一種傳感器透光體、傳感器及清潔機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及清潔機器人，尤其涉及清潔機器人的傳感器。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有智能清潔機器人傳感器的紅外發(fā)射光源呈寬幅發(fā)射，聚光性較差，且輻射光與水平線并非呈對稱分布，通常水平向下光能量通常會遠多于水平向上的。另外紅外發(fā)射側和紅外接收側的傳感器支架通常不能共用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題就是提供了一種傳感器透光體，其在紅外發(fā)射端和紅外接收端可共用，應用在傳感器上具有良好的光定向性。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種傳感器透光體，其特征在于:包括透光的圓柱形本體，圓柱形本體的下端壁面中心位置內(nèi)凹成形有一球冠，圓柱形本體的上端壁面內(nèi)凹成形有一用于形成光反射曲面的回轉曲面，所述圓柱形本體的軸心線與所述球冠的軸心線重合；
[0005]假想有一條焦點與所述球冠的球心重合的拋物線及一段位于所述球冠上方的曲線段，拋物線的對稱軸垂直于球冠的軸心線，所述曲線段與所述拋物線重合，所述曲線段的一個端點相交于球冠的軸心線并繞所述球冠的軸心線旋轉360度后形成一假想拋物線回轉曲面；
[0006]所述回轉曲面與所述假想拋物線回轉曲面重合。
[0007]作為一種可選的方案，所述圓柱形本體下端壁面還內(nèi)凹成形有一圓環(huán)形凹槽，所述圓環(huán)形凹槽的軸心線與所述球冠的軸心線重合，且圓環(huán)形凹槽的設置不影響透光體的光傳輸。這樣設置節(jié)省材料。
[0008]作為一種可選的方案，所述圓柱形本體下端延伸有定位凸環(huán)。
[0009]作為一種變形的方案，所述假想拋物線回轉曲面替換為由一條一個端點相交于所述球冠的軸心線的假想折線繞球冠的軸心線旋轉360度后形成，假想折線由若干段直線段依次連接，所述每條直線段的端點均位于所述假想拋物線上。
[0010]一種傳感器，所述傳感器采用前述的傳感器透光體，其中，傳感器透光體中可以直接利用回轉曲面本身形成為光反射曲面，其要求是以所述球冠的球心為光源中心，射向所述回轉曲面上任意一點的光線的入射角均大于臨界角。也可以考慮直接在所述回轉曲面上涂覆上一層光反射層而形成所述的光反射曲面。所述圓柱形本體的上端壁面上可加設感器罩。
[0011]一種清潔機器人，包括前述的傳感器。
[0012]本實用新型的傳感器透光體結構簡單，成本低，應用在傳感器上具有良好的光定向性好，在清潔機器人上使用可提高其感應精度。并且本實用新型的傳感器透光體在紅外發(fā)射端和紅外接收端具有通用性，可以應用在清潔機器人本體或充電臺的傳感器上。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步描述:
[0014]圖1為本實用新型傳感器一種實施例結構示意圖；
[0015]圖2為圖1傳感器透光體的結構示意圖；
[0016]圖3為圖2中圓柱形本體的一種變形結構；
[0017]圖4為傳感器的另一種實施例。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]如圖1、圖2所示，為本實用新型傳感器的一種實施例，其包括傳感器透光體，所述傳感器透光體包括透光的圓柱形本體1，其材料可采用PC或PMMA或可實現(xiàn)同等功能的其它各種現(xiàn)有材料，圓柱形本體的下端壁面11中心位置內(nèi)凹成形有一球冠12，圓柱形本體的上端壁面13內(nèi)凹成形有一用于形成光反射曲面的回轉曲面14，所述圓柱形本體的軸心線與所述球冠的軸心線重合，本實施例中傳感器透光體中直接利用回轉曲面14本身形成為光反射曲面，其設置條件為:以所述球冠的球心作為光源中心，射向所述回轉曲面14上任意一點的光線的入射角均大于其發(fā)可生光的全反射的臨界角。傳感器的發(fā)射光源或接收部定位在球冠12的球心位置，圓柱形本體的上端壁面上設有傳感器罩3。當然，前述實施例光反射曲面也可以由涂覆在回轉曲面14上的以光反射涂層2實現(xiàn)，如圖4中的示意，不局限于光的全反射原理的應用。
[0020]假想有一條焦點與所述球冠的球心重合的拋物線y及一段位于所述球冠上方的曲線段，拋物線的對稱軸垂直于球冠軸心線，所述曲線段與所述拋物線1重合，所述曲線段的一個端點相交于球冠的軸心線a并繞所述球冠的軸心線旋轉360度后形成一假想拋物線回轉曲面；所述回轉曲面14與所述假想拋物線回轉曲面重合。
[0021]如圖1，以發(fā)射光源01定位在球冠12的球心位置為例，該球心與拋物線焦點重合，焦點處的發(fā)射光源發(fā)出的光通過球冠射向回轉曲面，根據(jù)拋物線的聚焦特性，光通過回轉曲面后被平行反射出圓柱形本體的側壁18。反之，從外部水平射入的光則可通過回轉曲面反射聚焦至球冠的球心處區(qū)域?？梢姡捎帽緦嵱眯滦偷膫鞲衅?，輸出的光能量穩(wěn)定，對入射的水平光線則具有良好的聚光性。應用在清潔機器人上可極大的提高清潔機器人的感應精度和穩(wěn)定性，使得清潔機器人本身基本無感應盲區(qū)的存在。
