CN104622385B - 一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人，所述碰撞传感器包括普通橡胶、导电橡胶和柔性电路板，所述柔性电路板上设有两条独立的导电回路，所述导电橡胶的一侧面固定于普通橡胶上，导电橡胶的另一侧面朝向柔性电路板设置，且导电橡胶与柔性电路板之间具有一间隙。本发明提供的一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人，通过在柔性电路板上做出适当的电路走线形式，通过导电橡胶覆盖在柔性电路板外侧，碰撞时导电橡胶与柔性电路板相接触使电路导通达到检测碰撞的目的。本发明可以实现智能机器人的碰撞检测功能，相比较现有碰撞传感器具体有结构更加简单，安装位置和固定方式更加随意，碰撞检测更加灵敏，范围更广，不存在死角等优点。

Description

一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人
技术领域
本发明涉及机器人传感器领域，具体涉及一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人。
背景技术
智能机器人碰撞传感器是指机器人在行走过程中通过轻微的碰撞来感应周围障碍物的一种传感器，最常见的应用是在吸尘器机器人上。如图1所示，传统的吸尘器机器人通常是在机器人本体1行进方向的前方安装一定数量的微动开关2，在微动开关2的外侧安装一大片外壳4作为感应区域，通过一个推杆3与微动开关2机动部分相连接，并且安装有弹簧，作为复位使用。当机器人1与墙壁或其他障碍物发生碰撞时外壳4被压下，推杆3使微动开关2动作达到检测周围障碍物的作用。
虽然这种方式实现的碰撞传感器成本较低，机械结构简单，比较容易实现，但是由于其结构所限制，对于某些角度的碰撞会有灵敏度不够、无法使微动开关2动作的现象发生。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中的缺陷，提供一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人，在不影响整体成本的基础上，使碰撞传感器的机械结构更为简化，并且不会受到碰撞角度等问题的影响，反应更加灵敏。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种碰撞传感器，包括普通橡胶、导电橡胶和柔性电路板，所述柔性电路板上设有两条独立的导电回路，所述导电橡胶的一侧面固定于普通橡胶上，导电橡胶的另一侧面朝向柔性电路板设置，且导电橡胶与柔性电路板之间具有一间隙。
所述普通橡胶的内侧面中部具有一凹槽，所述凹槽的深度大于导电橡胶的厚度，所述导电橡胶的一侧面通过粘合剂固定于凹槽底部，所述普通橡胶上凹槽的边缘支撑于柔性电路板上。
所述普通橡胶的外侧面的棱角处具有圆滑的倒角。
所述导电回路包括主线路和梳子状导电线路，所述梳子状导电线路包括多段平行带状线和一段连接带状线，所述连接带状线连接于主线路上，所述多段平行带状线连接于连接带状线的同一侧，且相互等间距平行排列；所述两条导电回路上的梳子状导电线路相对设置，且相对的两个梳子状导电线路中的平行带状线相互交叉错位设置。
每条导电回路上设有多个梳子状导电线路。
一种智能吸尘器机器人，包括机器人本体和多个以上所述的碰撞传感器，所述多个碰撞传感器环绕安装于机器人本体的侧面。
所述机器人本体为圆柱体。
本发明提供的一种碰撞传感器及智能吸尘器机器人，通过在柔性电路板上做出适当的电路走线形式，通过导电橡胶覆盖在柔性电路板外侧，碰撞时导电橡胶与柔性电路板相接触使电路导通达到检测碰撞的目的。本发明可以实现智能机器人的碰撞检测功能，相比较现有碰撞传感器具体有结构更加简单，安装位置和固定方式更加随意，碰撞检测更加灵敏，范围更广，不存在死角等优点。
附图说明
图1是一种传统的吸尘器机器人结构示意图。
图2是本发明实施例一的分层结构示意图。
图3是本发明实施例一的剖面结构示意图。
图4是本发明实施例一中的柔性电路板上的线路分布示意图。
