CN103294057A - 传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器，该传感器组件执行障碍物传感器和视觉传感器二者功能。机器人吸尘器包括：主体；以及至少一个传感器组件，安装在该主体上，该传感器组件包括：壳体；发光模块，安装在该壳体上并且产生光束；以及光接收模块，安装在该壳体上并且接收通过由障碍物反射从该发光模块产生的光束而获得的反射光，该光接收模块包括：接收反射器，聚集该反射光并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及照相单元，感应光，该照相单元感应由该接收反射器聚集的该反射光并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像。

Description

传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器

技术领域

本公开的实施例涉及通过感应障碍物以及感应奇点(singular point)来执行自主行进的传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器(robotcleaner)。

背景技术

自主行进的机器人是在行进到待清洁的随机区域附近时无需使用者操作就执行指定任务的设备。机器人可执行相当程度上的自主行进，这种自主行进可以以各种方式实现。例如，机器人可利用地图沿着预定路径行进，并且可利用传感器感应周围环境行进而没有预定路径。

机器人吸尘器是在行进到待清洁的区域附近时无需使用者操作就清洁地板的设备。更具体而言，机器人吸尘器可用于清除灰尘或清洁住宅的地板。这里，灰尘可以指土壤尘(soil dust)、污垢、粉末、碎片以及可通过真空吸尘器或者自动或半自动吸尘器收集的其它灰尘颗粒。

这种机器人吸尘器可包括各种传感器，包括障碍物传感器和视觉传感器，该障碍物传感器用以在自主行进时避开障碍物，如果行进的机器人吸尘器滑动，则该视觉传感器执行行进方向的校正。

近来，一种使用点光源或结构化的光(structured light)(例如光束)来测量传感器与障碍物之间的距离的方法得到应用。如果使用点光源，只有出现在点光源发射的光的速度方向上的障碍物被检测到，为了克服这个问题，如果旋转点光源，则需要单独的伺服机构，并且需要相当长的扫描时间，因此效率可能被降低。

如果使用光束，可同时检测遍布多个区域而不是一个点的障碍物，但是如果利用传统的柱面透镜产生光束，则检测范围受到限制，均匀光束的形成可能存在困难。

发明内容

因此，本公开的一个方面提供了执行障碍物传感器和视觉传感器二者功能的传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器。

一个方面提供了利用圆锥形反射器产生均匀的光束，从而感应所有方向上的障碍物的传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器。

附加的方面将在以下的描述中部分地阐述，并且将从该描述而部分地显见，或者可以通过本公开的实施而获知。

根据一个方面，一种机器人吸尘器包括：主体；以及至少一个传感器组件，安装在该主体上，其中该传感器组件包括：壳体；发光模块，安装在该壳体上并且产生光束；以及光接收模块，安装在该壳体上并且接收通过由障碍物反射从该发光模块产生的光束而获得的反射光，其中该光接收模块包括：接收反射器，聚集该反射光并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及照相单元，感应光，其中该照相单元感应由该接收反射器聚集的该反射光并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像。

发光模块可包括：发光单元，产生光；以及发射反射器，形成为圆锥形，以在360度的所有方向上反射从发光单元产生的光。

发射反射器和发光单元可安装在壳体上，使得其中心部在竖直线上对准。

接收反射器可具有圆形的横截面形状。

接收反射器可形成为圆锥形，其一部分被切割平坦，以安装在壳体上。

光接收模块可还包括：广角镜头，该广角镜头安装在接收反射器的上部以获得照相单元的视角。

主体可包括视窗，该视窗是透明的，以允许传感器组件的照相单元拍摄主体上方的图像。

视窗可包括广角镜头，以获得照相单元的视角。

至少一个传感器组件可布置在主体的前部和后部的至少一个上。

至少一个传感器组件可布置在主体的前部。

至少一个传感器组件可布置在主体的中心部。

主体的中心部可向上突起，使得至少一个传感器组件布置在主体的中心部。

主体的中心部可逐渐向上突起，使得至少一个传感器组件布置在主体的中心部。

根据另一方面，一种机器人吸尘器包括：主体；以及至少一个传感器组件，安装在该主体上，其中该传感器组件包括：壳体；接收反射器，安装在该壳体上，聚集通过由障碍物反射光而获得的反射光，并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及照相单元，感应由该接收反射器聚集的该反射光，并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像。

