CN109512344A - 一种移动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动机器人，包括：机器人主体，所述机器人主体包括目标侧面，所述目标侧面包括非圆柱体侧面；驱动轮，所述驱动轮设置在所述机器人主体的底部，所述驱动轮用于驱动所述机器人主体移动；至少两个距离传感器，距离传感器用于采集和障碍物之间的距离；其中，所述至少两个距离传感器沿所述移动机器人的前移方向依次设置在所述机器人主体上的不同位置；所述目标侧面为在所述移动机器人的前移方向上，所述机器人主体的最前位置和最后位置之间的一侧面。

Description

一种移动机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人。

背景技术

目前，移动机器人能够按照一定规则在室内或室外空间中移动，如清洁机器人等多用于对地面进行自动清洁，如可以为家庭室内清洁、大型场所清洁等。移动机器人在移动过程中需要对其周边障碍物进行探测，以避免或减少碰撞。

现有的移动机器人如清洁机器人多数为扁平的圆柱状结构，设置在移动机器人的侧边的距离传感器离移动机器人的中心线最远，从而该距离传感器探测的距离障碍物的距离值为移动机器人距离该障碍物的最近距离，移动机器人侧面的其它位置距离该障碍物的距离值都比该最近距离大，使用设置在该处的距离传感器测出的距离值，可以较好地定位出移动机器人至障碍物的距离，从而，利用该距离传感器的探测数据可以保证移动机器人顺利进行沿墙移动、绕障碍物移动等操作。

但是，对于侧面为非圆柱体侧面的移动机器人来说，若利用设置在该侧面上的距离传感器探测出的距离值，则该侧面的其它位置至障碍物的距离可能大于也可能小于该探测出的距离值，从而使得移动机器人对位于其侧面的障碍物的探测准确性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种移动机器人，用以解决现有技术中清洁机器人对位于其侧面的障碍物的探测准确性较低的技术问题。

本发明提供了一种移动机器人，包括：

机器人主体，所述机器人主体包括目标侧面，所述目标侧面包括非圆柱体侧面；

驱动轮，所述驱动轮设置在所述机器人主体的底部，所述驱动轮用于驱动所述机器人主体移动；

至少两个距离传感器，距离传感器用于采集和障碍物之间的距离；

其中，所述至少两个距离传感器沿所述移动机器人的前移方向依次设置在所述机器人主体上的不同位置；

所述目标侧面为在所述移动机器人的前移方向上，所述机器人主体的最前位置和最后位置之间的一侧面。

上述移动机器人，优选的：

所述非圆柱体侧面为平面结构。

上述移动机器人，优选的：

所述驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮的旋转轴线和所述第二驱动轮的旋转轴线位置重合；

其中，所述至少两个距离传感器中的第一距离传感器和第二距离传感器设置在驱动轮旋转轴线的同一侧，所述驱动轮旋转轴线为所述第一驱动轮的旋转轴线或所述第二驱动轮的旋转轴线。

上述移动机器人，优选的：

在所述移动机器人的前移方向上,所述第一距离传感器与所述驱动轮旋转轴线相距第一目标距离，所述第二距离传感器与所述驱动轮旋转轴线相距第二目标距离；

其中，所述第二目标距离小于所述第一目标距离。

上述移动机器人，优选的：

在所述移动机器人的前移方向上，所述第一距离传感器位于所述第二距离传感器之前，所述第二距离传感器位于所述驱动轮旋转轴线之前。

上述移动机器人，优选的：

所述机器人主体的头部设置有碰撞壳体；

所述第一距离传感器设置在所述碰撞壳体内；

所述碰撞壳体上设置有开口，所述开口与所述第一距离传感器相对设置，所述第一距离传感器通过所述开口采集和障碍物之间的距离。

上述移动机器人，优选的：

所述至少两个距离传感器中的不同距离传感器发射探测信号的发射方向平行，和/或，所述至少两个距离传感器中的不同距离传感器发射探测信号的发射方向处于同一平面。

上述移动机器人，优选的：

所述至少两个距离传感器分别设置在所述目标侧面的不同位置上。

上述移动机器人，优选的：

所述移动机器人还包括清洁件，所述清洁件用于清洁地面，所述清洁件设置在所述机器人主体的底部。

上述移动机器人，优选的：

所述移动机器人还包括拖擦件，所述拖擦件设置在所述机器人主体的底部，所述拖擦件用于对地面进行拖地清洁；所述拖擦件在清洁工作过程中的清洁范围位于所述机器人主体的边缘的覆盖范围之内；