图5是本发明实施例一的使用状态参考图。
图6是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例一
本发明实施例提供的一种碰撞传感器的基本结构由三部分组成，如图2所示，从外层到内层分别为普通橡胶5、导电橡胶6和柔性电路板7。所述柔性电路板7上设有两条独立的导电回路71，所述导电橡胶6的一侧面固定于普通橡胶上5，导电橡胶6的另一侧面朝向柔性电路板7设置。
普通橡胶5用于作为碰撞时与障碍物接触的缓冲部件，其外形设计成圆滑的形状，如图3所示，其外侧面的棱角处具有圆滑的倒角，既美观又不会在碰撞时损坏其他物体。普通橡胶5的内侧面中部设计有一条凹槽，用来固定导电橡胶6。导向橡胶6用于作为导通柔性电路板7上两条导电回路71的导电开关，为了在没发生碰撞的时候两条导电回路71不会被导通，这里导电橡胶6的厚度要小于普通橡胶5中部凹槽的深度，并使用适当的粘合剂将导电橡胶6固定在普通橡胶5的凹槽底部。这样，所述普通橡胶5上凹槽的边缘支撑于柔性电路板7上，便在导电橡胶6和柔性电路板7之间形成一定的间隙。
如图4所示，柔性电路板7上的两条导电回路71分别包括主线路711和梳子状导电线路712。所述两条导电回路71的主线路711沿长度方向贯穿柔性电路板7，且相互平行设置。所述梳子状导电线路712包括多段平行带状线和一段连接带状线；所述多段平行带状线沿柔性电路板7的宽度方向依次等间距平行排列；所述连接带状线将所述多段平行带状线连接到主线路711上，且所述多段平行带状线位于连接带状线的同一侧，形成梳子的形状。两条导电回路71上的梳子状导电线路712相对设置，且相对的两个梳子状导电线路712中的平行带状线相互交叉错位设置，紧密交错在一起，但是并不相互连通。
如图5所示，当碰撞传感器碰撞到障碍物8时，普通橡胶5首先受到挤压变形，压迫其内侧的导电橡胶6发生形变，挤压到柔性电路板7之上，柔性电路板7上的两组导电回路71上的梳子状导电线路712便会导通，这样便实现了检测碰撞的功能。
实施例二
本发明可以被应用于智能吸尘器机器人之上，取代传统的通过微动开关来检测碰撞的形式。
如图6所示，本发明实施例提供的一种智能吸尘器机器人，包括机器人本体91和多个碰撞传感器92。所述机器人本体91为圆柱体，所述多个碰撞传感器92环绕安装于机器人本体的侧面。
本发明实施例中，机器人本体91上环绕安装有六个碰撞传感器92，这样智能吸尘器机器人在碰撞到障碍物时就可以通过区分碰撞的位置来做出相应的反应。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种碰撞传感器，其特征在于，包括普通橡胶、导电橡胶和柔性电路板，所述柔性电路板上设有两条独立的导电回路，所述导电橡胶的一侧面固定于普通橡胶上，导电橡胶的另一侧面朝向柔性电路板设置，且导电橡胶与柔性电路板之间具有一间隙；
所述普通橡胶的内侧面中部具有一凹槽，所述凹槽的深度大于导电橡胶的厚度，所述导电橡胶的一侧面通过粘合剂固定于凹槽底部，所述普通橡胶上凹槽的边缘支撑于柔性电路板上。
2.根据权利要求1所述的碰撞传感器，其特征在于，所述普通橡胶的外侧面的棱角处具有圆滑的倒角。
3.根据权利要求1所述的碰撞传感器，其特征在于，所述导电回路包括主线路和梳子状导电线路，所述梳子状导电线路包括多段平行带状线和一段连接带状线，所述连接带状线连接于主线路上，所述多段平行带状线连接于连接带状线的同一侧，且相互等间距平行排列；所述两条独立的导电回路上的梳子状导电线路相对设置，且相对的两个梳子状导电线路中的平行带状线相互交叉错位设置。
4.根据权利要求3所述的碰撞传感器，其特征在于，每条导电回路上设有多个梳子状导电线路。
5.一种智能吸尘器机器人，其特征在于，包括机器人本体和多个权利要求1至4任一所述的碰撞传感器，所述多个碰撞传感器环绕安装于机器人本体的侧面。
6.根据权利要求5所述的智能吸尘器机器人，其特征在于，所述机器人本体为圆柱体。
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