一种传感器支架组件的制作方法

1.本实用新型涉及无人驾驶技术领域，特别涉及一种传感器支架组件。


背景技术：

2.目前激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器被广泛的应用于自动驾驶汽车、无人机、机器人等产品上，用于探测周边环境障碍物的距离、形状、高度、速度、姿态等信息。
3.目前，广泛使用如图1所示的固定支架将传感器固定于自动驾驶汽车、无人机、机器人等搭载设备上，该支架100一端设置有传感器安装孔110，其与螺栓配合将传感器20固定其上，支架100另一端设置有支架安装孔120，其与螺栓配合将支架100固定于搭载设备上。
4.从图1可以看出，采用这种支架将传感器固定于搭载设备上具有安装方便的优点。但是，其存在的显著缺点是一旦传感器通过该支架固定于搭载设备上后，传感器姿态随之固定，后续在使用过程中无法进行调整。
5.此外，由于加工偏差的原因，当传感器固定于搭载设备上后，可能会出现传感器无法以预设的角度探测周围的环境数据，例如可能会出现激光雷达的激光发射角度与地平面不平行，从而无法扫描到正常的环境数据，最终影响搭载设备的运行。当出现上述情况时，则需要重新制作支架以调整传感器的角度。但是，支架的加工周期较长，费用也较高，而且加工后的支架能否满足目前和以后的使用，还需要进一步的验证才行，很可能会导致多次重复的加工支架来满足使用要求。


技术实现要素：

6.本实用新型第一方面的目的在于提供一种传感器支架组件，以至少能够调整安装其上的传感器的俯仰角。
7.为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种传感器支架组件，包括：
8.相对设置的第一环形支架和第二环形支架，所述第一环形支架朝向所述第二环形支架的表面具有第一数量的第一定位槽，所述第一数量的第一定位槽沿所述第一环形支架的圆周方向分布，所述第二环形支架朝向所述第一环形支架的表面具有第二数量的第二定位槽，其中，所述第二数量大于等于第一数量，所述第二数量的第二定位槽沿所述第二环形支架的圆周方向分布并配置成：当所述第一环形支架相对于所述第二环形支架旋转时，所述第二数量的第二定位槽中存在第一数量的第二定位槽，以便与所述第一数量的第一定位槽匹配构成多对成对的定位槽；和
9.包含多种规格的间隔件的间隔件组，当至少两种规格的多个间隔件置于所述第一环形支架和所述第二环形支架之间的多对成对的定位槽时，使得所述第一环形支架和所述第二环形支架呈倾斜设置。
10.在一些实施方式中，所述间隔件组还包含相同规格的多个间隔件，当相同规格的多个间隔件置于所述第一环形支架和所述第二环形支架之间的多对成对的定位槽时，使得
所述第一环形支架和所述第二环形支架呈平行设置。
11.在一些实施方式中，对于所述间隔件组中的至少两种规格的间隔件，其中的每种规格均具有多个间隔件。
12.在一些实施方式中，所述第一定位槽和第二定位槽呈现为球面，且所述第一定位槽和第二定位槽的深度小于或等于所述球面对应的球体半径；
13.所述间隔件的两端为分别为与第一定位槽和第二定位槽的球面匹配的圆弧面。
14.在一些实施方式中，所述第一定位槽和第二定位槽的深度不大于所述球面对应的球体半径的一半。
15.在一些实施方式中，所述间隔件为间隔柱；或者所述间隔件为间隔球。
16.在一些实施方式中，所述第一定位槽和所述第二定位槽的尺寸相同，所述间隔件为间隔球，且间隔球的直径不小于所述第一定位槽和第二定位槽的深度的2倍。
17.在一些实施方式中，所述第一环形支架具有均匀分布的4个第一定位槽，和/或
18.所述第二环形支架沿所述第二环形支架的圆周方向连续分布有第二定位槽。
19.在一些实施方式中，所述第一环形支架还包括第一数量的与所述第一定位槽对应的腰形通孔；
20.所述第二环形支架还包括第二数量的与所述第二定位槽对应的支架固定通孔；
21.当多个间隔件置于所述第一环形支架和所述第二环形支架之间的多对成对的定位槽时，所述腰形通孔和所述支架固定通孔相配合，使得第一环形支架、第二环形支架、及间隔件彼此固定。