所述驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮的旋转轴线和所述第二驱动轮的旋转轴线位置重合；

沿所述移动机器人的前移方向，预设位置至所述机器人主体的前部的边缘的距离为第一距离；

沿垂直于所述移动机器人的前移方向的方向，所述预设位置至所述机器人主体的侧部的边缘的距离为第二距离，其中，所述第一距离大于所述第二距离；

所述预设位置为在所述第一驱动轮的旋转轴线或所述第二驱动轮的旋转轴线上所述第一驱动轮和所述第二驱动轮之间中间的位置。

从上述技术方案可以看出，本发明公开的一种移动机器人中，在其前移方向上具有从机器人主体的最前位置和最后位置之间的目标侧面，而这一目标侧面上包括非圆柱体侧面，本发明中通过在沿移动机器人的前移方向上的不同位置上依次设置至少两个距离传感器，由此，通过在移动机器人的前移方向上增加能够采集和障碍物之间距离的距离传感器，进而增加从移动机器人的目标侧面探测到和障碍物之间的距离的范围，从而提高具有非圆柱体侧面的移动机器人对位于其侧面附近的障碍物探测的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的移动机器人的立体示意图；

图2为本发明实施例提供的移动机器人去除部分壳体后的示意图；

图3为本发明实施例提供的拖地机器人的仰视图；

图4为本发明实施例提供的扫地机器人的仰视图；

图5为本发明实施例提供的移动机器人的另一结构示意图；

图6-图8分别为本发明实施例提供的移动机器人的示例图；

图9-图13分别为本发明实施例提供的移动机器人的其他结构示意图；

图14-图15分别为本发明实施例提供的移动机器人的其他示例图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

为了对本发明实施例的描述有更准确的理解，下面对本发明实施例涉及到的一些术语进行解释。

1)移动机器人。移动机器人为可以自主移动的设备，移动机器人上设有驱动轮，驱动轮可以用于驱动移动机器人移动。移动机器人包括但不限于清洁机器人、展会机器人、和仓储机器人等等。其中，清洁机器人可以为扫地机器人、拖地机器人、或者扫拖一体机器人等。

2)距离传感器。距离传感器用于测量距离传感器和障碍物之间的距离。

距离传感器可以为超声波测距传感器、激光测距传感器、红外线测距传感器、或者深度传感器等。

例如，若距离传感器为红外测距传感器，则可使用飞行时间(ToF，Time-of-Flight)式方法计算距离。例如，该距离传感器由红外发射器、检测器和电子电路组成，其中，红外发射器用于发射光线，检测器接收反射光线，电子电路计算光线发射时间与返回时间的差值。从而测量光线从距离传感器照射到最近物体，然后反射到距离传感器所用时间，然后使用该时间计算出距离传感器至反射光线的物体之间的距离，该物体也称之为障碍物。

3)旋转轴线。物体绕着旋转的直线为旋转轴线。例如，驱动轮被驱动旋转时，驱动轮绕着驱动轮的旋转轴线旋转。

本发明实施例提供了一种移动机器人，该移动机器人可以为清洁机器人，用以对地面进行自动清洁，清洁机器人的应用场景可以为家庭室内清洁、大型场所清洁等。移动机器人用作清洁机器人时的类型包括扫地机器人1001、拖地机器人1002、以及扫拖一体机器人等。

应该理解，本发明实施例的移动机器人还可以为展会机器人和仓储机器人等。

图1为本发明实施例提供的移动机器人的立体示意图，图2为图1所示移动机器人去除部分壳体后的示意图，图3为拖地机器人的仰视图，图4为扫地机器人的仰视图，图5为图1所示移动机器人的另一结构示意图。

如图1至图5所示，移动机器人包括机器人主体101、行走单元102、和传感器单元103等。

其中，机器人主体101可以为各种结构，在本发明实施例中，以机器人主体101为D字形结构为例进行说明。如图1所示，D字形结构的机器人主体101包括设置在前部的方形结构主体和设置在后部半圆形结构主体，方形结构主体可以为前部边缘倒圆角的矩形结构，方形结构主体和半圆形结构相连接，在移动机器人的前移方向上，方形结构主体位于半圆形结构主体的前方，即从半圆形结构主体指向方形结构主体的方向为移动机器人的前移方向。在本发明实施例中，机器人主体101为左右对称结构。

移动机器人作为清洁机器人时还可以包括清洁件，清洁件具体可以为拖擦件或者边刷，清洁件用于对地面进行清洁，清洁件的数量可以为一个或多个，在清洁工作状态下，清洁件可进行旋转。清洁件设置在机器人主体101的底部，具体为机器人主体101的底部靠前的位置。具体的，在机器人主体101的头部附近设有驱动机构，例如，驱动机构包括驱动电机和转轴，在机器人主体101内部设有该驱动电机，在机器人主体101的底部伸出两个转轴，清洁件套接在转轴上。驱动电机可带动转轴旋转，从而转轴带动清洁件旋转。

如图3所示，对于拖地机器人1002来说，清洁件具体为拖擦件1101，拖擦件1101例如为拖布。拖擦件1101用于对地面进行拖地清洁。

如图4所示，对于扫地机器人1001来说，清洁件具体为边刷1102，边刷1102用于对地面进行扫地清洁。扫地机器人1001还设有吸尘装置，吸尘装置包括设置在机器人主体101的底部的吸尘口1121和设置在机器人主体101内部的尘盒1122和风机1123。边刷1102设置在扫地机器人1001底部的转轴上，转轴带动边刷1102后，转动的边刷1102将灰尘等垃圾扫到扫地机器人1001底部的吸尘口1121附近，因风机1123的抽吸作用，这些垃圾被吸入吸尘口1121，通过吸尘口1121进入尘盒1122中进行暂存。

