CN112540374A - 悬崖传感装置及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬崖传感装置及移动机器人，包括镜片壳体、信号座体及信号组件，镜片壳体为一体成型构造，镜片壳体包括本体，本体内部设有安装腔以及与安装腔连通的开口，信号座体通过开口插入安装腔；镜片壳体本体的一侧形成有信号穿透面，信号组件用于发射探测信号及接收由探测信号经障碍反射后形成的反馈信号，信号穿透面位于探测信号及反馈信号的传输路径上实现信号的发射与接收；如此，本发明提供的悬崖传感装置既保证了信号的正常发射与接收，同时也简化了整个悬崖传感装置的生产装配工艺，提高了装配效率。

Description

悬崖传感装置及移动机器人

技术领域

本发明涉及智能移动机器人技术领域，特别是涉及一种悬崖传感装置及移动机器人。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，用于对地面进行吸尘、清扫、清洗等清洁工作的移动机器人越来越受到人们的青睐，一般的移动机器人都装配了悬崖感应器，在移动机器人行进过程中，通过发射并接收红外线传感前方是否存在有高度查的地形，从而移动机器人判断出前方是否存在高处跌落的风险，有效的保护了移动机器人，使得移动机器人更加的智能化。

常规的悬崖传感器通过在外壳上安装透光镜片，再设置红外灯在悬崖传感器内部的发射红外信号，透过安装在壳体上的透光镜片，直接发射到移动机器人外侧对前方地形进行感应，从而提前感应出前方移动轨迹上是否存在危险地形。

常规的悬崖传感器的结构，需要提前将透光镜片固定在壳体上，且在安装时需要考虑透光镜片在壳体上的安装位置与红外灯的发射范围要对应设置，以保证壳体不会对红外线信号的发射造成影响，从而导致悬崖传感器的生产装配过程非常繁琐。

发明内容

本申请针对现有悬崖传感器需透光镜片需要与壳体配合并且安装位置要考虑信号发射范围所导致的生产装配过程繁琐的问题，提出了一种悬崖传感装置及移动机器人，该悬崖传感装置及移动机器人具有生产装配效率高、成本低且装配密封性好的技术效果。

一种悬崖传感装置，包括：

镜片壳体，所述镜片壳体为一体成型；所述镜片壳体包括本体，所述本体内设有安装腔且还开设有与所述安装腔连通的开口；

信号座体，通过所述开口插入所述安装腔；以及

信号组件，安装于所述信号座体上；

其中，所述本体的一侧形成有信号穿透面，所述信号组件用于发射探测信号及接收由所述探测信号经障碍反射后形成的反馈信号；

所述信号穿透面位于所述探测信号及所述反馈信号的传输路径上。

在其中一个实施例中，所述镜片壳体由同一材料制成，所述本体为透光设置，所述信号穿透面与所述探测信号的传输路径之间的夹角小于或等于90度。

在其中一个实施例中，所述镜片壳体还包括第一扣合部，所述第一扣合部凸设于所述本体外周并沿所述信号座体的插入方向纵长延伸，所述信号座体上开设有第一配合部；

当所述信号座体被插入所述安装腔，所述第一配合部进入所述第一扣合部与所述第一扣合部密封扣合。

在其中一个实施例中，所述第一配合部为弹性扣，所述第一扣合部具有与所述弹性扣配合的扣合槽；

所述信号座体被插入所述安装腔后，所述弹性扣被压缩直至进入所述扣合槽。

在其中一个实施例中，所述悬崖传感装置还包括信号盖体，所述信号盖体盖合于所述信号座体设置有所述信号组件的一侧，且两者共同置于所述安装腔内。

在其中一个实施例中，所述信号盖体面向所述信号座体的一面设有第一定位件和第一固定件，所述信号座体上与之相对的位置设有第二定位件及第二固定件，当所述第一定位件与所述第二定位件配合，所述第一固定件与所述第二固定件扣合固定。

