牵引系统及激光雷达的制作方法

本说明书实施例涉及运动控制，尤其涉及一种牵引系统及激光雷达。

背景技术：

1、激光雷达是一种感知周围环境信息的重要传感器，在进行周围环境探测时，可以利用激光雷达的激光器阵列发出探测光束，以探测目标物，探测光束被目标物反射产生回波光束，回波光束被激光雷达的探测器阵列接收，进行处理后，就可以得到周围环境信息。

2、旋转扫描式激光雷达(例如机械旋转式激光雷达和转镜式激光雷达)，是通过激光雷达内部的转动系统的旋转来实现整个激光雷达探测视场的扫描，实现空间3d点云成像。而在一些特殊应用场景中，例如在出厂前或者在长期使用过程中周期性地对激光雷达进行校准或者测试时，又或者对雷达进行检测维修时，需要激光雷达的转动系统停止转动，并保持其他系统的正常工作，仅扫描空间某个固定角度的目标，这种扫描方式可以在短时间内收集到某个固定角度的大量点云数据。例如，假如激光雷达的旋转周期是0.1s，在旋转周期内以水平分辨率为0.1度采集360度范围内的点云，也就是在3600个不同水平角度下分别采集了一次点云数据，每一个水平角度均采集一次点云数据，而如果让激光雷达停止旋转，就可以在0.1s的时间内采集某个固定水平角度的3600次数据，从而大大提高单位时间一个固定水平角度的数据采集数量。

3、为了实现激光雷达的转动系统停止转动后，激光雷达可以持续扫描空间中某固定角度的目标物，现有的方案是首先通过软件指令，让驱动转动系统旋转的电机停止转动，然后手动将转动系统转动到指定角度，最后固定转动系统。

4、然而，采用现有技术中的方案，需要对激光雷达进行拆机处理，否则无法手动旋转转动系统，而拆机意味着存在灰尘污染激光雷达内部的风险，因此对环境要求比较苛刻，需要在无尘空间操作，进而必须将雷达从载体上拆除，且拆除光罩容易导致光罩划伤、破坏激光雷达气密性等问题。

5、背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

1、有鉴于此，针对现有方案需要对激光雷达进行拆机处理，才能将转动系统固定至指定角度的问题，本说明书实施例提供一种牵引系统及激光雷达，能够在不对激光雷达进行拆机的情况下，将转动系统固定至预设角度，且不会破坏激光雷达的气密性，也无需在无尘空间操作，对环境要求低，能够适用多种场景。