22.在一些实施方式中，所述第一环形支架还包括至少2个传感器固定孔，用于将所述传感器固定于所述第一环形支架上；
23.所述第二环形支架还包括至少2个支架组件安装孔，用于将所述传感器支架组件固定于待安装传感器的设备上。
24.在一些实施方式中，传感器支架组件还包括：
25.传感器转接支架，所述传感器转接支架一侧设置有传感器安装孔，用于将传感器固定其上，所述传感器转接支架的另一侧设置有支架安装孔，用于将其固定于所述第一环形支架上。
26.本实用新型实施例提供的传感器支架组件，通过在第一环形支架和第二环形支架之间设置至少两种规格的间隔件，可以使得多对成对的定位槽之间具有与上述的至少两种规格对应的多个不同的间隙，进而可以调整第一环形支架和第二环形支架之间的相对倾斜角度。进一步地，第一环形支架可以固定有传感器，第二环形支架可以固定于搭载设备，因此，通过调整第一环形支架和第二环形支架之间的相对角度，即可实现传感器相对于搭载设备的俯仰角调整，无需重新加工支架，由此可以极大地节约支架加工周期，不会增加额外的费用。并且采用本实用新型实施例提供的传感器支架组件，具有调整传感器方便、快捷的优点，可以极大地提高传感器的调整进度，以得到最佳的传感器姿态。
27.此外，第一环形支架和第二环形支架的中部镂空，可以用于收纳传感器的相关线束，这样，传感器的线束可以收纳在传感器支架组件的内部，后续使用过程中，传感器线束不易被磕碰或者被挂到，由此可以在任何工作环境中保证传感器的稳定连接，防止其线束损坏。而且，将线束收纳在传感器支架组件的内部，可以使得搭载设备的外观整洁、漂亮。
附图说明
28.图1示出了现有技术中广泛使用的传感器固定支架；
29.图2示出了本实用新型实施例提供的一种传感器支架组件的分解示意图；
30.图3示出了本实用新型实施例提供的一种传感器支架组件的第一环形支架的结构示意图；
31.图4示出了本实用新型实施例提供的一种传感器支架组件的第二环形支架的结构示意图；
32.图5示出了本实用新型实施例提供的一种传感器支架组件的立体图；
33.图6示出了本实用新型实施例提供的一种间隔件分布的示意图。
具体实施方式
34.为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
35.参见图2-5，本实用新型实施例提供了一种传感器支架组件，包括：
36.相对设置的第一环形支架1和第二环形支架2，第一环形支架1朝向第二环形支架2的表面具有第一数量的第一定位槽3，第一数量的第一定位槽3沿第一环形支架1的圆周方向分布，第二环形支架2朝向第一环形支架1的表面具有第二数量的第二定位槽4，其中，第二数量大于等于第一数量，第二数量的第二定位槽4沿第二环形支架2的圆周方向分布并配置成：当第一环形支架1相对于第二环形支架2旋转时，第二数量的第二定位槽4中存在第一数量的第二定位槽4，以便与第一数量的第一定位槽3匹配构成多对成对的定位槽；和
37.包含多种规格的间隔件5的间隔件组，当至少两种规格的多个间隔件5置于第一环形支架1和第二环形支架2之间的多对成对的定位槽时，使得多对成对的定位槽之间具有与至少两种规格对应的多个不同的间隙，从而使得所述第一环形支架和所述第二环形支架呈倾斜设置。
38.本实用新型实施例提供的传感器支架组件，通过在第一环形支架1和第二环形支架2之间设置至少两种规格的间隔件5，可以使得多对成对的定位槽之间具有与至少两种规格对应的多个不同的间隙，进而可以调整第一环形支架1和第二环形支架2之间的相对倾斜角度。进一步地，第一环形支架1可以固定有传感器20(例如，激光雷达、摄像头、超声波雷达等)，第二环形支架2可以固定于搭载设备上(例如，自动驾驶汽车、无人机、机器人等)，因此，通过调整第一环形支架1和第二环形支架2之间的相对角度，即可实现传感器20相对于搭载设备的俯仰角的调整，无需重新加工支架，由此可以极大地节约支架加工周期，不会增加额外的费用。并且采用本实用新型实施例提供的传感器支架组件，具有调整传感器方便、快捷的优点，可以极大地提高传感器的调整进度，以得到最佳的传感器姿态。