至少一个传感器组件可还包括广角镜头，该广角镜头设置为获得照相单元的视角。

至少一个传感器组件可还包括：发光单元，安装在壳体上并且产生光。

至少一个传感器组件可还包括发射反射器，安装在壳体上并且形成为圆锥形，以在360度的所有方向上反射从发光单元产生的光。

根据另外的方面，一种传感器组件包括：壳体；发光模块，安装在该壳体上并且产生光束；以及光接收模块，安装在该壳体上并且接收通过由障碍物反射从该发光模块产生的光而获得的反射光，其中该光接收模块包括：接收反射器，聚集该反射光并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及照相单元，感应光，其中该照相单元感应由该接收反射器聚集的该反射光并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像；以及安装在该壳体上的该发光模块和该光接收模块一体地形成。

光接收模块可还包括广角镜头，该广角镜头安装在接收反射器的上部上的以获得照相单元的视角。

发光模块可包括：发光单元，产生光；以及发射反射器，形成为圆锥形。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的说明，本公开的这些和/或其它方面将变得明显和更容易理解。

图1是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的透视图；

图2是示出根据该实施例的机器人吸尘器的配置的视图；

图3是示出根据一个实施例的传感器组件的透视图；

图4是示出从图3的传感器组件的发光模块产生的光束的视图；

图5是示出从根据该实施例的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图；

图6是图3的传感器组件的接收反射器的平面图；

图7是示意性地示出根据该实施例的机器人吸尘器的传感器组件的配置和操作的视图；

图8是示出通过根据该实施例的传感器组件的照相单元识别的图像的视图；

图9是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的配置的视图；

图10是图9的机器人吸尘器的侧视图；

图11是示出从图9的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图；

图12是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的配置的视图；

图13是示出从图12的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图；

图14是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的配置的视图；

图15是示出从图14的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图；以及

图16A至图19是示出根据实施例的传感器组件的视图。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，其示例示于附图中，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。

以下将参照附图描述根据每个实施例的传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器。

图1是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的透视图，图2是示出根据该实施例的机器人吸尘器的配置的视图。参照图1，F表示向前移动方向，R表示向后移动方向。基于这些方向，向前移动方向被定义为向前方向，向后移动方向被定义为向后方向。

如图1和图2所示，机器人吸尘器1可包括主体10、盖20以及主刷30，主体10形成机器人吸尘器1的外观，盖20覆盖主体10的上部，主刷30清扫出现在待清洁空间的灰尘或者使灰尘消散。

主体10可具有各种形状。例如，主体10可形成为圆形。如果旋转圆形的主体10，则主体10的旋转半径是不变的，因此主体10可避免接触外围的障碍物并且易于改变方向。此外，圆形的主体10可防止主体10在行进期间被障碍物绊住。

两个驱动轮90可以对称地布置在主体10的下部的中心区的左边缘和右边缘。两个驱动轮90允许机器人吸尘器1在清洁期间执行运动，例如向前移动、向后移动和旋转。例如，左驱动轮和右驱动轮90可被相同地控制，使得机器人吸尘器1可以沿向前方向或向后方向行进。另外，左驱动轮和右驱动轮90可被不同地控制，使得机器人吸尘器1可改变方向。

脚轮(caster)(未示出)可装配在主体10的下部的前边缘处。脚轮(未示出)可允许机器人吸尘器1保持稳定的姿势。驱动轮90和脚轮(未示出)可被形成为一个组件，其可分离地安装在主体10的下部上。

驱动主体10的电源单元80以及安装在主体10上的各种构成部件可布置在主体10内。电源单元80可包括电连接到各个驱动装置并且供应驱动电力的电池。可再充电的二次电池被用来作为电池，如果已完成清洁程序的主体10被连接到充电底座(docking station)(未示出)，则这种二次电池通过从充电底座(未示出)供应的电力充电。