在本发明实施例中，清洁机器人的清洁件可以设置为可拆卸的连接方式，具体的，在需要进行拖地清洁时，将拖擦件1101安装到机器人主体101的底部，对地面进行拖地清洁；在需要进行扫地清洁时，使用边刷1102替换拖擦件1101，将边刷1102安装到机器人主体101的底部，对地面进行扫地清洁。

行走单元102为与移动机器人的移动相关的部件，行走单元102包括驱动轮1021和万向轮1022。驱动轮1021用于驱动移动机器人移动，即驱动机器人主体101移动，而万向轮1022和驱动轮1021配合实现移动机器人的转向和移动。具体的，驱动轮1021可以为两个，两个驱动轮1021设置在机器人主体101底部中间靠后的位置，在左右两边各设置一个驱动轮1021，万向轮1022设置在机器人主体101底部的靠前位置，具体设置在移动机器人的中轴线上。而移动机器人用作清洁机机器人时，万向轮1022具体设置在清洁机器人的中轴线上，且位于左右两个清洁件之间。

其中，每一驱动轮1021上设有驱动轮电机，在驱动轮电机的带动下，驱动轮1021转动。由此，驱动轮向移动机器人提供移动的动力，即驱动轮1021转动后，带动移动机器人移动。而驱动轮1021和万向轮1022配合实现移动机器人的移动和转向，驱动轮1021转动后可驱动移动机器人前移或后移，通过控制左右两个驱动轮1021的转速差，可控制移动机器人的转向角度。

图5是图1所示移动机器人的另一结构示意图。

控制器104设置在机器人主体101内部，控制器104用于控制移动机器人执行具体的操作。该控制器104例如可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、或微处理器(Microprocessor)等。如图5所示，控制器104与电池105、存储器107、驱动电机106、行走单元102、传感器单元103、通信单元108、以及机器人交互单元109等部件电连接，以对这些部件进行控制。

电池105设置在机器人主体101内部，电池105用于为移动机器人提供电力。

机器人主体101上还设有充电部件，该充电部件用于从外部设备获取电力，从而向电池105进行充电。

存储器107设置在机器人主体101上，存储器107上存储有程序，该程序被控制器104执行时实现相应的操作。存储器107还用于存储供移动机器人使用的参数。其中，存储器107包括但不限于磁盘存储器、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光学存储器等。

通信单元108设置在机器人主体101上，通信单元108用于让移动机器人100和外部设备进行通信，通信单元108包括但不限于无线保真(WIreless-Fidelity，WI-FI)通信模块1081和短距离通信模块1082等。移动机器人可以通过WI-FI通信模块1081连接WI-FI路由器，从而通过WI-FI路由器与终端进行通信。移动机器人可通过短距离通信模块1082与基站进行通信。其中，基站为配合移动机器人使用的清洁设备。

在机器人主体101上设置的传感器单元103包括各种类型的传感器，例如激光雷达1031、碰撞传感器1032、距离传感器1033、跌落传感器1034、计数器1035、和陀螺仪1036等。

激光雷达1031包括有发射器和接收器。激光雷达1031设置在机器人主体101的顶部，在工作时，激光雷达1031旋转，并通过激光雷达1031上的发射器发射激光信号，激光信号被障碍物反射，从而激光雷达1031的接收器接收障碍物反射回的激光信号。激光雷达1031的电路单元通过对接收的激光信号进行分析，可探测得到激光雷达1031周围的环境信息，例如障碍物相对激光雷达1031的距离和角度等。

碰撞传感器1032包括碰撞壳体10321和触发传感器10322。碰撞壳体10321设置在机器人主体101的前部，碰撞壳体10321为U型结构，围绕机器人主体101的头部和侧边的前部设置。具体来说，碰撞壳体10321设置在机器人主体101的头部和机器人主体101的左右两侧的靠前位置。触发传感器10322设置在机器人主体101内部且位于碰撞壳体10321之后。在碰撞壳体10321和机器人主体101之间设有弹性缓冲件，如弹簧或弹片等。当移动机器人通过碰撞壳体10321与障碍物碰撞时，碰撞壳体10321向移动机器人内部移动，且压缩弹性缓冲件。在碰撞壳体10321向移动机器人内部移动一定距离后，碰撞壳体10321与触发传感器10322接触，触发传感器10322被触发产生碰撞信号，例如碰撞传感器1032不被触发时输出低电平信号，触发传感器10322被触发产生的碰撞信号为高电平信号，该碰撞信号可发送到机器人主体101内的控制器104，以进行处理。在碰完障碍物后，移动机器人远离障碍物，在弹性缓冲件的作用下，碰撞壳体10321移回原位。可见，碰撞传感器1032可对障碍物进行检测，以及当碰撞到障碍物后，起到缓冲作用。

