CN106625618A - 一种防碰撞结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种防碰撞结构及机器人，防碰撞结构，包括：限位部件、碰撞部件、弹性部件以及碰撞感测开关；限位部件用于对碰撞部件的位移方向及位移距离进行限定；弹性部件的一端固定，另一端与碰撞部件连动；在受到外部碰撞力时，碰撞部件沿限位部件限定的位移方向及位移距离发生位移以触发碰撞感测开关碰撞感测碰撞感测开关碰撞感测开关；在外部碰撞力消失时，碰撞部件在弹性部件的回复力作用下复位并消除对碰撞感测开关的触发；相应地，本发明实施例还提供了一种机器人；本发明实施例的技术方案，帮助机器人在发生碰撞时做出相应的响应，减少机器人受到的影响，同时，防碰撞结构安装简单，适用各种样式的机器人，也适用其他领域的主体。

Description

一种防碰撞结构及机器人

技术领域

本发明实施例属于机器人技术领域，具体地说，涉及一种防碰撞结构及机器人。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，智能机器人的应用范围越来越广泛，不管是家中，还是商场、银行等公共场所都能够见到智能机器人的身影。

在智能机器人的使用过程中，避免不了的就是与其他物体发生碰撞，尤其是可以移动的机器人，如果与其他物体发生碰撞的力度较大，轻则可能仅仅会造成机器人外壳的损坏，重则导致机器人的内部发生故障，影响机器人的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种防碰撞结构及机器人，以降低机器人在发生碰撞时受到的影响，延长机器人的使用寿命。

为解决现有技术中的技术问题，本发明实施例提供了一种防碰撞结构，包括：限位部件、碰撞部件、弹性部件以及碰撞感测开关；

所述限位部件用于对所述碰撞部件的位移方向进行限定；

所述弹性部件的一端固定，另一端与所述碰撞部件连动；

在受到外部碰撞力时，所述碰撞部件沿所述限位部件限定的位移方向及位移距离发生位移以触发所述碰撞感测开关；

在所述外部碰撞力消失时，所述碰撞部件在所述弹性部件的回复力作用下复位并消除对所述碰撞感测开关的触发。

可选地，所述限位部件包括定位柱和设置在所述定位柱上的压板；

所述碰撞部件上设有定位孔；

所述碰撞部件通过所述定位孔套接在所述定位柱上；

其中，沿所述碰撞部件移动方向上，所述定位柱与所述定位孔之间具有第一间隙；

沿所述定位柱轴线方向上，所述压板与所述碰撞部件之间具有第二间隙。

可选地，所述碰撞部件为扇形环状结构；

所述碰撞感测开关为多个；

多个所述碰撞感测开关沿所述扇形环状结构的周向均布，用以感测周向上多个角度处的碰撞。

可选地，所述碰撞部件上设置有复位孔，所述弹性部件设置在所述复位孔内。

可选地，还包括：底板；

所述碰撞感测开关与所述限位部件设置在所述底板上；

所述弹性部件的一端固定在所述底板上。

可选地，所述碰撞部件与所述底板接触的一侧设置有多个具有球型底的支撑柱；

所述碰撞部件通过所述球型底与所述底板点接触。

可选地，所述多个支撑柱中各支撑柱的柱面外周布有多个加强肋；

所述加强肋与所述底板具有第三间隙。

可选地，所述限位部件、碰撞部件、弹性部件、所述碰撞感测碰撞感测开关的外壳以及所述底板中的任意一个或多个采用防水材料制成。

相应地本发明实施例还提供了一种机器人，其特征在于，包括：

设置在所述机器人上的至少一个如权利要求1至8中任一项所述防碰撞结构；

所述防碰撞结构中的碰撞感测开关与所述机器人耦接。

另外，可选地，当所述机器人上设置的所述防碰撞结构为多个时，多个所述防碰撞结构中的碰撞部件围绕所述机器人的外周一圈，且多个所述碰撞部件中两相邻碰撞部件之间具有第四间隙。