主刷30可安装在主体10的下部的中心区稍微靠后的位置。主刷30清除积聚在地板(其上放置主体10)上的灰尘。主刷30搅动积聚在地板上的灰尘并且将灰尘导入到进尘口(dust inlet)(未示出)。鼓风装置(未示出)被设置在进尘口(未示出)内，从而将引入到进尘口(未示出)中的灰尘移到集尘器70。

用以清洁主体10的侧向区域或拐角区域的边刷40可安装在主体10上。每个边刷40可以可旋转地安装在主体10的下表面的边缘的一侧。边刷40可安装在从主体10的中心区到主体10的前部对角地定位的位置上。

边刷40可将在主体10周围积聚的灰尘移动到主刷30。边刷40可使机器人吸尘器1的清洁范围延伸到主体10下面的地板的外围。

用以显示各条信息(例如，机器人吸尘器1的操作状态、灰尘量、电池的电量、时间等)的显示单元25可形成在盖20的中心区。

传感器组件100可安装在主体10的前部上。传感器窗50可形成在主体10的前表面上，使得从传感器组件100产生的光束通过传感器窗50透射，由障碍物或墙表面反射的光被引入到传感器窗50。

传感器窗50可以由可透射从传感器组件100产生的光的材料形成。仅透射传感器组件100可感应的特定范围的光的膜可贴附至传感器窗50。例如，如果传感器组件100发射红外光并且感应红外光中的由障碍物和墙表面反射的光，则仅透射红外光的红外滤光片可贴附至传感器窗50。

视窗60可形成在传感器组件100上方的主体10上，以允许传感器组件100拍摄垂直于机器人吸尘器1的行进方向的上部图像(upper image)。视窗60可由透明材料形成，以允许传感器组件100有效地拍摄上部图像。由于可见光穿过图像，因此视窗60可为完全透明的以透射可见光。

透镜可安装在视窗60的中心，其说明将在下文给出。

图3是示出根据该实施例的传感器组件的透视图。

如图3所示，传感器组件100可包括发光模块200和光接收模块300。

壳体110可形成传感器组件100的外观。发光模块200和光接收模块300可安装在壳体110上。安装在壳体110上的发光模块200和光接收模块300可形成一个传感器组件100。

虽然这个实施例示出了发光模块200和光接收模块300形成一个传感器组件100，但是发光模块200和光接收模块300被单独地安装。

支撑部120可设置在壳体110的底部的前表面上，发光模块200安装在支撑部120上。

接收模块300的照相单元310可布置在发光模块200的后方。

接收反射器320可安装在从壳体110的底部向上弯曲的柱状部上。接收反射器320可安装在壳体110上，以定位在照相单元310的垂直上方。

发光模块200可包括发光单元210和发射反射器220。发光单元210和发射反射器220可安装在发光模块壳230上并且形成一个发光模块200。

发光单元210相应于产生光和照射光的光源，并且可使用激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。发光单元210的种类不受限制，但以下将示范性地描述使用LD的发光单元210。

从发光单元210产生的激光可处于红外光区或可见光区。以下将示范性地描述从发光单元210照射的处于红外光区的激光。

发射反射器220可形成为圆锥形。发射反射器220安装在发光模块壳230上，使得发射反射器220的顶点(最高点)面对发光单元210。发射反射器220可布置为使得发射反射器220的顶点定位在发光单元210的中心的垂直上方。

光接收模块300可包括接收反射器320和照相单元310。从发光模块200产生的光束被障碍物或墙表面反射，从而形成反射光，这种反射光被接收反射器320聚集。接收反射器320将反射光朝向照相单元310反射。照相单元310感应由接收反射器320反射的反射光。

接收反射器320形成为近似圆锥形，使得接收反射器320的顶部开口以形成视孔330。视孔330允许照相单元310经由视窗60拍摄机器人吸尘器1的垂直上方的图像。

为了将接收反射器320安装在壳体110上，接收反射器320的安装在壳体110上的一部分可以是平坦的。如果接收反射器320可利用单独的安装单元安装在壳体110上，则接收反射器320可形成完整的圆锥形。