距离传感器1033具体可以为红外探测传感器，可用于探测障碍物至距离传感器1033的距离。距离传感器1033设置在机器人主体101的侧面，从而通过距离传感器1033可测出位于移动机器人侧面附近的障碍物至距离传感器1033的距离值。

跌落传感器1034设置在机器人主体101的底部边缘，数量可以为一个或多个。当移动机器人移动到地面的边缘位置时，通过跌落传感器1034可探测出移动机器人有从高处跌落的风险，从而执行相应的防跌落反应，例如移动机器人停止移动、或往远离跌落位置的方向移动等。

在机器人主体101的内部还设有计数器1035和陀螺仪1036。计数器1035用于对驱动轮1061的转动角度总数进行累计，以计算出驱动轮1061驱动移动机器人移动的距离长度。陀螺仪1036用于检测移动机器人转动的角度，从而可确定出移动机器人的朝向。

机器人交互单元109设置在机器人主体101上，用户可通过机器人交互单元109和移动机器人进行交互。机器人交互单元109例如包括开关按钮1091、和扬声器1092等部件。用户可通过按压开关按钮1091，控制移动机器人启动工作或停止工作。移动机器人可通过扬声器1092向用户播放提示音。

应该理解，本发明实施例描述的移动机器人只是一个具体示例，并不对本发明实施例的移动机器人构成具体限定，本发明实施例的移动机器人还可以为其它的具体实现方式。例如，在其它的实现方式中，移动机器人可以比图1所示的移动机器人有更多或更少的部件。

基于以上实现，在一种实现方式中，本发明实施例中的移动机器人包括机器人主体101和驱动轮。驱动轮设置在机器人主体101的底部，驱动轮用于驱动机器人主体101移动。机器人主体101包括多个侧面，即机器人主体101在顶面和底面之间包括围绕一圈的外侧面，这些外侧面可以基于位置不同而分为不同的侧面，其中，机器人主体101包括一个或多个目标侧面，而目标侧面中包括有非圆柱体侧面。

其中，目标侧面即为在移动机器人的前移方向上，机器人主体101的最前位置和最后位置之间的一侧面，具体为，目标侧面为机器人主体101的最前位置和最后位置之间的左侧面或者右侧面。例如，如图6中所示，其中，机器人主体101的最前位置即为机器人主体101的倒圆角的矩形结构的最前位置a，机器人主体101的最后位置即为机器人主体101的半圆形结构的最后位置b。而具有非圆柱体侧面的目标侧面可以理解为：在移动机器人的前移方向上，从机器人主体101的最前位置到最后位置之间，至少具有部分侧面为非圆柱体侧面的侧面。非圆柱体侧面可以有多种实现方式，非圆柱体侧面包括但不限于平面结构、波浪形曲面或折面结构等等。例如，如图7中所示，机器人主体101的左右两侧，从机器人主体101的最前位置到最后位置之间，具有一部分侧面为平面侧面，即目标侧面包括平面结构。

为了实现目标侧面包括平面结构，在一个示例中，机器人主体为D字形结构，具体来说，机器人主体包括方形结构主体和半圆形结构主体，方形结构主体和半圆形结构主体相连接。在移动机器人的前移方向上，方形结构主体位于半圆形结构主体的前方。目标侧面包括的平面结构为方形结构主体的侧面。

应该理解，机器人主体除了可以为D字形结构外，还可以是其它的结构形式，例如为方形结构、椭圆形结构等等。

例如，在一个具体的示例中，移动机器人还包括拖擦件，拖擦件设置在机器人主体的底部，拖擦件用于对地面进行拖地清洁。该移动机器人也可以称之为拖地机器人。其中，拖擦件在清洁工作过程中的清洁范围位于机器人主体的边缘的覆盖范围之内。这样，在工作过程中可以通过机器人主体和障碍物的碰撞，避免了拖擦件撞到障碍物。此时，驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，第一驱动轮的旋转轴线和第二驱动轮的旋转轴线位置重合。预设一预设位置，该预设位置为在第一驱动轮的旋转轴线或第二驱动轮的旋转轴线上第一驱动轮和第二驱动轮之间中间的位置。这样，在移动机器人转动时，有时可以该预设位置为旋转中心。另外，沿移动机器人的前移方向，预设位置至机器人主体的前部的边缘的距离为第一距离。沿垂直于移动机器人的前移方向的方向，预设位置至机器人主体的侧部的边缘的距离为第二距离。其中，第一距离大于第二距离，从而机器人主体的侧面包括目标侧面，机器人主体的侧面为非圆柱体侧面，这样可以方便设置有助于减小拖擦件和机器人主体的边缘之间的距离的结构形式，从而减小清洁盲区。