39.此外，第一环形支架1和第二环形支架2的中部镂空，可以用于收纳传感器20的相关线束，这样，传感器20的线束可以收纳在传感器支架组件的内部，后续使用过程中，传感器线束不易被磕碰或者被挂到，由此可以在任何工作环境中保证传感器20的稳定连接，防止其线束损坏。而且，将线束收纳在传感器支架组件的内部，可以使得搭载了该传感器支架组件之后的搭载设备外观依然保持整洁、美观。
40.在本实用新型中，术语“多”可以理解为大于等于数量3，例如“多种”、可以理解为
大于等于3种，“多个”可以理解为大于等于3个，“多对”可以理解为大于等于3对。
41.在本实用新型中，术语“第一数量”和“第二数量”均是大于等于3个的数量。
42.在本实用新型中，术语“规格”至少是指间隔件5在沿着成对定位槽之间距离的方向的尺寸。在本实用新型的一些实施方式中，间隔件5沿着成对定位槽之间距离的方向的尺寸大于等于成对定位槽的深度之和，以使放置间隔件5之后的成对定位槽接触或者保留适当的间隙。
43.在本实用新型的一些实施方式中，可以在第一环形支架1和第二环形支架2之间的成对定位槽中设置3个间隔件，三个间隔件可以以成三角形，优选等边三角形分布。3个间隔件中一个具有第一规格，另外两个具有不同的第二规格，由此，可以使得第一环形支架1相对于第二环形支架2倾斜，进而通过更换不同规格的间隔件，就可以调整第一环形支架1相对于第二环形支架2的倾斜角度。
44.在本实用新型的另一些实施方式中，可以在第一环形支架1和第二环形支架2之间设置4个间隔件，4个间隔件可以以四边形，优选正方形分布，且4个间隔件中位于相对的顶点的两个间隔件分别具有第一规格和第三规格，位于这两个顶点之间的另外两个顶点的间隔件均具有第二规格，且第一规格、第二规格、第三规格依次适当地减小。由此，可以使得第一环形支架1相对于第二环形支架2倾斜，进而通过更换不同规格的间隔件，可以调整第一环形支架1相对于第二环形支架2的倾斜角度。本实施方式的间隔件5的分布如图6所示，在图6中，a为第一规格的间隔件，b为第二规格的间隔件，c为第三规格的间隔件。
45.出于成本以及调节便捷性的考虑，通常在第一环形支架1和第二环形支架2之间设置3个或4个间隔件即可。当然也可以在第一环形支架1和第二环形支架2之间设置更多个间隔件来实现第一环形支架1和第二环形支架2之间的角度调整。
46.在本实用新型的一些实施方式中，成对的定位槽是彼此正对的，具体实施过程中，可以通过使第一数量的第一定位槽3和第二数量的第二定位槽4分别在第一环形支架1和第二环形支架2上沿着相同直径的同心圆分布，从而比较容易地实现当第一环形支架1相对于第二环形支架2旋转时，第二数量的第二定位槽4中存在第一数量的第二定位槽4与第一数量的第一定位槽3匹配，构成多对成对的定位槽。
47.在本实用新型的一些实施方式中，间隔件组还包含相同规格的多个间隔件5，当相同规格的多个间隔件5置于第一环形支架1和第二环形支架2之间的多对成对的定位槽时，可以使得多对成对的定位槽之间具有相同的间隙。进而，相同的间隙可以保证第一环形支架1和第二环形支架2之间是平行的。在这种实施方式中，当第一环形支架1相对于第二环形支架2旋转时，二者之间不会发生相对倾斜，仅仅发生相对旋转。由此，当第一环形支架1上固定有传感器20时，传感器20可以相对于第二环形支架2旋转，而第二环形支架2可以固定于待固定传感器20的搭载设备上，因此可以使得传感器20相对于待固定传感器20的搭载设备旋转。
48.在本实用新型的一些实施方式中，对于所述间隔件组中的至少两种规格的间隔件5，其中的每种规格均具有多个间隔件5。
49.当多种规格的间隔件5中至少两种规格中的每种规格包括多个间隔件时，将置于第一环形支架1和第二环形支架2之间的多对成对的定位槽的一种规格的多个间隔件5全部替换为另一种规格的间隔件5，可以整体改变多对成对的定位槽之间的间隙，从而整体改变
第一环形支架1和第二环形支架2之间的距离，可以实现传感器高度的调整。