图4是从图3的传感器组件的发光模块产生的光束的视图。

如图3和图4所示，发光单元210朝向发射反射器220照射红外光。照射到发射反射器220的红外光被发射反射器220反射，从而在360度的所有方向上引导光束。

虽然图4示出了红外光仅在发射反射器220的向左方向和向右方向上被反射，但是红外光可沿着圆锥形的发射反射器220的圆周在360度的所有方向上被反射。

图5是示出从根据该实施例的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图。

如图3和图5所示，从机器人吸尘器1发射的光束的区域A11没有形成为完整的圆形，而形成为扇形。

虽然发射反射器220在360度的所有方向上发射红外光，但是由于主体10和发光模块壳230之内的各种构成部件，光束的区域A11形成为扇形，而不是圆形。

红外光经由机器人吸尘器1的传感器窗50(参照图1)发射。

图6是图3的传感器组件的接收反射器的平面图。

如图6所示，接收反射器320的中心部可开口以形成视孔330。

视窗60(参照图1)布置在视孔330的垂直上方。照相单元310经由视孔330和视窗60拍摄机器人吸尘器1的垂直上方的图像。

视孔330的尺寸可能在结构上不足以拍摄机器人吸尘器1上方的图像。如果视孔330的尺寸不足，广角镜头350可安装在接收反射器320的上部。

相比于标准镜头，广角镜头350具有短焦距并且提供宽视角。因此，虽然视孔330的尺寸不足，但是广角镜头350允许照相单元310拍摄机器人吸尘器1上方的宽区域的图像。

广角镜头350可安装在壳体110上以布置在接收反射器320的上部上。也就是说，传感器组件100可包括广角镜头350。

另外，广角镜头350可安装在视窗60(参照图1)的中心部。由于视窗60布置在接收反射器320的垂直上方，因此如果广角镜头350安装在视窗60上，照相单元310可拍摄机器人吸尘器1上方的足够宽区域的图像。

照相单元310通过拍摄机器人吸尘器1上方的图像而感应天花板上提供的奇点。奇点是固定至天花板的物体的统称，例如荧光灯、柱状物、拐角等。

照相单元310可通过感应奇点来判断机器人吸尘器1是否沿正确的方向行进。作为一个示例，如果机器人吸尘器1与天花板上的荧光灯平行地行进，当机器人吸尘器1由于倾斜的地板表面或外力而滑动或移动时，机器人吸尘器1的行进方向可改变。在此情况下，当机器人吸尘器1持续地行进时，机器人吸尘器1沿着与初始识别的荧光灯的方向不同的方向行进，于是通过照相单元310感应到的荧光灯的相对移动可改变。当奇点、即荧光灯的相对移动改变时，判断出机器人吸尘器1沿着与期望的方向不同的方向行进，从而可将机器人吸尘器1的行进方向调整到期望的方向。

机器人吸尘器1的行进方向可以通过感应机器人吸尘器1上方的奇点以这种方式正确地保持。

作为另一示例，如果机器人吸尘器1沿着预定的路径行进，即，在清洁系统需要地图的情况下，可使用用以接收机器人吸尘器1的位置信息以及创建地图的照相模块。

另外，照相单元310可拍摄机器人吸尘器1上方的图像并且以不同的方式使用图像。

图7是示意性地示出根据该实施例的机器人吸尘器的传感器组件的配置和操作的视图。

图7示出传感器组件100的构成部件中安装在机器人吸尘器1的前表面上的发光单元210、发射反射器220、接收反射器320和照相单元310。

为了示出机器人吸尘器1的操作，将示范性地描述在机器人吸尘器1前面的两个障碍物L1和L2的布置。假设第一障碍物L1和第二障碍物L2没有布置在同一条线上，而是布置在不同线上。

发光单元210朝向发射反射器220照射红外光。照射到发射反射器220的红外光被发射反射器220在360度的所有方向上反射，从而在所有方向上引导光束。

光束被第一障碍物L1和第二障碍物L2反射，并且被接收反射器320聚集。

照相单元310利用由接收反射器320聚集的反射光拍摄图像。

图8为示出通过根据该实施例的传感器组件的照相单元识别的图像的视图。

如图7和图8所示，通过照相单元310识别的图像分为障碍物感应区域SA和视觉图像区域VA，障碍物感应区域SA表示由障碍物反射到接收反射器320中的红外光的集中(concentration)，视觉图像区域VA表示经由视孔330拍摄的图像。