相应的，本发明实施例中包括有至少两个距离传感器1033，每个距离传感器1033均可以用于采集与障碍物之间的距离，而本实施例中的至少两个距离传感器1033在机器人主体101中的设置位置可以为：沿移动机器人的前移方向上在机器人主体101上的不同位置。换言之，该至少两个距离传感器沿移动机器人的前移方向依次设置在机器人主体上的不同位置，例如，机器人主体101的同一侧面的不同位置，具体如设置在包括非圆柱体侧面的目标侧面的不同位置，如图1和8中所示。或者，该至少两个距离传感器1033也可以设置在机器人主体101的其它部位，例如设置在机器人主体101的顶面中间位置，或者设置在机器人主体101的底部等等，只要能使得该至少两个距离传感器沿移动机器人的前移方向依次设置在机器人主体101上的不同位置即可。在本实施例中，移动机器人的前移方向指移动机器人不转弯且往前直走的方向。

在一个具体的实现方式中，至少两个距离传感器1033是设置在机器人主体101的同一侧面上的不同位置上，具体可以为目标侧面上的不同位置上。由此，不同位置上的距离传感器1033分别采集与障碍物之间的距离，每个距离传感器1033之间因为位置不同，且每一距离传感器1033都有属于其自身的探测方向，不同距离传感器1033的探测方向叠加后，能扩展距离传感器总体的探测范围。如图9中所示，第一距离传感器10331可探测在第一探测方向1111上第一距离传感器10331和障碍物之间的距离，第二距离传感器10332可探测在第二探测方向1112上第二距离传感器10332和障碍物之间的距离，即对图9所示的移动机器人，其探测范围为第一探测方向1111和第二探测方向1112构成的探测范围。由此，机器人主体101上的至少两个距离传感器1033通过设置在不同的位置上来增加能够采集与障碍物之间距离的范围，即增加探测障碍物的范围，从而提高具有非圆柱体侧面的移动机器人对障碍物探测的准确性。

其中，在本实施例中，距离传感器采集的和障碍物之间的距离可以为预设范围内的连续值中的任意值。这样，移动机器人上的距离传感器可以采集到和障碍物之间的距离的实际值。

在本实施例的一种实现方式中，行走单元102中的驱动轮1021包括有两个驱动轮：第一驱动轮10211和第二驱动轮10212。在机器人主体101中，第一驱动轮10211的旋转轴线和第二驱动轮10212的旋转轴线位置重合，其中，移动机器人中的至少两个距离传感器1033中的第一距离传感器10331和第二距离传感器10332设置在驱动轮旋转轴线的同一侧，具体可以为，沿移动机器人的前移方向，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332设置在驱动轮旋转轴线之前，或者，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332设置在驱动轮旋转轴线之后。如图10中所示，沿移动机器人的前移方向，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332设置在驱动轮旋转轴线之前。本实施例的驱动轮旋转轴线为第一驱动轮10211的旋转轴线，或者也可以为第二驱动轮10212的旋转轴线，即本实施例中将第一驱动轮10211(图10中所示的左驱动轮)的旋转轴线和第二驱动轮10212(图10中所示的右驱动轮)的旋转轴线统称之为驱动轮旋转轴线。移动机器人在进行转向时的旋转中心在驱动轮旋转轴线上，随着第一驱动轮10211和第二驱动轮10212之间的转速差的不同，该旋转中心在驱动轮旋转轴线上移动。

相应的，在移动机器人的前移方向上，第一距离传感器10331与驱动轮旋转轴线相距第一目标距离D1，第二距离传感器10332与驱动轴旋转轴线相距第二目标距离D2，而第二目标距离D2小于第一目标距离D1，也就是说，第一距离传感器10331与驱动轮旋转轴线的距离大于第二距离传感器10332与驱动轮旋转轴线的距离，如图11中所示。

或者，在移动机器人的前移方向上，第一距离传感器10331位于第二距离传感器10332之前，而第二距离传感器10332位于驱动轮旋转轴线之前，如图12中所示，也就是说，在移动机器人的前移方向上，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332均设置在驱动轮旋转轴线之前，而第一距离传感器10331比第二距离传感器10332距离驱动轮旋转轴线远，其中，第一距离传感器10331与第二距离传感器10332相距距离L。

基于以上实现，本发明实施例中，机器人主体101的头部设置有碰撞壳体10321，第一距离传感器10331可以设置在碰撞壳体10321内。在碰撞壳体10321上可以设置有开口，如图2和图13所示，碰撞壳体10321上的开口与位于碰撞壳体10321内侧的距离传感器相对设置。例如，第一距离传感器10331设置在碰撞壳体10321内后，碰撞壳体10321上的开口与第一距离传感器10331相对设置，相对设置指碰撞壳体10321上的开口面对第一距离传感器10331，从而，第一距离传感器10331可以通过碰撞壳体10321上的开口采集与障碍物之间的距离，即第一距离传感器10331发射的探测信号可穿过碰撞壳体10321上的开口，并且该探测信号被障碍物反射后，可穿过碰撞壳体10321上的开口以被第一距离传感器10331接收。这样，第一距离传感器10331配合碰撞壳体10321上的开口使用后，可探测到环境中的障碍物。