本发明实施例提供的技术方案，通过限位部件限制碰撞部件在受到外部碰撞力时的位移方向，以使得碰撞部件能沿限位部件限定的位移方向发生位移，并能触发到碰撞感测开关；碰撞感测开关被触发后生成碰撞信号，使得接收到该碰撞信号的设备能根据该碰撞信号做出相应的驱动响应，进而减少碰撞对安装有防撞结构的设备的伤害，延长设备的使用寿命；通过弹性部件复位碰撞部件，以便防碰撞结构能够继续工作。此外，本发明实施例提供的技术方案，结构简单，安装方便，适用于机器人或其他各式可移动设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明实施例的一部分，本发明实施例的示意性实施例及其说明用于解释本发明实施例，并不构成对本发明实施例的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例的防碰撞结构的分解结构示意图；

图2为本发明实施例的防碰撞结构的安装结构示意图；

图3为本发明实施例的防碰撞结构的安装结构平面示意图；

图4为本发明实施例的防碰撞结构的分解结构的局部放大示意图；

图5为本发明实施例的碰撞部件的半剖面的局部放大示意图；

图6为本发明实施例的防碰撞结构的背面分解结构的局部放大示意图；

图7为本发明实施例的防碰撞结构的背面结构以及侧视局部放大示意图；

图8为本发明实施例的防撞结构的使用状态示意图。

附图说明

10：碰撞部件；11：定位孔；12：复位孔；13：支撑柱；14：加强肋；

20：弹性部件；21：紧固螺丝；

30：碰撞感测开关；31：前段滑动杆；

40：定位柱；41：压板；

50：底板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

发明人在实现本发明的过程中发现，目前，很多可移动机器人在使用过程中，外壳总是会受到不同程度的损坏，有的使用寿命很短。究其原因是机器人在碰到障碍物，受到碰撞之后没有进行规避的反应，从而导致在碰撞过程中受到的影响很大，轻则造成机器人外壳的损坏，重则导致机器人的内部部件发生故障，影响机器人的使用。因此，需要一种能够使得可移动机器人规避障碍物，在发生碰撞之后做出规避反应的技术方案。

因此，为解决现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种防碰撞结构及机器人，减少了机器人在发生碰撞时受到的影响，延长机器人的使用寿命。

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明实施例的实施方式，藉此对本发明实施例如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施，以下结合附图对本发明的结构做进一步说明。

实施例1：

图1为本发明实施例的防碰撞结构的分解结构示意图，如图1所示：

本发明实施例提供了一种防碰撞结构，包括：限位部件、碰撞部件10、弹性部件20以及碰撞感测开关30，限位部件用于对碰撞部件10的位移方向及位移距离进行限定；弹性部件20的一端固定，另一端与碰撞部件10连动；在受到外部碰撞力时，碰撞部件10沿限位部件限定的位移方向及位移距离发生位移以触发碰撞感测开关30，以使碰撞感测开关30生成碰撞信号；在外部碰撞力消失时，碰撞部件10在弹性部件20的回复力作用下复位并消除对碰撞感测开关30的触发。

