機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利說明】
K技術(shù)領(lǐng)域3
[0001]本發(fā)明涉及智能機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及機(jī)器人上使用的防碰撞機(jī)構(gòu)。
K【背景技術(shù)】3
[0002]隨著居民收入的提高以及對生活品質(zhì)的追求的不斷提升，行動機(jī)器人得到了蓬勃的發(fā)展，特別是家用輔助性行動機(jī)器人，如掃地機(jī)器人、陪伴兒童機(jī)器人、智能空氣凈化機(jī)器人等，這些機(jī)器人極大地方便了人們的家居生活。家居類的生活機(jī)器人，一個重要的特性是能夠識別和躲避障礙，這是由于家居內(nèi)家居物品特別多，有些是不能碰撞的易碎或者是貴重物品。目前，實(shí)現(xiàn)障礙躲避的方式有幾種:最常見的一種是，靠近機(jī)底設(shè)有紅外或者超聲波的探頭，可以感知正前方的障礙物，同時，機(jī)體前端是活動的板，如果下方的探頭檢測不到時，活動板碰撞到障礙物時，也可以進(jìn)行檢測；第二種較為常見的方式是，機(jī)體前方是活動的板，同時上面有基于圖像或者是激光的測距裝置。
[0003]上述兩種防碰撞方式比較適合于高度不算高的機(jī)器人，如掃地機(jī)器人。如果機(jī)器人比較高，上述方式的裝置就存在不足，一般需要在上部和下部都有障礙物檢測的裝置(可以是紅外、超聲波、圖像檢測、激光測距等)；同時機(jī)體中間部分需要保持為活動的板。理論上來講，高度比較高的機(jī)器人通過常規(guī)的方式，只要傳感器夠多，便可以實(shí)現(xiàn)比較好的壁障功能。但是，通過這種方式來實(shí)現(xiàn)壁障，機(jī)體的殼體的模具開發(fā)會受到很大限制，必須在殼體的頂部增加傳感器設(shè)置位和在中部增加活動板，破壞了整體機(jī)體的設(shè)計，增加設(shè)計及生產(chǎn)成本。
K
【發(fā)明內(nèi)容】
3
[0004]本發(fā)明的一個目的是提供一種機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，能夠便于機(jī)體殼體的設(shè)計及加工，同時具有更好的防碰撞檢測效果。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括機(jī)體、外殼、水平活動連接組件、距離檢測傳感器及探測傳感器；外殼有間隔地罩設(shè)于機(jī)體的外圍，外殼和機(jī)體之間通過水平活動連接組件連接；距離檢測傳感器設(shè)置于外殼內(nèi)側(cè)壁與機(jī)體外側(cè)壁之間，探測傳感器設(shè)置于外殼外部。
[0006]作為具體的技術(shù)方案:所述水平活動連接組件包括至少一組水平活動連接件及水平連接彈簧，外殼內(nèi)側(cè)壁通過水平活動連接件及水平連接彈簧與機(jī)體外側(cè)壁連接。
[0007]作為具體的技術(shù)方案:所述距離檢測傳感器為機(jī)械開關(guān)或光耦開關(guān)。
[0008]作為具體的技術(shù)方案:所述外殼下部設(shè)置有裝配外緣，裝配外緣的側(cè)端面安裝有至少一個指向機(jī)體水平前方的探測傳感器；裝配外緣的上端面安裝有至少一個指向機(jī)體前上方的探測傳感器。
[0009]作為具體的技術(shù)方案:所述裝配外緣為外殼下部前端的呈月牙形或帽沿型的凸緣。
[0010]作為具體的技術(shù)方案:所述安裝于裝配外緣的上端面的探測傳感器，其探測方向與水平呈一個角度a，0度< a < 90度。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:1.可以做一體的外殼模具，不需要在外殼的上部再增加探測傳感器的設(shè)置位，便于外殼的設(shè)計及加工，不影響外殼的美觀。2.采用底部往前上方探測距離的方式，不同的外殼高度都可以使用，能實(shí)現(xiàn)前面所有高度的障礙物探測，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)存在的遺漏空間的問題。
K【附圖說明】3
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)的截面示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)的外形圖。
K【具體實(shí)施方式】3
[0014]結(jié)合圖1及圖2所示，本實(shí)施例提供的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，包括機(jī)體100、外殼101、殼內(nèi)后端水平活動連接件202、殼內(nèi)如端水平活動連接件205、殼內(nèi)后端水平連接彈費(fèi)203、殼內(nèi)前端水平連接彈簧209、距離檢測傳感器210、前上方探測傳感器205及前方探測傳感器208。
[0015]機(jī)體100具有行動機(jī)構(gòu)，例如主動輪211和從動輪212。外殼101罩設(shè)于機(jī)體100的外圍，外殼101和機(jī)體100的間隔設(shè)定為I厘米左右。外殼101和機(jī)體100之間通過水平活動連接組件連接，垂直方向得到固定。具體地，外殼101內(nèi)側(cè)壁后端通過殼內(nèi)后端水平活動連接件202及殼內(nèi)后端水平連接彈簧203與機(jī)體100后側(cè)壁連接；外殼101內(nèi)側(cè)壁前端通過殼內(nèi)前端水平活動連接件205及殼內(nèi)前端水平連接彈簧209與機(jī)體100前側(cè)壁連接。外殼101內(nèi)側(cè)壁前端與機(jī)體100前側(cè)壁之間設(shè)置距離檢測傳感器210，用于檢測外殼101內(nèi)側(cè)壁前端與機(jī)體100前側(cè)壁之間的相對距離，距離檢測傳感器210采用機(jī)械開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。