在一种实现方式中，该移动机器人所设置的至少两个距离传感器中的不同距离传感器发射探测信号的发射方向平行，和/或，发射方向处于同一平面，由此，不同距离传感器发射探测信号的发射方向平行时，可以方便结合使用不同距离传感器探测的数据，例如，沿移动机器人的前移方向，此时设置在前方的距离传感器探测到的障碍物的位置位于后方的距离传感器探测到的障碍物的位置之前。不同距离传感器发射探测信号的发射方向处于同一平面，方便移动机器人探测位于同一平面上的障碍物。

基于以上方案，本实施例中，以机器人主体101的右侧上设置两个距离传感器：第一距离传感器10331和第二距离传感器10332为例进行说明，另外，在机器人主体101的左侧也可以设置两个距离传感器。

在本实施例的具体实现中，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332可以为相同的传感器，用以探测距离障碍物的距离值，具体的，第一距离传感器10331设置在沿移动机器人的前移方向上靠前的位置，第二距离传感器10332设置在沿移动机器人的前移方向上靠后的位置。而且，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332设置在驱动轮旋转轴线的同一侧。

其中，第一距离传感器10331的具体设置位置为：

第一距离传感器10331设置在移动机器人侧边的内部，且距离驱动轮旋转轴线尽量远。在本实施例中，第一距离传感器10331距离驱动轮旋转轴线的距离为第一目标距离D1。

在本实施例中，因移动机器人的头部被碰撞壳体10321包绕，为了第一距离传感器10331设置得尽量靠前，第一距离传感器10331设置在碰撞壳体内部。在碰撞壳体10321上设有开口，该开口与第一距离传感器10331相对，第一距离传感器10331的发射器发出探测信号，该探测信号从该开口发出，当探测信号被障碍物反射后，反射的探测信号从碰撞壳体10321的该开口进入，到达第一距离传感器10331的接收器。从而保证了第一距离传感器10331的探测信号能对周围环境进行探测，且不影响碰撞壳体10321相对机器人主体的移动。

其中，第二距离传感器10332的具体设置位置为：

第二距离传感器10332设置在移动机器人侧面的内部，且靠近驱动轮旋转轴线。第二距离传感器10332距离驱动轮旋转轴线的距离为第二目标距离D2，第二目标距离D2为预设值。如图14所示，移动机器人在绕障碍物时，通过第二距离传感器10332对障碍物进行探测，被绕的预设最小障碍物决定了D2的大小。

其中，第一目标距离D1大于第二目标距离D2，L＝D1-D2，L为第一距离传感器10331和第二距离传感器10332之间的距离。

关于第一目标距离D1、第二目标距离D2和L有如下要求：

其中，L可用于计算目标角度θ，其中，目标角度θ为移动机器人的驱动轮旋转轴线与垂直于墙面的直线之间的夹角，目标角度θ也为移动机器人前移方向与墙面之间的夹角，如图15中所示，目标角度θ越准确，则根据目标角度θ计算出的距离H越准确，距离H为移动机器人上的预设的基准点至前述墙面的距离。该基准点位于第二距离传感器10332发射探测信号的发射方向所在的直线上。因L的大小决定了计算目标角度θ时的信噪比，L越大，计算误差的引入越小，从而越利于对目标角度θ的计量，而目标角度θ的准确性对计算移动机器人至墙面的距离H的准确性有影响，故而，L越大越好。

其中，D1的大小决定了L的大小。为了L的数值能尽量大，第一目标距离D1要尽量大。为此，第一距离传感器10331在机器人主体101中，在能够安装的位置尽量靠前。

其中，D2为预设值，D2的大小与目标障碍物有关，目标障碍物为预设的障碍物。移动机器人在环绕目标障碍物转动时，通过第二距离传感器10332对目标障碍物进行探测。该目标障碍物为移动机器人需要通过第二距离传感器10332进行探测的障碍物中预设的最小的障碍物。

其中，D2大于0且小于R，R为目标障碍物的长度的一半。在本实施例中，D2的值可以预设为2-3cm。

需要说明的是，D2的大小保证了移动机器人在绕目标障碍物转动时，第二距离传感器10332能保持对目标障碍物的有效探测。其中，有效探测指：当第二距离传感器10332靠近目标障碍物时，第二距离传感器10332探测到的距离目标障碍物的距离值变小；当第二距离传感器10332远离目标障碍物时，第二距离传感器10332探测到的距离目标障碍物的距离值变大。