[0022]如圖2，本實施例中，所述圓柱形本體1下端壁面還內(nèi)凹成形有一圓環(huán)形凹槽15，所述圓環(huán)形凹槽的軸心線與所述球冠的軸心線重合，圓環(huán)形凹槽的設置不影響透光體的光傳輸，如圖中截面示意，內(nèi)部的截面部分大致呈Y狀，與光反射要求的軌跡一致。所述圓柱形本體下端延伸有定位凸環(huán)16，以用于圓柱形本體方便的定位安裝在其它部件上，該設置也使得球冠所處的位置被容納在圓環(huán)形凹槽向外延伸的內(nèi)腔161中，可用于對球冠球心位置的定位設計。
[0023]前述實施例的圓柱形本體下端部分形狀可以有較多的變形，以適合不同的安裝環(huán)境。如圖3，比較典型的例如可以將前述實施例中圓環(huán)形凹槽外圍部分的圓柱形本體壁體部分取消，形成一安裝臺階17。
[0024]實施例2
[0025]實施例1中所述的假想拋物線回轉曲面可替換為由一條一個端點相交于所述球冠的軸心線的假想折線繞球冠的軸心線旋轉360度后形成，假想折線由若干段直線段依次連接，所述每條直線段的端點均位于所述假想拋物線上。所取的直線段越多則越貼近拋物線軌跡，精度越高。
[0026]本實用新型中傳感器透光體的圓柱形本體構造不局限于上升實施例，在不影響光輸送路徑的情況下，本領域技術人員可以對圓柱形本體上下端的構造進行各種變形，以便于配合不同產(chǎn)品、不同安裝環(huán)境的應用。本領域技術人員可以根據(jù)本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬于本實用新型權利要求書中所定義的范圍。
【主權項】
1.一種傳感器透光體，其特征在于:包括透光的圓柱形本體，圓柱形本體的下端壁面中心位置內(nèi)凹成形有一球冠，圓柱形本體的上端壁面內(nèi)凹成形有一用于形成光反射曲面的回轉曲面，所述圓柱形本體的軸心線與所述球冠的軸心線重合； 假想有一條焦點與所述球冠的球心重合的拋物線及一段位于所述球冠上方的曲線段，拋物線的對稱軸垂直于球冠的軸心線，所述曲線段與所述拋物線重合，所述曲線段的一個端點相交于球冠的軸心線并繞所述球冠的軸心線旋轉360度后形成一假想拋物線回轉曲面； 所述回轉曲面與所述假想拋物線回轉曲面重合。2.根據(jù)權利要求1所述的傳感器透光體，其特征在于:所述圓柱形本體下端壁面還內(nèi)凹成形有一圓環(huán)形凹槽，所述圓環(huán)形凹槽的軸心線與所述球冠的軸心線重合。3.根據(jù)權利要求1所述的傳感器透光體，其特征在于:所述圓柱形本體下端延伸有定位凸環(huán)。4.根據(jù)權利要求1所述的傳感器透光體，其特征在于:所述假想拋物線回轉曲面替換為由一條一個端點相交于所述球冠的軸心線的假想折線繞球冠的軸心線旋轉360度后形成，假想折線由若干段直線段依次連接，所述若干直線段的端點均位于所述假想拋物線上。5.根據(jù)權利要求1?4中任意一項所述的傳感器透光體，其特征在于:以所述球冠的球心為光源中心，射向所述回轉曲面上任意一點的光線的入射角均大于臨界角。6.一種傳感器，其特征在于采用了權利要5所述的傳感器透光體。7.根據(jù)權利要求6所述的傳感器，其特征在于:所述圓柱形本體的上端壁面上還設有傳感器罩。8.一種傳感器，其特征在于采用了權利要1?4中任意一項所述的傳感器透光體，所述圓柱形本體的回轉曲面上涂覆有光反射涂層。9.根據(jù)權利要求8所述的傳感器，其特征在于:所述圓柱形本體的上端壁面上還設有傳感器罩。10.一種清潔機器人，其特征在于包括有權利要求5?9中任意一項所述的傳感器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種傳感器透光體，包括透光的圓柱形本體，圓柱形本體的下端壁面中心位置內(nèi)凹成形有一球冠，圓柱形本體的上端壁面內(nèi)凹成形有一用于形成光反射曲面的回轉曲面，所述圓柱形本體的軸心線與所述球冠的軸心線重合；假想有一條焦點與所述球冠的球心重合的拋物線及一段位于所述球冠上方的曲線段，拋物線的對稱軸垂直于球冠的軸心線，所述曲線段與所述拋物線重合，所述曲線段的一個端點相交于球冠的軸心線并繞所述球冠的軸心線旋轉360度后形成一假想拋物線回轉曲面；所述回轉曲面與所述假想拋物線回轉曲面重合。本實用新型應用在傳感器上具有良好的光定向性。本實用新型還公開了一種傳感器及清潔機器人。
【IPC分類】B25J11/00, G01D5/26
【公開號】CN205058049
【申請?zhí)枴緾N201520660970
【發(fā)明人】毛怒濤, 鄭國威, 應遠軍, 戚均敏, 錢智慧, 金文芳, 楊作謙, 吳鐘鳴, 周勝寬, 顏秀芬
【申請人】松下家電研究開發(fā)（杭州）有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月28日