CN107184157A - 一种具有红外检测单元的扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有红外检测单元的扫地机器人，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层、n型砷化镓衬底、p型GaxIn1‑ xNyAszSb1‑y‑z层、透明导电层以及上电极层，其中，0.2≤x≤0.4，0.09≤y≤0.15，0.7≤z≤0.8。本发明的扫地机器人通过设置红外检测单元，可以检测到扫地机器人前方是否有障碍物，当有障碍物时，控制单元将控制扫地机器人主体停止运动，避免撞坏扫地机器人或障碍物。
Description
技术领域
本发明涉及扫地机器人技术领域，特别是涉及一种具有红外检测单元的扫地机器人。
背景技术
扫地机器人又名扫地机或自移动的地面清洁机器人，其可以通过预约定时清洁，有效保持家中的清洁度使您原本每天的工作变成一周一次，其逐步的被越来越多的人所接受，成为每个家庭必不可少的清洁帮手。由于扫地机器人能够在待清洁地面上自行移动，因此所有的扫地机器人上都设置有红外感测器，该红外感测器能够防止扫地机器人在自移动过程中碰撞到障碍物而无法经一步移动或者撞坏扫地机器人或障碍物。现有的红外感测器感测不灵敏，感测精度较低。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种具有红外检测单元的扫地机器人。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种具有红外检测单元的扫地机器人，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层、n型砷化镓衬底、p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层、透明导电层以及上电极层，其中，0.2≤x≤0.4，0.09≤y≤0.15，0.7≤z≤0.8，所述红外光探测器的入光侧设置有覆盖所述红外光探测器的滤波片，所述滤波片仅允许波长与所述红外光发射器所发射的红外光的波长相同的红外光透过。
作为优选，所述红外检测单元个数为一个或多个。
作为优选，所述下电极层的材质为金、银、铝、铜中的一种或多种，所述下电极层的厚度为20-50纳米。
作为优选，所述n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层的厚度为10-50纳米。
作为优选，所述n型砷化镓衬底的厚度为500-700纳米。
作为优选，所述p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层的厚度为700-1000纳米。
作为优选，所述透明导电层的厚度为50-80纳米，所述透明导电层的材质为ITO、FTO或AZO。
作为优选，所述上电极层的材质为金、银、铝、铜中的一种或多种，所述上电极层的厚度为10-30纳米。
作为优选，所述红外光发射器发射的红外光的波长为1.35-1.55微米。
本发明的扫地机器人通过设置红外检测单元，可以检测到扫地机器人前方是否有障碍物，当有障碍物时，控制单元将控制扫地机器人主体停止运动，避免撞坏扫地机器人或障碍物，且本发明采用红外光探测器的红外光吸收层为GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层，该GaxIn1- xNyAszSb1-y-z层的红外光吸收率高，探测灵敏。
附图说明
图1为本发明的一种具有红外检测单元的扫地机器人的结构示意图；
图2为本发明的红外光探测器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-2所示，一种具有红外检测单元的扫地机器人，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层21、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层22、n型砷化镓衬底23、p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层24、透明导电层25以及上电极层26，其中，0.2≤x≤0.4，0.09≤y≤0.15，0.7≤z≤0.8，所述红外光探测器的入光侧设置有覆盖所述红外光探测器的滤波片，所述滤波片仅允许波长与所述红外光发射器所发射的红外光的波长相同的红外光透过。
其中，所述红外检测单元个数为一个或多个。所述下电极层的材质为金、银、铝、铜中的一种或多种，所述下电极层的厚度为20-50纳米。所述n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层的厚度为10-50纳米。所述n型砷化镓衬底的厚度为500-700纳米。所述p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层的厚度为700-1000纳米。所述透明导电层的厚度为50-80纳米，所述透明导电层的材质为ITO、FTO或AZO。所述上电极层的材质为金、银、铝、铜中的一种或多种，所述上电极层的厚度为10-30纳米。所述红外光发射器发射的红外光的波长为1.35-1.55微米。
实施例1
如图1-2所示，一种具有红外检测单元的扫地机器人，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层21、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层22、n型砷化镓衬底23、p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层24、透明导电层25以及上电极层26，其中，x=0.2，y=0.1，z=0.7，所述红外光探测器的入光侧设置有覆盖所述红外光探测器的滤波片，所述滤波片仅允许波长与所述红外光发射器所发射的红外光的波长相同的红外光透过。其中，所述红外检测单元个数为两个。所述下电极层的材质为金，所述下电极层的厚度为20纳米。所述n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层的厚度为10纳米。所述n型砷化镓衬底的厚度为500纳米。所述p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层的厚度为700纳米。所述透明导电层的厚度为50纳米，所述透明导电层的材质为ITO。所述上电极层的材质为银，所述上电极层的厚度为10纳米。所述红外光发射器发射的红外光的波长为1.55微米。