2、首先，本说明书实施例提供了一种牵引系统，适用于激光雷达，所述激光雷达包括旋转系统，所述牵引系统包括：第一磁性模块、转动模块和第二磁性模块，其中：

3、所述第一磁性模块，设置于所述旋转系统上；

4、所述第二磁性模块，设置于所述转动模块上；

5、所述转动模块，适于带动所述第二磁性模块转动；

6、在所述转动模块进行转动的过程中，所述第二磁性模块适于与所述第一磁性模块配合，以牵引所述旋转系统运动至预设角度。

7、可选地，所述旋转系统包括光机转子；

8、所述第一磁性模块，设置于所述光机转子上；

9、所述转动模块，沿所述光机转子的周向设置，或者

10、所述转动模块，设置于所述光机转子的上方。

11、可选地，所述光机转子包括贯穿轴式的转子；

12、所述第一磁性模块，设置于所述转子的顶部；

13、所述转动模块，设置于所述转子的上方；

14、所述第二磁性模块，设置于所述转动模块靠近所述转子的一侧。

15、可选地，所述光机转子包括旋转支架；

16、所述第一磁性模块，设置于所述旋转支架上；

17、所述转动模块，沿所述旋转支架的周向设置；

18、所述第二磁性模块，设置于所述转动模块靠近所述旋转支架的一侧。

19、可选地，所述第二磁性模块相对于所述光机转子的转轴的距离可调整。

20、可选地，述旋转系统包括转镜；

21、所述第一磁性模块设置于所述转镜上；

22、所述转动模块，设置于所述转镜上方，且其旋转轴与所述转镜的转轴重合。

23、可选地，所述第一磁性模块相对于所述转镜的转轴的距离可调整。

24、可选地，所述牵引系统还包括：

25、基座；

26、支撑架，设置于所述基座上；

27、固定件，设置于所述支撑架顶部，适于安装所述转动模块。

28、可选地，所述支撑架的高度可调节。

29、可选地，所述激光雷达还包括底座，所述底座适于承载所述旋转系统，且所述底座包括定位孔；

30、所述基座上设置有与所述定位孔相对应的定位组件。

31、可选地，所述定位组件包括与所述定位孔相匹配的第一定位柱。

32、可选地，所述定位组件包括：

33、第二定位柱，与所述定位孔匹配设置；

34、多个卡止件，沿所述第二定位柱周向设置，且适于相对于所述第二定位柱移动。

35、可选地，牵引系统还包括：

36、控制模块，适于在确定所述旋转系统处于所述预设角度时，输出对应的运动停止控制信号至所述转动模块；

37、所述转动模块，还适于响应于所述运动停止信号，停止带动所述第二磁性模块转动。

38、可选地，所述控制模块包括：

39、位姿采集单元，适于采集所述激光雷达发射的激光光束对应的光斑，并输出对应的位姿采集信号；

40、第一控制器，与所述位姿采集单元和所述转动模块分别耦接，适于基于所述位姿采集信号，获取所述旋转系统的旋转角度，并在确定所述旋转角度与所述预设角度一致时，输出所述运动停止信号至所述转动模块。

41、可选地，所述控制模块包括：

42、第二控制器，与所述激光雷达和所述转动模块分别耦接，适于获取所述激光雷达采集到的点云数据，并在确定所述点云数据包括预设目标物对应的点云数据时，输出所述运动停止信号至所述转动模块，其中，所述预设目标物位于所述预设角度所对应的激光光束的探测范围内。

43、可选地，第二磁性模块包括多个磁性部件，且当所述旋转系统处于所述预设角度时，所述多个磁性部件沿所述第一磁性模块对称设置。

44、相应的，本说明书实施例提供一种激光雷达，包括：

45、旋转系统；

46、第一磁性模块，设置于所述旋转系统上，与外设的牵引装置配合，以牵引所述旋转系统运动至预设角度；

47、其中，所述牵引装置包括：转动模块和设置于所述转动模块上的第二磁性模块，所述转动模块，适于带动所述第二磁性模块转动，所述第二磁性模块适于与所述第一磁性模块配合。

48、可选地，所述旋转系统包括光机转子；

49、所述第一磁性模块，设置于所述光机转子上；

50、所述转动模块，沿所述光机转子的周向设置，或者

51、所述转动模块，设置于所述光机转子的上方。

52、可选地，所述光机转子包括贯穿轴式的转子；

53、所述第一磁性模块，设置于所述转子的顶部；

54、所述转动模块，设置于所述转子的上方；

55、所述第二磁性模块，设置于所述转动模块靠近所述转子的一侧。

56、可选地，所述光机转子包括旋转支架；

57、所述第一磁性模块，设置于所述旋转支架上；

58、所述转动模块，沿所述旋转支架的周向设置；

59、所述第二磁性模块，设置于所述转动模块靠近所述旋转支架的一侧。

60、可选地，所述旋转系统包括转镜；

61、所述第一磁性模块设置于所述转镜上；

62、所述转动模块，设置于所述转镜上方，且其旋转轴与所述转镜的转轴重合。

63、采用本说明书实施例提供的牵引系统，转动模块可以带动第二磁性模块转动，在转动模块进行转动的过程中，第二磁性模块与第一磁性模块间存在磁力，基于相互吸引的磁力，第二磁性模块可以牵引第一磁性模块运动，由于第一磁性模块可以设置在旋转系统上，因此在磁力作用下，旋转系统能够跟随转动模块运动，直到运动至预设角度。而且，由于第二磁性模块和第一磁性模块间的磁力始终存在，因此在第二磁性模块保持静止时，能够使旋转系统固定至预设角度，整个过程无需对激光雷达进行拆机，不会破坏激光雷达的气密性，也无需在无尘空间操作，对环境要求低，能够适用多种场景。

64、进一步地，由于旋转系统可以包括光机转子，第一磁性模块可以设置于所述光机转子上，而所述转动模块可以沿所述光机转子的周向设置，或设置于所述光机转子的上方，从而在转动模块与光机转子具有不同的相对位置关系时，均能够使光机转子运动至预设角度，进而使得牵引系统能够应用到不同的光机转子中，普适性强。