在其中一个实施例中，所述信号组件包括信号接收件、信号发射件及支撑件，所述信号发射件及所述信号接收件与所述支撑件连接并被所述支撑件安装于所述信号座体上。

根据本申请的另一个方面，提供一种移动机器人，包括机器主体及设置于所述机器主体上的至少两个悬崖传感装置，每个所述悬崖传感装置为任意一实施例所述的悬崖传感装置。

在其中一个实施例中，所述移动机器人包括形成于所述机器主体上遮光部，所述遮光部包括相互连接的第一遮光段及第二遮光段；

所述信号座体上还开设有第一通槽，所述第一通槽间隔设置于所述信号组件中信号接收件与信号发射件之间，所述第一遮光段穿设于所述第一通槽内并光隔离于所述信号接收件与所述信号发射件之间；

所述信号穿透面上开设有第二穿出槽，所述第二遮光段穿设于所述第二穿出槽内并光隔于所述信号穿透面中用于传输探测信号区域与用于反馈信号的区域之间。

在其中一个实施例中，所述移动机器人机器主体上设有悬崖安装位，所述镜片壳体还包括第二扣合部，所述第二扣合部凸设于所述本体外周且背离所述信号穿透面的一侧，所述移动机器人机器主体上设有第二配合部；

所述第二扣合部可与所述第二配合部配合将所述悬崖传感装置安装于所述悬崖安装位上。

上述悬崖传感装置及移动机器人，通过将信号穿透面形成于镜片壳体上且将镜片壳体由同一材料一体成型设置，并将信号组件安装在信号座体上直接安装于镜片壳体内部的安装腔，保证了红外线信号正常反射和接收的同时，也简化了整个悬崖传感器的生产装配工艺，提高了装配效率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的悬崖传感装置的爆炸图；

图2为图1中提供的悬崖传感装置的平面图；

图3为图1中提供的悬崖传感装置信号座体与图1中视角相对的第二视角的轴测图；

图4为图1中提供的悬崖传感装置信号盖体与图1中视角相对的第二视角的轴测图；

图5为图4中提供的信号盖体的侧视图；

图6为图1中提供的悬崖传感装置镜片壳体的侧视图；

图7为图1中提供的悬崖传感装置信号盖体与信号组件配合后的剖视图；

图8为图1中提供的悬崖传感装置信号盖体与信号组件配合后的透视图；

图9为图1中提供的悬崖传感装置的轴测图；

图10为图1中提供的悬崖传感装置与图1中视角相对的第二视角的轴测图；

图11为图1中提供的悬崖传感装置第三视角的轴测图；

图12为本发明另一实施例提供的移动机器人的局部轴测图。

附图标记：100、悬崖传感装置；10、镜片壳体；11、本体；111、信号穿透面；1111、第二穿出槽；112、安装腔；113、开口；114、第一穿入槽；115、第一穿出槽；12、第一扣合部；121、扣合槽；13、导向筋；14、第二扣合部；20、信号座体；21、第一配合部；22、支撑架；221、接收件安装部；222、发射件安装部；23、第一通槽；24、第二定位件；25、第二固定件；30、信号组件；31、信号接收件；32、信号发射件；33、支撑件；40、信号盖体；41、第一定位件；42、第一固定件；43、第二通槽；200、移动机器人；210、悬崖安装位；220、第二配合部；300、遮光部。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

结合图1至图6所示，本发明一实施例提供的悬崖传感装置100包括镜片壳体10、信号座体20及信号组件30，镜片壳体10一体成型构造，镜片壳体10包括本体11，本体11内部设有安装腔112以及与安装腔112连通的开口113，信号座体20通过开口113插入安装腔112；镜片壳体10的本体11的一侧形成有信号穿透面111，信号组件30用于发射探测信号及接收由探测信号经障碍反射后形成的反馈信号，信号穿透面111位于探测信号及反馈信号的传输路径上保证探测信号及反馈信号的正常传输；如此，本发明提供的悬崖传感装置100既保证了探测信号及反馈信号的正常发射与接收，同时通过将信号穿透面111形成于镜片壳体10上且将镜片壳体10为一体成型设置，并将信号组件30安装在信号座体20上直接安装于镜片壳体10的本体11内部的安装腔112，也简化了整个悬崖传感装置100的生产装配工艺，提高了装配效率。