实施例2
如图1-2所示，一种具有红外检测单元的扫地机器人，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层21、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层22、n型砷化镓衬底23、p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层24、透明导电层25以及上电极层26，其中，x=0.3，y=0.12，z=0.75，所述红外光探测器的入光侧设置有覆盖所述红外光探测器的滤波片，所述滤波片仅允许波长与所述红外光发射器所发射的红外光的波长相同的红外光透过。所述红外检测单元个数为两个。所述下电极层的材质为铝，所述下电极层的厚度为30纳米。所述n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层的厚度为20纳米。所述n型砷化镓衬底的厚度为600纳米。所述p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层的厚度为800纳米。所述透明导电层的厚度为60纳米，所述透明导电层的材质为FTO。所述上电极层的材质为银，所述上电极层的厚度为20纳米。所述红外光发射器发射的红外光的波长为1.5微米。
实施例3
如图1-2所示，一种具有红外检测单元的扫地机器人，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层21、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层22、n型砷化镓衬底23、p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层24、透明导电层25以及上电极层26，其中，x=0.4，y=0.15，z=0.8，所述红外光探测器的入光侧设置有覆盖所述红外光探测器的滤波片，所述滤波片仅允许波长与所述红外光发射器所发射的红外光的波长相同的红外光透过。所述红外检测单元个数为两个。所述下电极层的材质为铜，所述下电极层的厚度为50纳米。所述n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层的厚度为50纳米。所述n型砷化镓衬底的厚度为700纳米。所述p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层的厚度为1000纳米。所述透明导电层的厚度为80纳米，所述透明导电层的材质为AZO。所述上电极层的材质为金，所述上电极层的厚度为30纳米。所述红外光发射器发射的红外光的波长为1.35微米。
本发明的扫地机器人通过设置红外检测单元，可以检测到扫地机器人前方是否有障碍物，当有障碍物时，控制单元将控制扫地机器人主体停止运动，避免撞坏扫地机器人或障碍物，且本发明采用红外光探测器的红外光吸收层为GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层，该GaxIn1- xNyAszSb1-y-z层的红外光吸收率高，探测灵敏。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，包括扫地机器人主体、控制单元、移动单元以及红外检测单元，所述控制单元控制移动单元使得扫地机器人主体移动，所述红外检测单元安装在扫地机器人主体的前侧，所述红外检测单元包括一红外光发射器以及一红外光探测器，所述红外光发射器发射的红外光的波长与所述红外光探测器探测的红外光的波长相同，所述红外光探测器包括依次层叠的下电极层、n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层、n型砷化镓衬底、p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层、透明导电层以及上电极层，其中，0.2≤x≤0.4，0.09≤y≤0.15，0.7≤z≤0.8，所述红外光探测器的入光侧设置有覆盖所述红外光探测器的滤波片，所述滤波片仅允许波长与所述红外光发射器所发射的红外光的波长相同的红外光透过。
2.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述红外检测单元个数为一个或多个。
3.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述下电极层的材质为金、银、铝、铜中的一种或多种，所述下电极层的厚度为20-50纳米。
4.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述n型磷掺杂石墨烯欧姆接触层的厚度为10-50纳米。
5.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述n型砷化镓衬底的厚度为500-700纳米。
6.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述p型GaxIn1-xNyAszSb1-y-z层的厚度为700-1000纳米。
7.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述透明导电层的厚度为50-80纳米，所述透明导电层的材质为ITO、FTO或AZO。
8.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述上电极层的材质为金、银、铝、铜中的一种或多种，所述上电极层的厚度为10-30纳米。
9.根据权利要求1所述的具有红外检测单元的扫地机器人，其特征在于，所述红外光发射器发射的红外光的波长为1.35-1.55微米。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170922 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |