本發(fā)明適用于在小型無人機(jī)上安裝雷達(dá)的固定裝置，具體涉及一種機(jī)載激光雷達(dá)固定裝置。

背景技術(shù)：

激光雷達(dá)作為環(huán)境感知單元，相當(dāng)于驗(yàn)證機(jī)的眼睛，對于提高無人機(jī)的自主能力具有重要作用。目前較普遍用于小型無人機(jī)的激光雷達(dá)的基本原理是，其上部為紅外激光發(fā)射器，發(fā)射方向垂直向下。中部為一個(gè)旋轉(zhuǎn)三棱鏡，將垂直入射的激光水平向外反射。反射光被物體反射回激光測距儀，通過接收凸透鏡和棱鏡被感光二極管所接收，從而解算物體距離。這種類型的激光雷達(dá),由于內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜精密，容易因?yàn)橥饨缯饎蛹芭鲎驳仁艿狡茐摹?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了保護(hù)激光雷達(dá)在無人機(jī)上安全有效地工作，提供了一種機(jī)載激光雷達(dá)固定于小型無人機(jī)的固定裝置。

本發(fā)明的固定裝置，用于在小型無人機(jī)上安裝激光雷達(dá)，包括上蓋板、底座、支架、延伸臂和45°傾斜翼，支架垂直連接上蓋板和底座；在上蓋板靠近支架一側(cè)的對角線上有一對延伸臂；該延伸臂末端各有一個(gè)45°傾斜翼，在該45°傾斜翼下表面安裝有平面鏡；在底座上有若干螺孔，通過內(nèi)圈的螺孔固定激光雷達(dá)的底座，通過外圈的螺孔將固定裝置安裝在無人機(jī)機(jī)身前側(cè)上表面；所述激光雷達(dá)安裝在上蓋板和底座之間。

所述上蓋板和底座采用鏤空結(jié)構(gòu)。

所述固定裝置一體3D打印成型，材料為聚乳酸。

所述延伸臂上有加強(qiáng)筋。

該裝置將激光雷達(dá)置于其上底面和下底面之間，上底面沿激光測量范圍的邊界伸出兩小翼，兩小翼中心線夾角95°，上貼有平面鏡將所在位置水平入射的激光束向正下方反射，從而使激光雷達(dá)能夠測量飛機(jī)飛行過程中的高度。裝置小翼上表面的條狀突起可以提升小翼的彎曲剛度，從而提高激光反射測量的穩(wěn)定性。裝置的上下底面均設(shè)計(jì)有大開口以減輕其整體重量。上下底面尺寸均比激光雷達(dá)截面大，目的是飛機(jī)碰撞發(fā)生傾倒時(shí)能夠保護(hù)激光雷達(dá)免受撞擊。

本發(fā)明的有益效果：該裝置重量輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，設(shè)計(jì)合理，能夠有效地固定機(jī)載激光雷達(dá)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明機(jī)載激光雷達(dá)固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種機(jī)載激光雷達(dá)固定裝置的具體實(shí)施例，包括：

1和2分別為激光雷達(dá)固定裝置的上蓋板1和底座2，上蓋板1和底座2均設(shè)計(jì)有大開口以減輕裝置的整體重量，并且尺寸均比激光雷達(dá)截面大，目的是飛機(jī)碰撞發(fā)生傾倒時(shí)能夠保護(hù)激光雷達(dá)免受撞擊。

3為上蓋板1和底座2連接的支架，垂直于上蓋板1和底座2，其長度即為所固定激光雷達(dá)的高度。

4為在上蓋板1靠近支架3一側(cè)的對角線上有一對延伸臂，裝置小翼上表面的加強(qiáng)筋可以提升小翼的彎曲剛度，從而提高激光反射測量的穩(wěn)定性。

5為延伸臂4的45°傾斜翼，與水平段成45°夾角，對地一面貼有平面鏡，將所在位置水平入射的激光束向正下方反射，從而使激光雷達(dá)能夠測量飛機(jī)飛 行過程中的高度。在圖示裝置的情形下，激光雷達(dá)所測量的高度為

H＝(d-d₀)·cos(roll)·cos(pitch)

式中，H為單束激光測量到的激光雷達(dá)到地面的相對高，d為此束激光距離的測量值，d₀為激光雷達(dá)中心到反射鏡面中心的距離，roll為機(jī)體滾轉(zhuǎn)角，pitch為機(jī)體俯仰角。

6為底座2的螺孔，內(nèi)圈螺孔6用于固定激光雷達(dá)的底座，外圈螺孔6用于將該裝置固定于無人機(jī)表面。

裝置采用三維造型軟件Solidworks軟件設(shè)計(jì)，完成后采用美國Makerbot 2X三維打印機(jī)打印生成，所用材料為聚乳酸。