在具体实施时，防碰撞结构结合机体(机器人)一起使用，防碰撞结构设置在机体上。限位部件设置在机体上，同时，限位部件将碰撞部件10限定在碰撞部件10的活动范围内，并对碰撞部件10的位移方向及位移距离进行限定。碰撞感测开关30与机体耦接，弹性部件20的一端固定在机体上，另一端与碰撞部件10连动。在受到外部碰撞力时，碰撞部件10在受到外部碰撞力的作用发生相对位移，并沿限位部件限定的位移方向及位移距离发生位移以触发碰撞感测开关30，碰撞感测开关30生成碰撞信号并将碰撞信号发送至机体，以便机体根据碰撞信号做出相应的响应。在碰撞部件10发生相对位移时，弹性部件20在碰撞部件10的带动下也发生了形变，产生了碰撞力的反作用力，当机体做出响应后，外部碰撞力消失，弹性部件20给予碰撞部件10回复力，碰撞部件10根据回复力的作用进行复位并消除对碰撞感测开关30的触发。弹性部件20包括但不限于拉力弹簧、压力弹簧、扭力弹簧、弹力橡胶等。以拉力弹簧为例，拉力弹簧的一端固定连接在机体上，另一端与碰撞部件10连接，当碰撞部件10发生相对位移时，拉力弹簧给碰撞部件10施加与位移方向相反的作用力，以便在碰撞力消失时使得碰撞部件10复位。图1中的弹性部件20为拉力弹簧，当碰撞部件10发生相对位移时，弹性部件20被拉伸发生形变，施加给碰撞部件10与位移方向相反的回复力，以便使得碰撞部件10复位。

防碰撞结构工作原理：当碰撞部件10碰到障碍物，碰撞部件10被挤压往里收缩，同时触发碰撞感测开关30，碰撞感测开关30把信号传递给机体的MCU(MCU为微控制单元，Microcontroller Unit)。MCU做出响应，例如判断性刹车制动或者改变方向，机体同时惯性在缓冲区消减。当障碍物离去后，外部碰撞力消失，弹性部件20拉动碰撞部件10回到初始位置。

本发明实施例提供的技术方案，通过限位部件限制碰撞部件10在受到外部碰撞力时的位移方向及位移距离，以使得碰撞部件10能沿限位部件限定的位移方向及位移距离发生位移，并能触发到碰撞感测开关30；碰撞感测开关30被触发后生成碰撞信号，使得接收到该碰撞信号的设备能根据该碰撞信号做出相应的驱动响应，进而减少碰撞对安装有防撞结构的设备的伤害，延长设备的使用寿命；通过弹性部件20复位碰撞部件10，以便防碰撞结构能够继续工作

下面进一步对本发明实施例提供的防碰撞结构进行详细介绍。

本发明实施例中的防碰撞结构包括限位部件，限位部件用于限定碰撞部件10的位移方向，同时也起到安装碰撞部件10的作用。限位部件包括多种，例如：限位部件为限位挡板，限位挡板设置在碰撞部件10受力面相对的一侧，限位挡板和弹性部件20配合安装碰撞部件10，在碰撞部件10发生位移时，限位挡板限定碰撞部件10的位移方向；限位部件也可以是用限位柱或者限位块替换限位挡板。

当限位部件是限位柱或者限位块时，还可以采用以下的设置形式。本发明实施例中，参见图1，可选地，限位部件包括定位柱40和设置在定位柱40上的压板41。碰撞部件10上设有定位孔11，碰撞部件10通过定位孔11套接在定位柱40上，其中，沿碰撞部件10移动方向上，定位柱40与定位孔11之间设置有第一间隙，定位柱40用于限定碰撞部件10在第一间隙内移动。压板41设置在定位柱40上，其中，沿定位柱40轴线方向上，压板41与碰撞部件10之间设置有第二间隙，压板41用于限定碰撞部件10在第二间隙内移动。

在具体实施时，定位柱40至少为一个，压板41的数量与定位柱40的数量相应，碰撞部件10上的定位孔11的数量与定位柱40的数量和位置相对应，碰撞部件10通过定位孔11套接在定位柱40上，之后压板41与定位柱40连接。定位柱40、定位孔11和压板41限制了碰撞部件10的位移方向和活动范围，并且实现了碰撞部件10的安装。参见图2和图3碰撞部件10安装完成的示意图，图2为本发明实施例的防碰撞结构的安装结构示意图，图3为本发明实施例的防碰撞结构的安装结构平面示意图。