由于视孔330形成在接收反射器320的中心部，因此视觉图像区域VA形成在通过照相单元310识别的图像的中心。

视觉图像区域VA是与从传感器组件100到机器人吸尘器1的前表面的距离L0相应的部分，因此即使红外光被反射和聚集，视觉图像区域VA也不会表示障碍物。因此，虽然这种区域表示由照相单元310拍摄的图像，但是对障碍物或墙表面的感应不会因此而受到影响。

在视觉图像区域VA，机器人吸尘器1上方的图像被直接显示。

由照相单元310识别的图像表示光束中被障碍物L1和L2反射的红外光，因而可通过线显示。

在这种图像中，形成表示被障碍物L1和L2反射的红外光的两条线。由于第一障碍物L1和第二障碍物L2不是布置在同一条线上，因此两条线形成在不同的方向上。

在这两条线中，形成在左边的线表示被第一障碍物L1反射的红外光，形成在右边的线表示被第二障碍物L2反射的红外光，

由于到第一障碍物L1的距离L11比到第二障碍物L2的距离L12短，因此左边的线比右边的线更接近中心。

在障碍物感应区域SA中形成的红外光可由x和y坐标表示，这可相应于校正障碍物的绝对位置。

在距离方面，从机器人吸尘器1到第一障碍物L1的实际距离L11和从图像的中心到左边红外线的距离L12具有相应的值。到第一障碍物L1的实际距离L11可通过由控制器(未示出)分析距离L12而计算出。

以这种方式，可以计算出障碍物L1和L2定位的方向。

图9是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的配置的视图。

如图9所示，根据这个实施例的机器人吸尘器2可包括主体10以及覆盖主体10的上部的盖21。

两个驱动轮90可对称地布置在主体10的下部的中心区的左边缘和右边缘。

传感器组件100可安装在主体10的中心部。如果传感器组件100安装在主体10的中心部，通过主体10内布置的各种构成部件，红外光不会在所有方向上发射。因此，传感器组件100可安装在比其它构成部件高的位置。

图10是图9的机器人吸尘器的侧视图。

如图9和图10所示，由于传感器组件100定位在比主体10的侧表面高的位置，因此装配在主体10的上部的盖21可设置有倾斜的表面，使得盖21的中心部逐渐地突起以容纳传感器组件100。

根据传感器组件100的尺寸，在盖21的中心部可形成突起，该突起的尺寸相应于传感器组件100的尺寸。

视窗61可形成在盖21的中心部以允许传感器组件100的照相单元310(参照图3)拍摄机器人吸尘器2上方的图像。

图11是示出从图9的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图。

如图11所示，由于传感器组件100定位在比主体10高的位置，因此从传感器组件100照射的红外光不会被其它构成部件遮挡。

因此，从机器人吸尘器2发射的光束的区域A21可形成为完整的圆形。

图12是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的配置的视图，图13是示出从图12的机器人吸尘器发射光束的区域的视图。

如图12和图13所示，根据这个实施例的机器人吸尘器3可包括一对视窗62a和62b，视窗62a和62b定位为在主体10的前部上沿着对角线方向偏置。

两个传感器组件100(参照图3)可被装配，每个传感器组件100被装配在视窗62a和视窗62b的每个的下面。

如果一对视窗62a和62b以及一对传感器组件100被装配，从机器人吸尘器3产生的光束的区域将增大。

当机器人吸尘器3实际行进时，机器人吸尘器3的不是在机器人吸尘器3的前表面上而是在机器人吸尘器3的前部上沿着对角线方向偏置的部分可能容易与障碍物或墙表面碰撞。因此，通过布置视窗62a和62b以及传感器组件100，如图12和图13所示，可感应到机器人吸尘器3的容易产生碰撞的部分是否接近障碍物或墙表面。

图14是示出根据一个实施例的机器人吸尘器的配置的视图，图15是示出从图14的机器人吸尘器发射的光束的区域的视图。

如图14和图15所示，根据这个实施例的机器人吸尘器4可包括形成在主体10的前部和后部的两个视窗63a和63b。

两个传感器组件100(参照图3)被装配，每个传感器组件被装配在视窗63a和63b的每个的下面。

如果两个视窗63a和63b以及两个传感器组件100设置在机器人吸尘器4的前部和后部，除了前部区域A41之外，从机器人吸尘器3产生的光束的区域还可延伸到后部区域A42。