在其中一实施例中，如图1及图2所示，所述镜片壳体10由同一材料制成，镜片壳体10的本体11为透光设置，避免了因本体11不透明对探测信号及反馈信号的传输路径造成了阻挡的情况，同时也降低了镜片壳体10的铸造难度，直接采用单色注塑工艺或铸造工艺即可实现；信号穿透面111与探测信号的传输路径之间的夹角小于或等于90度，从而更有利于安装在安装腔112内的信号组件30发射的探测信号可以顺利的穿过信号穿透面111穿出到安装腔112外。

在其中一实施例中，镜片壳体10还包括第一扣合部12，第一扣合部12凸设于本体11外周并沿信号座体20的插入方向纵长延伸，信号座体20上开设有第一配合部21；当信号座体20被插入安装腔112，第一配合部21进入第一扣合部12与第一扣合部12密封扣合，信号座体20及信号组件30被安装于镜片壳体10内部。

进一步地，如图6至图8所示，镜片壳体10还设有导向筋13，沿本体11外周并沿信号座体20的插入方向纵长延伸，悬崖传感装置100通过导向筋13能够安装于需要采用悬崖传感装置100的机器上；优选的，第一扣合部12可与导向筋13结合，将第一配合部21设置为弹性扣，在导向筋13上开槽形成具有第一扣合槽121的第一扣合部12，当信号座体20被插入安装腔112时，弹性扣被压缩直至进入扣合槽121，所述弹性扣与第一扣合部12扣合。

在其中一个实施例中，信号组件30包括信号发射件32及信号接收件31，信号发射件32用于发射探测信号信号探测前方是否存在高低不平地形或障碍物，信号接收件31用于接收被障碍物反射后形成的反馈回信号从而得知具体地形信息。

进一步地，信号座体20包括支撑架22，支撑架22两端形成用于安装所述信号发射件32的发射件安装部222及用于安装所述信号接收件31的接收件安装部221。

具体地，信号组件30还包括支撑件33，支撑件33与信号发射件32及信号接收件31均连接并将其安装于信号座体20上，实现了信号发射件32及信号接收件31的同时装配和同时拆卸，从另一方面也提高了悬崖传感装置100的装配效率。

在其中一实施例中，如图1及图4所示，本发明提供的悬崖传感装置100还包括信号盖体40，信号盖体40盖合于信号座体20设置有信号组件30的一侧，信号盖体40与信号座体20盖合之后共同被置于安装腔112内，信号组件30位于信号盖体40及信号座体20之间。

在其中一实施例中，信号盖体40面向信号座体20的一侧设有第一定位件41和第一固定件42，信号座体20上与之相对的位置设有第二定位件24和第二固定件25，当第一定位件41与第二定位件24配合将信号盖体40与信号座体20进行定位，第一固定件42与第二固定件25配合将信号盖体40与信号座体20进行固定，通过先将信号座体20与信号盖体40定位，再进行固定的形式，简化了两者的安装，提高了安装效率。

具体地，第一定位件41和第二定位件24可设为定位孔和定位柱，定位柱穿过定位孔进行定位。

本发明提供的悬崖传感装置100，直接将镜片壳体10采用同一材料一体成型设置为透光结构，其余构件全部安装于镜片壳体10内部的安装腔112内，即保证了正常的传感功能，同时又保证了装配的密封性，提高了悬崖传感装置100的密封防尘效果。