图3中分别示出了XY坐标，表示碰撞部件10所在的平面坐标。碰撞部件10的定位孔11与限位部件中的定位柱40配合，使碰撞部件10在平面坐标XY内处于限位状态，定位柱40与定位孔11之间设置有第一间隙，第一间隙的尺寸即为碰撞部件10的在平面坐标XY的位移方向以及活动范围。在空间坐标Z方向(Z方向即为限位柱轴线方向，图中未示出)用压板41将碰撞部件10压住，使其中空间坐标Z方向处于限位状态，压板41与碰撞部件10之间设置有第二间隙，第二间隙的尺寸即为碰撞部件10在Z方向的位移方向以及活动范围。在具体实施时，第一间隙的尺寸等于有效行程+缓冲区+加工艺预留，第二间隙的尺寸等于设计有效间隙+工艺预留，其中，有效行程为碰撞感测开关30从初始位置到触发碰撞感测开关30所前进的距离，缓冲区为碰撞部件10触发碰撞感测开关30后继续前进的距离，设计有效间隙为碰撞部件10在满足使用要求且不失效的情况下的容许滑动间隙。图4为本发明实施例的防碰撞结构的分解结构的局部放大示意图，图4中的放大部分A表示的是定位柱40的放大图，图4中的放大部分B表示的是定位孔11的放大图。图5为本发明实施例的碰撞部件10的半剖面的局部放大示意图。结合图4和图5，在坐标XY内，碰撞部件10通过定位孔11套接在定位柱40上，定位柱40与定位孔11之间留有间隙，该间隙即为第一间隙，第一间隙限定了碰撞部件10在XY坐标内的位移方向以及活动范围。

第一间隙和第二间隙的设置，不仅可以限定碰撞部件10的位移方向、位移距离以及活动范围，同时也起到了防止误操作的作用。机体在行进过程中，有可能因为路面颠簸，机体自身产生颤动，使得碰撞部件10发生位移。这种因为颠簸产生的碰撞部件10位移是不需要触发碰撞感测开关30的，通过设置第一间隙和第二间隙对这种位移进行缓冲，从而避免了触发碰撞感测开关30，防止了误操作。

需要说明的是，本发明实施例提供的限位部件实现限位作用，具体实现方式包括多种，本发明实施例不做具体限定，包括但不限于上述的实现方式，只要能够实现限定碰撞部件10的活动范围的实现方式均在本发明实施例的保护范围之内。

继续参见图1至图3，为了保证防碰撞结构的感测多方位多角度的外部碰撞力，本发明实施例中，可选地，碰撞部件10为扇形环状结构；碰撞感测开关30为多个；多个碰撞感测开关30沿扇形环状结构的周向均布，用以感测周向上多个角度处的碰撞。具体实施时，可以采用两个扇形环状结构的碰撞部件10，两个碰撞部件10可以形成一个环装结构，这样不管哪个角度和方向的碰撞能够被碰撞部件10感测到，并触发相应的碰撞感测开关30，从而使得机体做出相应的响应。

本发明实施例中碰撞感测开关30包括但不限于磁感应开关、光电感应开关。当碰撞感测开关30为磁感应开关时，碰撞部件10与碰撞感测开关30之间能够产生磁感应，当碰撞部件10在碰撞感测开关30的感测区域内靠近或远离碰撞感测开关30时，可以触发碰撞感测开关30。当碰撞感测开关30为光电感应开关时，碰撞部件10进入光电感应开关的感测区域后，遮挡或者反射了光电感应开关的光束，阻碍了光电感应开关自身的通信，从而对光电感应开关进行触发。

继续参见图5，本发明实施例中，碰撞感测开关30包括前段滑动杆31；碰撞部件10在受到外部碰撞力的作用发生相对位移时，碰撞部件10进入前段滑动杆31的触碰区域并带动前段滑动杆31发生相对位移，以便前段滑动杆31触发碰撞感测开关30。