当光束的区域A41、A42、A43和A44延伸到后方区时，即使机器人吸尘器4向后移动，仍可避免机器人吸尘器4与布置在机器人吸尘器4后方的区域中的障碍物和墙表面的碰撞。

虽然本发明的上述实施例描述了传感器组件100的各种安装方法，但是除了所述的安装方法之外，传感器组件100可安装在机器人吸尘器的各个部分。例如，传感器组件100可装配在机器人吸尘器的前部、后部和侧部的所有部分。

此外，虽然上述实施例描述了一个或两个传感器组件100的装配，但是可装配更多数量的传感器组件100。

图16A和图16B是示出根据一个实施例的传感器组件的一些构成部件的视图。

如图16A和图16B所示，在激光二极管112和圆锥形的发射反射器111之间可布置缝隙(slit)114，缝隙114设置有形成在其上的具有指定形状的槽。缝隙114将从激光二极管112照射的激光束的形状根据槽的形状改变成各种形状之一，于是允许具有改变的形状的激光束入射到发射反射器111上。

如果在缝隙114上形成十字形的槽，如图16A所示，则缝隙114将从激光二极管112照射的激光束的形状改变成十字形。十字形的激光束入射到发射反射器111上，从而产生全向光束(omnidirectional light beam)，在该光束中在特定方向上定向的光的强度高于在其它方向上定向的光的强度。更具体而言，当十字形的激光束被发射反射器111的表面反射时，在方向a、b、c和d上定向的光的强度高于在其它方向上定向的光的强度。这里，方向a、b、c和d是满足互成直角的随机方向。

在障碍物的感应中，虽然均匀光束的产生可能是有利的，但是按照需求，可能需要根据方向而具有不同强度的光。在此情况下，可使用设置有十字形的槽的缝隙114，槽的笔划数可按照需求进行调整。

如图16B所示，如果使用具有通过从十字形的槽移除一个笔划而在其上形成的I形槽的缝隙114，则产生全向光束，在该光束中在方向b和d上定向的光的强度高于在其它方向上定向的光的强度。

图17是示出根据一个实施例的传感器组件的一些构成部件的视图。

如果从光源照射的光直接入射到反射器，则产生的光束具有指定的粗度。根据传感器组件110的用途，可能需要产生锐光束(sharp light beam)。

如图17所示，当发光单元112被帽形的结构115覆盖时，该结构115设置有形成在其上部的小孔，从发光单元112照射的光穿过形成在结构115上的孔，从而光的发散角减小，具有减小的发散角的光入射到发射反射器111，从而产生薄厚度的光束。

图18A和图18B是示出根据一个实施例的传感器组件的一些构成部件的视图。

参照图18A，发射反射器111包括具有不同直径的至少两个圆锥形镜片(mirror piece)。更具体而言，在图18A的实施例中，发射反射器111是通过布置片111a和片111b以使得片111a和片111b的横截面彼此相对而形成，片111a通过在垂直方向上二等分具有直径D1的圆锥形镜而获得，片111b通过在垂直方向上二等分具有直径D2的圆锥形镜而获得。图18A的右边部分示出了从顶部看时发射反射器111的形状。

图18A和图18B中所示的发射反射器111可直接应用于传感器组件，旋转装置(未示出)可连接到发射反射器111以旋转发射反射器111。

图19是示出根据一个实施例的传感器组件的一些构成部件的视图。

参照图19，根据这个实施例的传感器组件可包括在不同的高度照射光的多个光束发射单元。在这个实施例中，例如，传感器组件包括三个光束发射单元110a至110c。然而，按照需要，可提供更多或更少的单元以产生期望的覆盖率。

如图19所示，如果第一光束发射单元110a至第三光束发射单元110c定位于不同的高度，则基于第二光束发射单元110b，第一光束发射单元110a感应障碍物的上部，第三光束发射单元110c感应障碍物的下部。