65、进一步地，光机转子包括贯穿轴式的转子，由于所述第一磁性模块可以设置于所述转子的顶部，所述转动模块可以设置于所述转子的上方，且所述第二磁性模块可以设置于所述转动模块靠近所述转子的一侧，因此能够减少第一磁性模块和第二磁性模块磁路间的器件，避免磁力衰减，且第一磁性模块和第二磁性模块均靠近于转子上部，二者间的距离较小，一方面，能够提供满足牵引要求的磁力；另一方面，在转动模块转动过程中，第二磁性模块能够快速吸引住第一磁性模块，进而能够减少使旋转系统运动至预设角度所需时间。

66、进一步地，光机转子包括旋转支架，由于所述第一磁性模块可以设置于所述旋转支架上，所述转动模块可以沿所述旋转支架的周向设置，且第二磁性模块可以设置于所述转动模块靠近所述旋转支架的一侧，二者间的距离较小，能够提供满足牵引要求的磁力，且在转动模块转动过程中，第二磁性模块能够快速吸引住第一磁性模块，进而能够减少使旋转系统运动至预设角度所需时间。

67、进一步地，由于第二磁性模块相对于所述光机转子的转轴的距离可调整，且第一磁性模块设置于光机转子上，因此能够实时调整第二磁性模块相对于光机转子的转轴的位置，当该牵引系统应用于不同径向尺寸的激光雷达时，可以根据激光雷达的尺寸调整第二磁性模块的位置，使第二磁性模块和第一磁性模块间的距离较小，进而能够使二者之间产生的磁力保持在较大值，理想情况下，可以使第二磁性模块和第一磁性模块间的距离最小，进而使二者之间产生的磁力最大。并且可以根据激光雷达的型号，在转动模块上设置适配不同型号激光雷达的卡止位置，从而精确地实现第二磁性模块的位置调整，提高牵引系统的普适性。

68、进一步地，牵引系统还可以包括基座，设置于所述基座上的支撑架，以及设置于所述支撑架顶部的固定件，其中由于固定件能够安装转动模块，因而能够避免转动过程中转动模块的位置相对于旋转系统产生偏移，降低旋转系统在小范围进行运动的概率，使得旋转系统能够保持平衡状态。

69、进一步地，由于支撑架的高度可调节，进而能够根据激光雷达的高度，灵活设置支撑架的高度，使得牵引系统能够将具有不同高度的激光雷达的旋转系统固定至预设角度，提高牵引系统的普适性。

70、进一步地，由于激光雷达的底座适于承载所述旋转系统，且所述底座包括定位孔，所述基座上设置有与所述定位孔相对应的定位组件，由此通过定位孔与定位组件间的配合，能够将激光雷达固定在牵引系统的基座上，进而在转动模块转动过程中，仅带动旋转系统进行转动，避免激光雷达的整体移动。

71、进一步地，定位组件可以包括与所述定位孔匹配设置第二定位柱，以及沿所述第二定位柱周向设置多个卡止件，由于所述多个卡止件能够相对于所述第二定位柱移动，通过移动任一卡止件，能够改变第二定位柱与卡止件间形成的安装空间，进而能够将定位组件与不同规格的激光雷达进行适配，提升牵引系统的普适性。

72、进一步地，通过控制模块能够在确定所述旋转系统处于所述预设角度时，输出对应的运动停止控制信号至所述转动模块，进而所述转动模块还可以响应于所述运动停止信号，停止带动所述第二磁性模块转动。这一过程中，由于运动停止信号是在确定旋转系统处于所述预设角度时得到的，因此能够确保将旋转系统固定于预设角度，且整个控制过程无需人工操作，控制精度更高。

73、进一步地，第二磁性模块包括多个磁性部件，当所述旋转系统处于所述预设角度时，由于所述多个磁性部件沿所述第一磁性模块对称设置，第二磁性模块的和第一磁性模块间的磁力可以足够大，使得即使受到外部环境影响时，旋转系统仍能够固定在预设角度，并且在转动过程中，第一磁性模块和磁性部件块能够快速产生磁力，进而能够减少使旋转系统运动至预设角度所需时间。