当碰撞感测开关30为磁感应开关时，前段滑动杆31与碰撞感测开关30之间能够产生磁感应，碰撞部件10进入前段滑动杆31的触碰区域后，触碰并带动前段滑动杆31发生相对位移，前段滑动杆31移动至磁感应开关的感测区内后可以触发碰撞感测开关30。当碰撞感测开关30为光电感应开关时，碰撞部件10触碰并带动前段滑动杆31后，前段滑动杆31进入光电感应碰撞感测开关30的感测区，遮挡或者反射了光电感应开关的光束，阻碍了光电感应开关自身的通信，从而对光电感应开关进行触发。光电感应开关检测方式包括但不限于：光电感应开关的前段滑动杆31阻断传感器根据对射红外线传输，MCU(微控制单元，Microcontroller Unit)接到传感信号判断触发。其中光电感应开关响应频率可为1kHz，电源电压DC5～24V。在具体实施时，碰撞部件10与前段滑动杆31之间也设置有缓冲距离，碰撞部件10与前段滑动杆31之间的缓冲距离是通过设计有效反馈距离+工艺预留计算得出的，其中，设计有效反馈距离为碰撞部件10碰到障碍物后到碰撞信号传递出去以及机体做出响应的时间内，机体移动的距离。

本发明实施例中，弹性部件20包括但不限于拉力弹簧、压力弹簧、扭力弹簧、弹力橡胶等。弹性部件20起到复位功能，为了减少布置部件所占用的空间，本发明实施例，可选地，碰撞部件10上设置有复位孔12，弹性部件20设置在复位孔12内，弹性部件20的一端固定，另一端与碰撞部件10连动。以拉力弹簧为例，参见1-5，碰撞部件10上设置有至少一个复位孔12，弹性部件20设置在复位孔12内，一端固定，另一端与碰撞部件10连接，连接方式包括但不限于：一端通过紧固螺丝21进行固定，另一端套接在碰撞部件10的凸起部。当碰撞部件10受到碰撞力发生相对位移时，拉力弹簧被拉伸，产生碰撞力的反作用力，当碰撞力消失的时候，拉力弹簧将碰撞部件10进行复位。通过在碰撞部件10上设置复位孔12，并把弹性部件20设置在复孔内，减少了部件在设置过程中所占的空间，实现部件的集成化，而且不影响机体自身的部件布置。

防碰撞结构结合机体(机器人)一起使用，需要将防碰撞结构的各个部件分别与机体进行连接，操作比较麻烦。参见图1-5，为将防碰撞结构实现整体化，本发明中，可选地，还包括：底板50；碰撞感测开关30与限位部件设置在底板50上；弹性部件20的一端固定在底板50上，另一端与碰撞部件10连动。

将防碰撞结构的各个部件分别设置在底板50上，通过底板50将防碰撞结构形成一个整体，再通过底板50与机体进行连接，使得机体与防碰撞结构的连接整体化、简单化。

在具体实施时，限位部件为定位柱40，定位柱40可以与底板50为一体结构，也可以相互独立。定位柱40上设置有螺孔，螺孔用于连接螺丝。当定位柱40与底板50为一体结构时，碰撞部件10与定位柱40套接之后，通过螺丝与螺孔将压板41连接在定位柱40上，螺丝的螺帽能够将压板41卡住，防止压板41从定位柱40上脱离。当底板50的材料为钢板或者其他刚性材料的情况下，在工艺上做一体成型较困难，因此可以选择将定位柱40与底板50进行独立设计。当定位柱40与底板50相互独立时，底板50上设置有螺纹孔，通过底板50上的螺纹孔，通过螺丝连接定位柱40与底板50，底板50与定位柱40连接之后，在定位柱40上套接碰撞部件10，再通过螺丝与螺孔将压板41连接在定位柱40上，螺丝的螺帽能够将压板41卡住，防止压板41从定位柱40上脱离。

为了减小碰撞部件10与底板50之间的接触面积，减少摩擦力，本发明实施例中，参见图5-7，可选地，碰撞部件10与底板50接触的一侧设置有多个具有球型底的支撑柱13；碰撞部件10通过球型底与底板50点接触。