50.在具体实施过程中，可以根据需要，为传感器支架组件配置多种不同规格，且每种规格包含多个的间隔件5，所配置的间隔件5的数量可以大于用于容置于两个环形支架之间的间隔件5的数量，以便于在需要进行角度调节时进行间隔件5的更换，或者用于其它备用情况。例如当在第一环形支架1和第二环形支架2之间设置4个间隔件以进行倾斜角度和/或旋转角度的调节时，可以为传感器支架组件配置多种规格的间隔件5，每种规格配置4个，或者更多，以备用。
51.在本实用新型的一些实施方式中，第一定位槽3和第二定位槽4可以呈现为球面，且第一定位槽3和第二定位槽4的深度可以小于或等于该球面对应的球体半径，其中，定位槽的深度是指定位槽中最深位置处沿该球体半径方向与该定位槽的槽口所在平面的距离；间隔件5的两端可以为分别与第一定位槽3和第二定位槽4的球面匹配的圆弧面。需要说明的是，本文中所说的球面应该被理解为整个球体表面的一部分，而非球面的整体。在本实施方式中，通过将第一定位槽3和第二定位槽4设置为球面，使间隔件5的两端分别为与第一定位槽3和第二定位槽4的球面匹配的圆弧面，可以保证间隔件5的两端分别与第一定位槽3和第二定位槽4之间有更大面积的接触，从而保证了在设置间隔件5后，第一定位槽3和第二定位槽4之间仍然具有比较好的稳定性。
52.在本实用新型的一些实施方式中，第一定位槽3和第二定位槽4的深度不大于该球面对应的球体半径的一半。在本实施方式中，可以通过使定位槽的球面对应于半径更大的球体，使得定位槽呈现的球面的弧度更平缓，从而能够容纳具有更广泛的弧度的顶端的间隔件5。
53.本实用新型可以采用多种形状的间隔件。在本实用新型的一些实施方式中，间隔件5可以为间隔柱。间隔柱可以理解为柱状的间隔件，即间隔件的中部为柱状，两端分别为与第一定位槽3和第二定位槽4的球面匹配的圆弧面。
54.在本实用新型的另一些实施方式中，间隔件5可以为间隔球。间隔球即为圆球形的间隔件。在此实施方式中，优选第一定位槽3和第二定位槽4的深度不大于其球面对应的球体半径的一半。如前所述，球面的弧度更平缓，因此定位槽可以容纳的间隔球的半径范围更大。
55.在本实用新型的一些实施方式中，第一定位槽3和第二定位槽4的尺寸相同，间隔件为间隔球，且间隔球的直径不小于第一定位槽和第二定位槽的深度的2倍。进一步地，为保证间隔球与定位槽的表面的有效接触，在本实用新型的一些实施方式中，间隔球的直径不大于第一定位槽和第二定位槽的深度的8倍。例如，在一个具体实施例中，第一定位槽3和第二定位槽4的深度均为5mm，间隔球的直径范围在10-40mm之间，通过计算可知，在此参数下，间隔球可以调整第一环形支架1相对于第二环形支架2的倾斜角度范围(也即传感器的俯仰角范围)为0
°
～16.7
°
。
56.在本实用新型的一些实施方式中，第一环形支架1具有均匀分布的4个第一定位槽3。在实际应用中，在将传感器20固定到搭载设备上时，调整传感器20的角度主要是调整前后左右4个方向的俯仰角，很少用到调整其他方向的俯仰角，因此，考虑到成本以及调整的方便性，第一环形支架1可以具有均匀分布的4个第一定位槽3。
57.在本实用新型的另一些实施方式中，第二环形支架2沿其圆周方向连续分布有第
二定位槽4。通过这种方式，当第一环形支架1相对于第二环形支架2旋转时，可以提供更多的可调节旋转角度。
58.在本实用新型的一些优选实施方式中，第一环形支架1可以具有均匀分布的4个第一定位槽3，且第二环形支架2可以沿其圆周方向连续分布有第二定位槽4。在此实施方式中，第一环形支架1相对于第二环形支架2的最小旋转角度为360
°
/n，其中，n表示第二定位槽4的数量。例如，当第二环形支架2其圆周方向连续分布有20个第二定位槽4时，上述的最小旋转角度为18
°
。在此实施方式中，当需要调整传感器20的俯仰角时，只需要将原先位于成对的定位槽中的4个间隔件5，根据需要调整的角度替换成规格合适的4个间隔件5。当需要调整传感器20的旋转角时，根据需要调整的角度，只需要将原先的4个间隔件5均匀分布地置于合适的第二定位槽4中，再将第一环形支架1固定于间隔件5即可。