在本实施例中，在机器人主体101的头部设置了驱动电机以带动清洁件旋转，为了提供安装驱动电机的位置，机器人主体101的长度设计得较长，而为了减少机器人主体101的体积，不使用扁平的圆柱体结构，而采用D字形结构。此时，机器人主体101的侧面包括平面侧面，其中，机器人主体101的侧面可以理解为：在移动机器人的前移方向上机器人主体101从最前位置到最后位置之间的侧面，该侧面中的部分侧面为平面侧面，或者该侧面的全部为平面侧面，在同一侧面上设置第一距离传感器10331和第二距离传感器10332后(具体的，第一距离传感器10331和第二距离传感器10332可以设置在平面侧面上，也可以设置在侧面上的非平面侧面所在的位置)，由此，通过该两个距离传感器1033对环境的探测，扩大了移动机器人对侧面附近的环境的探测范围。在绕障碍物转动时，通过该两个距离传感器1033的配合，可以使得移动机器人顺利进行转向，减少与障碍物碰撞的可能性。

以下对本实施例中移动机器人利用第一距离传感器和第二距离传感器探测障碍物的几种场景进行说明：

在第一种实现方式中，移动机器人利用第一距离传感器10331探测障碍物，如下：

在移动机器人沿墙面等平面的壁面移动时，移动机器人可利用第一距离传感器10331的探测数据判断和壁面的位置关系。其中，移动机器人的旋转中心在驱动轮旋转轴线上，而第一距离传感器10331远离驱动轮旋转轴线设置，从而移动机器人在沿壁面移动时，在机器人主体101的前移方向和壁面之间的夹角在预设角度(较小的角度)内时，第一距离传感器10331探测的距离值正比于机器人主体101的侧面和壁面之间的距离值。即若第一距离传感器10331探测的距离值变大，则机器人主体101的侧面和壁面之间的距离值变大。若第一距离传感器10331探测的距离值变小，则机器人主体101的侧面和壁面之间的距离值变小。

这样，第一距离传感器10331探测到的至障碍物的距离值能准确反映移动机器人的头部相对壁面的转向，从而可基于第一距离传感器10331探测到的至障碍物的距离值进行移动机器人的转向的调整。

另外，移动机器人在沿墙壁移动时，因第一距离传感器10331靠近移动机器人的头部边缘，从而，移动机器人可通过第一距离传感器10331的探测数据尽早判断出墙面的终结、拐角、或者墙面的突然出现。这样，移动机器人可利用第一距离传感器10331的探测数据快速进行环境的判断，以尽早执行相应的策略。

并且，因为第一距离传感器10331设置在碰撞壳体10321内，从而若第一距离传感器10331可以检测到障碍物，则无需碰撞传感器1032对该障碍物的碰撞检测，从而，减少了清洁机器人与障碍物的碰撞，使得清洁机器人的移动更顺畅。

在第二种实现方式中，移动机器人利用第二距离传感器10332探测障碍物，如下：

在移动机器人绕障碍物移动时，如清洁机器人绕障碍物进行地面清洁时，可通过第二距离传感器10332对障碍物进行探测，得到和障碍物之间的距离。因为移动机器人的旋转中心在驱动轮旋转轴线上，第二距离传感器10332设置在驱动轮旋转轴线的附近且靠前的位置，第二距离传感器10332可提前检测出障碍物的情况，从而在移动机器人向前运动时，可以利用第二距离传感器10332探测出的距离值，可以有效控制移动机器人的转向，避免移动机器人在转向时移动机器人的侧面与障碍物发生碰撞。

在第三种实现方式中，移动机器人基于第一距离传感器10331和第二距离传感器10332探测到的距离值计算移动机器人至壁面的距离H，如下：

如图15所示，移动机器人至壁面的距离以移动机器人上的预设的基准点至壁面的距离H表示。该基准点位于第二距离传感器10332发射探测信号的发射方向所在的直线上。在求取距离H时，使用第一距离传感器10331探测出的距离值X3和第二距离传感器10332探测出的距离值X2，其中，基准点至第二距离传感器10332的距离值X1、第一距离传感器10331和第二距离传感器10332之间的距离L为已知值。这样，使用下述公式1和公式2即可计算出距离H。其中，L越大，计算出的目标角度θ越准确，目标角度θ越准确，则距离H越准确。

(X2+X1)cosθ＝H 公式(2)

应该理解，本发明的移动机器人的种类有多种，例如为清洁机器人、展会机器人、或仓储机器人等。在移动机器人为清洁机器人时，移动机器人还包括清洁件，清洁件用于清洁地面，清洁件设置在机器人主体的底部。这样，清洁机器人在驱动轮的驱动下移动，同时可以通过清洁件对地面进行清洁操作。

综上，下面对本实施例的移动机器人的一些有益效果进行说明：

1)移动机器人的侧面包括非圆柱体侧面，对移动机器人的侧面和壁面的位置关系要求较高，在移动机器人的同一侧面上前后设有至少两个距离传感器，可扩大移动机器人对侧面附近的环境探测的范围。

2)移动机器人的旋转中心在左右驱动轮的旋转轴线上，从而移动机器人可以通过调整左右驱动轮的转速差，实现对移动机器人的转向的控制，第一距离传感器和第二距离传感器设置在驱动轮旋转轴线的同一侧，该侧为靠近移动机器人头部的一侧，从而通过第一距离传感器和第二距离传感器可以尽早探测出障碍物。