通过设置具有球型底的支撑柱13，碰撞部件10与底板50之间从面接触变成了点接触，减少了接触面积和摩擦力，将碰撞部件10设置成浮动状态设置在底板50上，如有积落灰尘不影响结构摩擦力。另外，多个支撑柱13中各支撑柱13的柱面外周布有多个加强肋14；加强肋与底板50具有第三间隙。支撑柱13的柱面外周布有多个加强肋14，增强了支撑柱13的强度，防止支撑柱13在运动过程中变形。加强肋14与底板50之间具有第三间隙，也就是说加强肋14不与底板相接触，加强肋14在增加支撑柱13强度的同时不会增加摩擦力。在具体实施时，支撑柱13、加强肋14可以与碰撞部件10为一体结构，也可以单独设置。支撑柱13的设置不仅可以减少碰撞部件10的接触面积和摩擦力，同时还具有防尘、防砂的作用，当碰撞部件10与底板50之间存在沙尘的时候，碰撞部件10在移动过程中通过支撑柱13会逐渐将沙尘清除掉。

为了减少摩擦力力对支撑柱13的损坏，在本发明实施例中，可选地，支撑柱13与底板50接触的一端设置导向球或导向轮。也就是说可以将球型底变换成导向球或者导向轮。通过设置导向球，使得支撑柱13的结构类似与圆珠笔的笔尖的结构，在碰撞部件10和底板50发生相对位移时，导向球发生滚动，减少了支撑柱13与底板50之间的摩擦力。同样的导向轮，也可以减少摩擦力对支撑柱13的损坏。通过设置导向球或者导向轮从而延长了支撑柱13的使用寿命。

本发明实施例中结构为防水材料制成。具体地，限位部件、碰撞部件10、弹性部件20、碰撞感测开关30的外壳以及底板50中的任意一个或多个采用防水材料制成。，这样可以使得防碰撞结构能够防水。作为具有电气连接的碰撞感测开关30设置有单独的密闭空间，也可防尘防水。

下面对本发明实施例提供的防碰撞结构如何应用做进一步的详细介绍。

在具体应用时，防碰撞结构可以采用多段式、两段式进行应用。

采用多段式时，将碰撞部件10分别设置在机体的各个方位处，当某个方位碰到障碍物时，在该处的碰撞感测开关30被触发发出碰撞信号，从而机体根据碰撞信号做出相应的响应。但是，多段式在连接处会存在有多个盲区，分段的数量越多，盲区越多，尤其在机器人行进方向，很容易造成结构功能失效。布置空间为多单元串联使用故障率比较高、维修比较困难。

因此，为了减少感测盲区，本发明实施例中防碰撞结构采用两段式进行应用，当采用两段式进行应用时，参见图8。

底板50可以为一块圆形底板50或者是两个半圆形底板50，碰撞部件10为扇形环状结构，碰撞部件10采用两个，每一个碰撞部件10上设置有多个限位孔和多个复位孔12，本发明实施例中，限位孔的数量为四个，复位孔12的数量为三个，限位柱和压板41的数量与限位孔相对应，弹性部件20的数量与复位孔12的数量相对应。两个碰撞部件10形成一圆形结构，每个碰撞部件10可以接收到三个方向的碰撞力，相应地，在每个受力方向设置有一个碰撞感测开关30，其中，碰撞感测开关30为光电感应碰撞感测开关30。

继续参见图8，两段式的防碰撞结构实现绕障功能：通过光电感应开关把触发信息反馈给MCU后可判断机器人行走路线。

1.当障碍物在机器人正前方或者正后方时，其正前方或者正后方光电感应开关触发。

2.当障碍物在左前方或者在左后方时，其正前(后)方和左前(后)方两个光电感应开关同时触发。

3.当障碍物在右前方或者在右后方时，其正前(后)方和右前(后)方两个光电感应开关同时触发。

两段式的防碰撞结构可实现结构简单可靠、安全、成本低廉、反应迅速、缓冲区域长、防碰撞覆盖面积大，同时可防尘和简单防水防沙、环境要求低、通过碰撞可实现绕障功能，可实现机器人底盘集成化设计。