[0016]外殼101下部前端設(shè)置有裝配外緣103，該裝配外緣103呈月牙形，用于在其上安裝前上方探測傳感器205及前方探測傳感器208。其中，至少一個前方探測傳感器208安裝于月牙形裝配外緣103的前端面，并指向機(jī)體100的水平前方，用于檢測機(jī)體100下前方的障礙物；至少一個前上方探測傳感器205安裝于月牙形裝配外緣103的上端面，并指向機(jī)體100的前上方，用于檢測機(jī)體100前方比較高的區(qū)域的障礙物。
[0017]探測傳感器可以是紅外測距傳感器或超聲波測距傳感器等，以紅外測距傳感器為例，每一個探測傳感器由一個紅外發(fā)射器和一個紅外接收器組成，當(dāng)發(fā)射的紅外光遇到障礙物時，會被反射，通過探測反射回來的紅外光強(qiáng)度，就可以檢測到障礙物的遠(yuǎn)近。用于檢測的下方前面障礙物的前方探測傳感器208的紅外發(fā)射管使用50度左右發(fā)射角的發(fā)射管，總共放置6組在前方，基本上可以覆蓋到前方180方向的障礙物的檢測。檢測前上方的前上方探測傳感器205的紅外發(fā)射管也采用50度左右發(fā)射角的發(fā)射管，探測方向設(shè)定與水平呈一個角度1”，0度< a < 90度，較佳為呈45度左右。
[0018]本實(shí)施例提供的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，在大部分情況下探測傳感器都可以檢測到前方的障礙物，幾乎很少會讓障礙物碰到外殼101。但是當(dāng)前方的障礙物比較細(xì)小時或其他特殊情況時，可能會存在漏檢的情況，因此還需要通過外殼101與機(jī)體100之間的距離檢測傳感器210進(jìn)行機(jī)械碰撞的檢測，其檢測原理如下:
[0019]外殼101和機(jī)體100的連接，允許兩者相對水平活動，而垂直方向是固定的；水平方向還有彈簧支撐，沒有碰撞到彈簧時，外殼101和機(jī)體100保持一定的間隔，內(nèi)部的距離檢測傳感器210可以檢測到這個間隔；如果碰撞到物體時，外殼101與機(jī)體100之間的間隔發(fā)生變化，會觸發(fā)距離檢測傳感器210，從而檢測到碰撞。
[0020]以上實(shí)施例僅為充分公開而非限制本發(fā)明，基于本發(fā)明創(chuàng)新主旨的、未經(jīng)創(chuàng)造性勞動的等效技術(shù)特征的替換，應(yīng)當(dāng)屬于本申請揭露的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括機(jī)體、外殼、水平活動連接組件、距離檢測傳感器及探測傳感器；外殼有間隔地罩設(shè)于機(jī)體的外圍，外殼和機(jī)體之間通過水平活動連接組件連接；距離檢測傳感器設(shè)置于外殼內(nèi)側(cè)壁與機(jī)體外側(cè)壁之間，探測傳感器設(shè)置于外殼外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述水平活動連接組件包括至少一組水平活動連接件及水平連接彈簧，外殼內(nèi)側(cè)壁通過水平活動連接件及水平連接彈簧與機(jī)體外側(cè)壁連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述距離檢測傳感器為機(jī)械開關(guān)或光耦開關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述外殼下部設(shè)置有裝配外緣，裝配外緣的側(cè)端面安裝有至少一個指向機(jī)體水平前方的探測傳感器；裝配外緣的上端面安裝有至少一個指向機(jī)體前上方的探測傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述裝配外緣為外殼下部前端的呈月牙形或帽沿型的凸緣。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述安裝于裝配外緣的上端面的探測傳感器，其探測方向與水平呈一個角度a，0度< a < 90度。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種機(jī)器人防碰撞機(jī)構(gòu)，包括機(jī)體、外殼、水平活動連接組件、距離檢測傳感器及探測傳感器；外殼有間隔地罩設(shè)于機(jī)體的外圍，外殼和機(jī)體之間通過水平活動連接組件連接；距離檢測傳感器設(shè)置于外殼內(nèi)側(cè)壁與機(jī)體外側(cè)壁之間，探測傳感器設(shè)置于外殼外部。本發(fā)明的有益效果在于：可以做一體的外殼模具，不需要在外殼的上部再增加探測傳感器的設(shè)置位，便于外殼的設(shè)計及加工，不影響外殼的美觀；采用底部往前上方探測距離的方式，不同的外殼高度都可以使用，能實(shí)現(xiàn)前面所有高度的障礙物探測，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)存在的遺漏空間的問題。
【IPC分類】G01S17/93, G01S15/93
【公開號】CN104914447
【申請?zhí)枴緾N201510333491
【發(fā)明人】賴欽偉, 肖剛軍
【申請人】珠海市一微半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月15日