）C、舵機(jī)控制板和信號線控制水平舵機(jī)6的轉(zhuǎn)動角度和角速度，以實(shí)現(xiàn)對3D激光掃描儀14上垂直方向上的調(diào)整。