值得注意的是，一方面本发明提供的镜片壳体10只要采用单色注塑工艺或铸造工艺即可实现，另一方面，悬崖传感装置100的密封防尘效果提高，降低了损坏率和维修率，进而在提高了装配效率及提高了密封性的基础上，本发明提供的悬崖传感装置100还降低了悬崖传感装置100的生产成本和使用成本。

进一步地，根据本发明的另一方面，如图1至图12所示，还提供一种移动机器人200，用于对地面进行移动式清扫，包括机器主体及设置于机器主体上的至少两个上述实施例中的悬崖传感装置100，悬崖传感装置100安装于移动机器人200的机器主体上用于对前进或后退道路上的地形进行探测，因此，每个移动机器人200上至少在前后方位上分别设置一个悬崖传感装置100。

在其中一实施例中，移动机器人200上包括形成于机器主体上的遮光部300，遮光部300包括相互连接的第一遮光段及第二遮光段，信号座体20上还开设有第一通槽23，第一通槽23间隔设置于信号组件30中信号接收件31与信号发射件32之间，第一遮光段穿设于第一通槽23内并光隔离于信号接收件31与信号发射件32之间，将信号发射件32与信号接收件31进行光隔离。信号穿透面111上开设有第二穿出槽1111，第二遮光段穿设于第二穿出槽1111内并光隔于信号穿透面111中用于传输探测信号区域与用于反馈信号的区域之间，防止探测信号与反馈信号在悬崖传感装置100内部产生串光从而影响感应效果。

具体地，镜片壳体10的本体11上开设有第一穿入槽114和第一穿出槽115，遮光部300从第一穿入槽114中穿入悬崖传感装置100，第一遮光段从第一穿出槽115中穿出将信号发射件32与信号接收件31所在区域进行光隔离；信号盖体与信号座体20第一通槽23相对的位置上开设有第二通槽43；遮光部300从第一穿入槽114中穿入安装腔112，第一遮光段穿设于第一穿出槽115，第二遮光段穿设于第二穿出槽1111，对信号发射件32及信号接收件31所在区域及探测信号与反馈信号传输路径所在区域进行光隔离。

在其中一实施例中，移动机器人200机器主体上设有悬崖安装位210，悬崖传感装置100被安装于悬崖安装位210上，悬崖安装位210两侧槽壁上开设有导槽(图中未示出)，镜片壳体10上设置的导向筋13可与该导槽配合定位，将悬崖传感装置100定位于悬崖安装位210上。

进一步地，镜片壳体10还设有第二扣合部14，第二扣合部14凸设于本体11外周且背离信号穿透面111的一侧，移动机器人200机器主体上设有第二配合部220，第二扣合部14可与第二配合部220配合将悬崖传感装置100安装于悬崖安装位210上。

本发明以上实施例中的悬崖传感装置100及移动机器人200，具有以下优点：

(1)通过将镜片壳体10为一体成型设置，并将信号组件30安装在信号座体20上直接安装于镜片壳体10内部的安装腔112，简化了整个悬崖传感装置100的生产装配工艺，提高了装配效率；

(2)信号穿透面111与探测信号的传输路径之间的夹角小于或等于90度，从而更有利于安装在安装腔112内的信号组件30发射的探测信号可以顺利的穿过信号穿透面111穿出到安装腔112外，保证了感应信号的正常发射与接收；

(3)通过镜片壳体10由同一材料制成且镜片壳体10的本体11为透光设置，避免了因本体11不透明对对探测信号及反馈信号的传输路径造成了阻挡的情况，同时也降低了镜片壳体10的制造难度；

(4)通过设置支撑件33，支撑件33与信号发射件32及信号接收件31均连接并将其安装于信号座体20上，实现了信号发射件32及信号接收件31的同时装配和同时拆卸，从另一方面也提高了悬崖传感装置100的装配效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种悬崖传感装置，其特征在于，包括：

镜片壳体(10)，所述镜片壳体(10)为一体成型；所述镜片壳体(10)包括本体(11)，所述本体(11)内设有安装腔(112)且还开设有与所述安装腔(112)连通的开口(113)；