3)移动机器人的侧面包括的非圆柱体侧面为平面侧面，有利于减少移动机器人的体积，以及使得移动机器人的结构更规整。

4)第二距离传感器距离驱动轮旋转轴线的距离为D2，D2的大小保证移动机器人绕目标障碍物转动时，第二距离传感器能有效测量距离目标障碍物的距离值。这样，保证移动机器人可以顺利环绕障碍物移动。当D2较小时，移动机器人可以环绕较小的障碍物顺利移动，且避免在环绕障碍物时与该障碍物发生碰撞。

5)第一距离传感器距离驱动轮旋转轴线的距离为D1，其中，第一距离传感器在移动机器人内尽量远离驱动轮旋转轴线，从而第一距离传感器和第二距离传感器之间的距离值L尽量大，从而通过第一距离传感器和第二距离传感器探测的数据能更准确地计算出移动机器人距离壁面的距离值；

6)在移动机器人头部设有碰撞传感器，碰撞传感器包括碰撞壳体，该碰撞壳体环绕移动机器人头部设置。因第一距离传感器尽量靠前，从而第一距离传感器可设置在碰撞壳体内。在碰撞壳体上设置有开口，该开口和第一距离传感器相对。第一距离传感器通过该开口发射和接收探测信号，保证了第一距离传感器对环境的探测。在第一距离传感器探测到位于移动机器人的侧部的障碍物时，移动机器人可提前做出处理，例如，往远离该障碍物的方向移动，或调整转向，从而无需碰撞壳体对该障碍物进行碰撞检测，使得移动机器人的移动更顺畅。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种移动机器人，其特征在于，包括：

机器人主体，所述机器人主体包括目标侧面，所述目标侧面包括非圆柱体侧面；

驱动轮，所述驱动轮设置在所述机器人主体的底部，所述驱动轮用于驱动所述机器人主体移动；

至少两个距离传感器，距离传感器用于采集和障碍物之间的距离；

其中，所述至少两个距离传感器沿所述移动机器人的前移方向依次设置在所述机器人主体上的不同位置；

所述目标侧面为在所述移动机器人的前移方向上，所述机器人主体的最前位置和最后位置之间的一侧面。

2.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：

所述非圆柱体侧面为平面结构。

3.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：

所述驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮的旋转轴线和所述第二驱动轮的旋转轴线位置重合；

其中，所述至少两个距离传感器中的第一距离传感器和第二距离传感器设置在驱动轮旋转轴线的同一侧，所述驱动轮旋转轴线为所述第一驱动轮的旋转轴线或所述第二驱动轮的旋转轴线。

4.根据权利要求3所述的移动机器人，其特征在于：

在所述移动机器人的前移方向上,所述第一距离传感器与所述驱动轮旋转轴线相距第一目标距离，所述第二距离传感器与所述驱动轮旋转轴线相距第二目标距离；

其中，所述第二目标距离小于所述第一目标距离。

5.根据权利要求3所述的移动机器人，其特征在于：

在所述移动机器人的前移方向上，所述第一距离传感器位于所述第二距离传感器之前，所述第二距离传感器位于所述驱动轮旋转轴线之前。

6.根据权利要求5所述的移动机器人，其特征在于：

所述机器人主体的头部设置有碰撞壳体；

所述第一距离传感器设置在所述碰撞壳体内；

所述碰撞壳体上设置有开口，所述开口与所述第一距离传感器相对设置，所述第一距离传感器通过所述开口采集和障碍物之间的距离。

7.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：

所述至少两个距离传感器中的不同距离传感器发射探测信号的发射方向平行，和/或，所述至少两个距离传感器中的不同距离传感器发射探测信号的发射方向处于同一平面。

8.根据权利要求1-7任一项所述的移动机器人，其特征在于：

所述至少两个距离传感器分别设置在所述目标侧面的不同位置上。

9.根据权利要求1-7任一项所述的移动机器人，其特征在于：

所述移动机器人还包括清洁件，所述清洁件用于清洁地面，所述清洁件设置在所述机器人主体的底部。

10.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：

所述移动机器人还包括拖擦件，所述拖擦件设置在所述机器人主体的底部，所述拖擦件用于对地面进行拖地清洁；所述拖擦件在清洁工作过程中的清洁范围位于所述机器人主体的边缘的覆盖范围之内；

所述驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮的旋转轴线和所述第二驱动轮的旋转轴线位置重合；

沿所述移动机器人的前移方向，预设位置至所述机器人主体的前部的边缘的距离为第一距离；

沿垂直于所述移动机器人的前移方向的方向，所述预设位置至所述机器人主体的侧部的边缘的距离为第二距离，其中，所述第一距离大于所述第二距离；

所述预设位置为在所述第一驱动轮的旋转轴线或所述第二驱动轮的旋转轴线上所述第一驱动轮和所述第二驱动轮之间中间的位置。