虽然图19示出障碍物具有比第一光束发射单元110a更大的高度，但是如果障碍物具有小于第一光束发射单元110a并且大于第二光束发射单元110b的高度，则从第二光束发射单元110b和第三光束发射单元110c发射的光被反射光接收单元120接收，如果障碍物具有小于第二光束发射单元110b并且大于第三光束发射单元110c的高度，则只有从第三光束发射单元110c发射的光被反射光接收单元120接收。

为了判断哪个光束发射单元发射被反射光接收单元120接收的光，各个光束发射单元110a至110c照射光的时间点可为不同的，如果各个光束发射单元110a至110c同时照射光，从各个光束发射单元110a至110c发射的光的颜色可为不同的。

虽然图19的实施例示出光束发射单元110a、110b和110c在竖直线上对准，但是光束发射单元110a、110b和110c可以独立地分离开。

从以上描述中可以明显看出，在根据一个实施例的传感器组件以及具有该传感器组件的机器人吸尘器中，障碍物传感器和视觉传感器形成一个传感器组件，因此机器人吸尘器可具有简单的结构。

此外，根据实施例的传感器组件可减小被机器人吸尘器占用的空间的面积以及机器人吸尘器的整体尺寸。

此外，机器人吸尘器利用光束来感应在所有方向上出现的障碍物，并且不需要多个传感器或单独的伺服机构，从而改善了经济和结构效率。

尽管已示出和描述了一些实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (15)

1.一种机器人吸尘器，包括：

主体；以及

至少一个传感器组件，安装在该主体上，其中该传感器组件包括：

壳体；

发光模块，安装在该壳体上并且产生光；以及

光接收模块，安装在该壳体上并且接收通过由障碍物反射从该发光模块产生的光而获得的反射光，其中该光接收模块包括：

接收反射器，聚集该反射光并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及

照相单元，感应光，

其中该照相单元感应由该接收反射器聚集的该反射光并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像。

2.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该发光模块包括：

发光单元，产生光；以及

发射反射器，形成为圆锥形，以在360度的所有方向上反射从该发光单元产生的光。

3.根据权利要求2所述的机器人吸尘器，其中该发射反射器和该发光单元安装在该壳体上，使得其中心部在一条竖直线上对准。

4.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该接收反射器具有圆形的横截面形状。

5.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该接收反射器形成为圆锥形，其一部分被切割平坦，以安装在该壳体上。

6.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该光接收模块还包括广角镜头，该广角镜头安装在该接收反射器的上部上以获得该照相单元的视角。

7.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该主体包括视窗，该视窗是透明的，以允许该传感器组件的该照相单元拍摄该主体上方的该图像。

8.根据权利要求7所述的机器人吸尘器，其中该视窗包括广角镜头，以获得该照相单元的视角。

9.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该至少一个传感器组件布置在该主体的前部和后部的至少一个上。

10.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该至少一个传感器组件布置在该主体的前部上。

11.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中该至少一个传感器组件布置在该主体的中心部。

12.根据权利要求11所述的机器人吸尘器，其中该主体的该中心部向上突起，使得该至少一个传感器组件布置在该主体的该中心部。

13.根据权利要求11所述的机器人吸尘器，其中该主体的该中心部逐渐向上突起，使得该至少一个传感器组件布置在该主体的该中心部。

14.一种机器人吸尘器，包括：

主体；以及

至少一个传感器组件，安装在该主体上，其中该传感器组件包括：

壳体；

接收反射器，安装在该壳体上，聚集通过由障碍物反射光而获得的反射光，并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及

照相单元，感应由该接收反射器聚集的该反射光，并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像。

15.一种传感器组件，包括：

壳体；

发光模块，安装在该壳体上并且产生光；以及

光接收模块，安装在该壳体上并且接收通过由障碍物反射从该发光模块产生的光而获得的反射光，其中该光接收模块包括：

接收反射器，聚集该反射光并且设置有开口的中心部以形成视孔；以及

照相单元，感应光，其中：

该照相单元感应由该接收反射器聚集的该反射光并且同时经由该视孔拍摄该主体上方的图像；以及

安装在该壳体上的该发光模块和该光接收模块一体地形成。

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