信号座体(20)，通过所述开口(113)插入所述安装腔(112)；以及

信号组件(30)，安装于所述信号座体(20)上；

其中，所述本体(11)的一侧形成有信号穿透面(111)，所述信号组件(30)用于发射探测信号及接收由所述探测信号经障碍反射后形成的反馈信号；

所述信号穿透面(111)位于所述探测信号及所述反馈信号的传输路径上。

2.根据权利要求1所述的悬崖传感装置，其特征在于，所述镜片壳体(10)由同一材料制成，所述本体(11)为透光设置，所述信号穿透面(111)与所述探测信号的传输路径之间的夹角小于或等于90度。

3.根据权利要求1所述的悬崖传感装置，其特征在于，所述镜片壳体(10)还包括第一扣合部(12)，所述第一扣合部(12)凸设于所述本体(11)外周并沿所述信号座体(20)的插入方向纵长延伸，所述信号座体(20)上开设有第一配合部(21)；

当所述信号座体(20)被插入所述安装腔(112)，所述第一配合部(21)进入所述第一扣合部(12)与所述第一扣合部(12)密封扣合。

4.根据权利要求3所述的悬崖传感装置，其特征在于，所述第一配合部(21)为弹性扣，所述第一扣合部(12)具有与所述弹性扣配合的扣合槽(121)；

所述信号座体(20)被插入所述安装腔(112)后，所述弹性扣被压缩直至进入所述扣合槽(121)。

5.根据权利要求1所述的悬崖传感装置，其特征在于，所述悬崖传感装置(100)还包括信号盖体(40)，所述信号盖体(40)盖合于所述信号座体(20)设置有所述信号组件(30)的一侧，且两者共同置于所述安装腔(112)内。

6.根据权利要求5所述的悬崖传感装置，其特征在于，所述信号盖体(40)面向所述信号座体(20)的一面设有第一定位件(41)和第一固定件(42)，所述信号座体(20)上与之相对的位置设有第二定位件(24)及第二固定件(25)，当所述第一定位件(41)与所述第二定位件(24)配合，所述第一固定件(42)与所述第二固定件(25)扣合固定。

7.根据权利要求1所述的悬崖传感装置，其特征在于，所述信号组件(30)包括信号接收件(31)、信号发射件(32)及支撑件(33)，所述信号发射件(32)及所述信号接收件(31)与所述支撑件(33)连接并被所述支撑件(33)安装于所述信号座体(20)上。

8.一种移动机器人，用于对地面进行移动式清扫，其特征在于，包括机器主体及设置于所述机器主体上的至少两个悬崖传感装置(100)，每个所述悬崖传感装置(100)为权利要求1～7中任意一项所述的悬崖传感装置(100)。

9.根据权利要求8所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人(200)包括形成于所述机器主体上遮光部(300)，所述遮光部(300)包括相互连接的第一遮光段及第二遮光段；

所述信号座体(20)上还开设有第一通槽(23)，所述第一通槽(23)间隔设置于所述信号组件(30)中信号接收件(31)与信号发射件(32)之间，所述第一遮光段穿设于所述第一通槽(23)内并光隔离于所述信号接收件(31)与所述信号发射件(32)之间；

所述信号穿透面(111)上开设有第二穿出槽(1111)，所述第二遮光段穿设于所述第二穿出槽(1111)内并光隔离于所述信号穿透面(111)中用于传输探测信号区域与用于反馈信号的区域之间。

10.根据权利要求9所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人(200)机器主体上设有悬崖安装位(210)，所述镜片壳体(10)还包括第二扣合部(14)，所述第二扣合部(14)凸设于所述本体(11)背离所述信号穿透面(111)的一侧，所述移动机器人(200)机器主体上设有第二配合部(220)；

所述第二扣合部(14)可与所述第二配合部(220)配合将所述悬崖传感装置(100)安装于所述悬崖安装位(210)上。

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