实施例2

相应地本发明实施例还提供了一种机器人，包括：

设置在机器人上的至少一个如实施例1中的防碰撞结构，防碰撞结构中的碰撞感测开关30与机器人耦接。机器人图中未示出。

将实施例1中的防碰撞结构设置在机器人上，设置的位置可以是机器人易发生碰撞的位置。也可以是采用实施例1中的两段式的方式，将两段式的防碰撞结构设置在机器人的底盘部。

本发明实施例可选地，当机器人上设置的防碰撞结构为多个时，多个防碰撞结构中的碰撞部件围绕机器人的外周一圈，且多个碰撞部件中两相邻碰撞部件之间具有第四间隙。

在具体实施时，在机器人的外围均布多个防碰撞结构，多个防碰撞结构中的碰撞部件围合成一圈，以便多角度感测碰撞力。同时，为了防止误操作，两两碰撞部件之间还留有第四间隙。当然，防碰撞结构的碰撞部件分的越多，第四间隙的数量也就越多，这样感测盲区也就越多，为了减少感测盲区的数量，本发明实施例中，防碰撞结构中的碰撞部件10为两个，这样，感测盲区只有两个，两个碰撞部件10形成环形结构，机器人设置在环形结构内。将机器人设置在两段式的防碰撞结构的环形结构中间处，两个碰撞部件10形成一圆形结构。消除了碰撞死角，可以全方位的实现机器人的避障行为。

当发生碰撞时，在外部碰撞力的作用下碰撞部件10发生位移，碰撞部件10移动到碰撞感测开关30的感测区域内时，触发碰撞感测开关30，碰撞感测开关30生成碰撞信号并将碰撞信号发送至机器人，机器人收到碰撞信号后，根据碰撞信号做出相应的响应，从而减少碰撞力对机器人的损坏，起到规避障碍物的作用。需要说明的是，接收不同的碰撞感测开关30发送碰撞信号时，机器人可以根据不同碰撞感测开关30的位置做出不同的响应。

举例来说，前方碰撞感测开关30发送的碰撞信号，机器人的响应为停止、后退、转向的响应；后方碰撞感测开关30发送的碰撞信号，机器人的响应为加速、转向的响应；两侧碰撞感测开关30发送的碰撞信号，机器人的响应为转向的响应；等等

需要说明的是机器人对碰撞信号的响应方式很多，本发明不做具体限定。

为了不影响机器人的外观，碰撞结构的颜色和材料可以为与机器人的颜色和材料相同或者相近，这样可以不影响机器人的外观。

本发明中的防碰撞结构除了可以应用到可移动机体(机器人)上之外，还可以应用到非移动机体上，起到唤醒或者启动的作用。

举例来说，一非移动机器人，当有外力触碰时，在碰撞力的作用下导致碰撞感测开关发出了碰撞信号，非移动机器人可以根据碰撞信号被唤醒或者开启。

应用场景

以下应用使用场景，对本发明实施例提供的技术方案进行详细介绍：

场景一

移动机器人规避障碍物，如下：

在可移动机器人机体上设置有防碰撞结构，防碰撞结构采用两段式。

机器人在移动过程中，碰到障碍物后，碰撞部件受到碰撞力发生相对位移并触发相应的碰撞感测开关。碰撞感测开关生成碰撞信号，发送至机器人。机器人收到碰撞信号后，做出停止移动或者改变方向等规避反应。