59.在本实用新型的一些实施方式中，第二定位槽4的数量可以是第一定位槽3的数量的整数倍。
60.在本实用新型的一些实施方式中，第一环形支架1还包括第一数量的与第一定位槽3对应的腰形通孔6；
61.第二环形支架2还包括第二数量的与第二定位槽4对应的支架固定通孔7；
62.当多个间隔件5置于第一环形支架1和第二环形支架2之间的多对成对的定位槽时，腰形通孔6和支架固定通孔7相配合，使得第一环形支架1、第二环形支架2、及间隔件5彼此固定。由于需要调整第一环形支架1和第二环形支架2之间的倾斜角度，通过使用腰形通孔6，可以保证当第一环形支架1和第二环形支架2之间相对倾斜时，通过螺纹紧固件仍能够将第一环形支架1和第二环形支架2锁紧。此外，如前所述，第一定位槽3和第二定位槽4可以配置成形成多对成对的定位槽，在本实施方式中，腰形通孔6与第一定位槽3对应，支架固定通孔7与第二定位槽4对应，基于这些对应关系，可以使得腰形通孔6和支架固定通孔7配置为可以形成多对成对的配合孔，进而在螺纹紧固件的作用下，即使第一环形支架1、第二环形支架2彼此旋转，也可以将二者固定。在具体实施过程中，腰形通孔6可以沿着第一环形支架1的圆周分布，支架固定通孔7可以沿着第二环形支架2的圆周分布。优选地，腰形通孔6和支架固定通孔7可以分别位于第一定位槽3和第二定位槽4的外侧，如此配置更有利于稳固地固定第一环形支架1、第二环形支架2、及间隔件5。支架固定通孔7可以是螺纹孔，以利于与螺纹紧固件配合。
63.在本实用新型的一些实施方式中，第一环形支架1还可以包括至少2个用于将传感器20固定于第一环形支架1上的传感器固定孔8；
64.第二环形支架还可以包括至少2个支架组件安装孔9，用于将传感器支架组件固定于待安装传感器的设备上。在本实用新型的一些实施方式中，优选地，第一环形支架1可以均匀分布有至少3个，例如4个传感器固定孔8，第二环形支架2可以均匀分布有至少3个，例如4个支架组件安装孔9，分别从前后左右4个方向实现传感器20以及传感器支架组件更加牢固地固定。
65.在具体实施过程中，在将传感器安装于例如搭载设备上时，一方面，可以先使用螺纹紧固件与支架组件安装孔9配合，将第二环形支架2固定于搭载设备上，然后根据需要将至少三个间隔件5容置于适当的第二定位槽4中。另一方面，可以通过螺纹紧固件与传感器固定孔8的配合，将传感器20固定于第一环形支架1上。
66.然后将第一环形支架1置于间隔件5上，并且使得间隔件5的另一端容置于第一环形支架1的第一定位槽3中，然后通过腰形通孔6和支架固定通孔7相配合，在螺纹紧固件的作用下，将第一环形支架1、第二环形支架2、及间隔件5固定。由此便将传感器20固定于搭载设备上。
67.当需要调整传感器20的旋转角度或俯仰角度时，只需要将第一环形支架1和第二环形支架2分离，并替换合适的间隔件5，再将三者重新固定即可。
68.在本实用新型的一些实施方式中，传感器支架组件还可以包括：
69.传感器转接支架10，传感器转接支架10一侧设置有传感器安装孔，用于将传感器20固定其上，传感器转接支架10的另一侧设置有支架安装孔，用于将其固定于第一环形支架上1。通过设置传感器转接支架10，可以进一步方便传感器20的更换。例如，在后续使用过程中，如果需要更换其他型号或种类的传感器20时，只需要相应地更换传感器转接支架10即可，无需整体更换传感器支架组件，这有利于后续的设备维护，并减少维护成本。在具体实施过程中，当传感器20通过传感器转接支架10安装于第一环形支架1上时，传感器固定孔8可以用于与传感器转接支架10的支架安装孔相配合，以将传感器转接支架10固定于第一环形支架1上。
70.在本实用新型的一些实施方式中，传感器转接支架10可以具有与第一环形支架1的镂空部分对应的通孔，用于收纳传感器20的线束。
71.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制性的。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。