场景二

非移动机器人，触碰唤醒，如下：

在非移动机器人机体上设置有两段式的防碰撞结构。

人们通过触碰机器人的防碰撞结构，碰撞部件受到碰撞力发生位移并触发相应碰撞感测开关。碰撞感测开关生成碰撞信号，发送至机器人。机器人收到碰撞信号后，做出唤醒或者开机等响应。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过限位部件限制碰撞部件在受到外部碰撞力时的位移方向，以使得碰撞部件能沿限位部件限定的位移方向发生位移，并能触发到碰撞感测开关；碰撞感测开关被触发后生成碰撞信号，使得接收到该碰撞信号的设备能根据该碰撞信号做出相应的驱动响应，进而减少碰撞对安装有防撞结构的设备的伤害，延长设备的使用寿命；通过弹性部件复位碰撞部件，以便防碰撞结构能够继续工作。此外，本发明实施例提供的技术方案，结构简单，安装方便，适用于机器人或其他各式可移动设备。此外，本发明实施例提供的技术方案，采用两段式的防碰撞结构可以有效减少碰撞盲区，达到多方位防碰撞的目的。同时，防碰撞结构能够防水防尘防砂的，结构简单，安装方便，适用于机器人或其他各式可移动设备。此外，本发明实施例提供的技术方案，结构简单，安装方便，适用于机器人或其他各式可移动设备。而且影响机器人及其他主体的整体美观。并且，在具有规避障碍物的功能外，还具有唤醒机体的功能，使用更加方便。

需要说明的是，虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本发明的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本发明的保护范围。

本发明实施例的示例旨在简明地说明本发明实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本发明实施例的技术特点，并不作为本发明实施例的不当限定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述说明示出并描述了本发明实施例的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明实施例并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明实施例的精神和范围，则都应在本发明实施例所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防碰撞结构，其特征在于，包括：限位部件、碰撞部件、弹性部件以及碰撞感测开关；

所述限位部件用于对所述碰撞部件的位移方向及位移距离进行限定；

所述弹性部件的一端固定，另一端与所述碰撞部件连动；

在受到外部碰撞力时，所述碰撞部件沿所述限位部件限定的位移方向及位移距离发生位移以触发所述碰撞感测开关；

在所述外部碰撞力消失时，所述碰撞部件在所述弹性部件的回复力作用下复位并消除对所述碰撞感测开关的触发。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述限位部件包括定位柱和设置在所述定位柱上的压板；

所述碰撞部件上设有定位孔；

所述碰撞部件通过所述定位孔套接在所述定位柱上；

其中，沿所述碰撞部件移动方向上，所述定位柱与所述定位孔之间具有第一间隙；

沿所述定位柱轴线方向上，所述压板与所述碰撞部件之间具有第二间隙。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述碰撞部件为扇形环状结构；

所述碰撞感测开关为多个；

多个所述碰撞感测开关沿所述扇形环状结构的周向均布，用以感测周向上多个角度处的碰撞。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述碰撞部件上设置有复位孔，所述弹性部件设置在所述复位孔内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的结构，其特征在于，还包括：底板；

所述碰撞感测开关与所述限位部件设置在所述底板上；

所述弹性部件的一端固定在所述底板上。

6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述碰撞部件与所述底板接触的一侧设置有多个具有球型底的支撑柱；

所述碰撞部件通过所述球型底与所述底板点接触。

7.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述多个支撑柱中各支撑柱的柱面外周布有多个加强肋；

所述加强肋与所述底板具有第三间隙。

8.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述限位部件、碰撞部件、弹性部件、所述碰撞感测碰撞感测开关的外壳以及所述底板中的任意一个或多个采用防水材料制成。

9.一种机器人，其特征在于，包括：

设置在所述机器人上的至少一个如权利要求1至8中任一项所述防碰撞结构；

所述防碰撞结构中的碰撞感测开关与所述机器人耦接。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，当所述机器人上设置的所述防碰撞结构为多个时，多个所述防碰撞结构中的碰撞部件围绕所述机器人的外周一圈，且多个所述碰撞部件中两相邻碰撞部件之间具有第四间隙。