CN112596524A - 自主移动设备 - Google Patents

自主移动设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112596524A
CN112596524A CN202011482009.2A CN202011482009A CN112596524A CN 112596524 A CN112596524 A CN 112596524A CN 202011482009 A CN202011482009 A CN 202011482009A CN 112596524 A CN112596524 A CN 112596524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rocker
autonomous mobile
protective shell
protective
rocker handle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011482009.2A
Other languages
English (en)
Inventor
邢兴国
吴欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qfeeltech Beijing Co Ltd
Original Assignee
Qfeeltech Beijing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qfeeltech Beijing Co Ltd filed Critical Qfeeltech Beijing Co Ltd
Priority to CN202011482009.2A priority Critical patent/CN112596524A/zh
Publication of CN112596524A publication Critical patent/CN112596524A/zh
Priority to PCT/CN2021/129468 priority patent/WO2022127443A1/zh
Priority to US18/335,110 priority patent/US20230332934A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0227—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using mechanical sensing means, e.g. for sensing treated area
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4002—Installations of electric equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4002—Installations of electric equipment
    • A47L11/4008—Arrangements of switches, indicators or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4011—Regulation of the cleaning machine by electric means; Control systems and remote control systems therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4061—Steering means; Means for avoiding obstacles; Details related to the place where the driver is accommodated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2889—Safety or protection devices or systems, e.g. for prevention of motor over-heating or for protection of the user
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0259—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本公开提供的一种自主移动设备，属于智能家居技术领域，旨在解决激光雷达设置在本体的顶部，容易与环境中的障碍物发生磕碰，导致激光雷达损伤甚至损坏的问题。自主移动设备包括本体、凸出部、保护壳、摇杆传感器以及处理单元，凸出部设置在本体的顶部，保护壳罩设在凸出部的外侧，且保护壳受碰撞后可相对凸出部移动。摇杆柄的第一端连接在壳体内，且摇杆柄可绕摇杆柄与壳体的连接点摆动，摇杆柄的第二端连接在保护壳上。当保护壳受碰撞位移时，保护壳带动摇杆柄摆动，参数检测部件通过检测摇杆柄摆动参数判断保护壳是否发生位移，即自主移动设备是否受外力碰撞。自主移动设备可以根据判断结果做出下一步动作，使自主移动设备更加智能。

Description

自主移动设备
技术领域
本公开实施例涉及智能家居领域，尤其涉及一种自主移动设备。
背景技术
随着科技进步和生活水平的提高，具有不同功能的自主移动设备(如扫地机器人、搬运机器人等)逐渐应用在生产生活中。
自主移动设备包括本体、运动单元，其中，运动单元设置在本体底部，并与地面接触，以带动本体在工作区域的地面上沿所需要的方向运动。
在一些自主移动设备上，通常在本体顶部还设置有高出本体的凸出部，在凸出部中安装一些测量设备，提供更多的功能，比如在凸出部中安装激光雷达、摄像头或其它传感器。激光探测测距仪(Light Detection and Ranging，简称LIDAR，即激光雷达)是一类检测其与环境中水平方向上的障碍物之间距离的测距传感器，其输出的距离信息可提供给自主移动设备用于定位、建图以及导航；为了使激光雷达能够对周围环境进行360°环绕扫描，通常将激光雷达设置在本体顶部的凸出部中。也有很多自主移动设备安装有摄像头，以进行视觉同步定位与建图(Visual Simultaneous Localization and Mapping，简称VSLAM)或进行物体识别，有些摄像头也是设置在本体顶部的凸出部中。当然还可以安装其它传感器，比如被动热红外传感器、超声波测距传感器等，以适应人们对自主移动设备越来越多的需求。
然而，由于自主移动设备本体顶部的凸出部在自主移动设备运行过程中，容易与环境中的障碍物发生磕碰，容易导致凸出部中的激光雷达等重要传感器造成损伤甚至损坏。
发明内容
本公开实施例提供一种自主移动设备，用以解决相关技术中激光雷达设置在本体的顶部，在运行过程中，激光雷达容易与环境中的障碍物发生磕碰，容易导致激光雷达损伤甚至损坏的问题。
本公开实施例提供一种自主移动设备，包括本体、凸出部、保护壳、摇杆传感器以及处理单元，所述凸出部设置在所述本体的顶部，所述保护壳罩设在所述凸出部的外侧，且所述保护壳受碰撞后可相对所述凸出部移动；所述摇杆传感器包括壳体、摇杆柄和参数检测部件，所述摇杆柄的第一端连接在所述壳体内，且所述摇杆柄可绕所述摇杆柄与所述壳体的连接点摆动，所述摇杆柄的第二端连接在所述保护壳上，以使所述保护壳带动所述摇杆柄摆动；所述参数检测部件设置在所述壳体内，用于检测所述摇杆柄的摆动参数。
可选地，所述摆动参数包括摆动角度、摆动速度、摆动加速度中的一个或多个。
可选地，所述摇杆柄还可以沿自身轴向移动，所述参数检测部件还可以用于检测所述摇杆柄的轴向移动的行程。
可选地，所述自主移动设备还包括复位装置，
所述复位装置与所述保护壳连接，用于在所述保护壳受外力发生位移后使所述保护壳复位到所述保护壳未受外力时的位置。
可选地，所述本体上端设有限位柱，所述保护壳包括罩设在所述凸出部外围的罩体和设置在罩体下端的凸缘，所述凸缘上设有沿所述自主移动设备的运动正向延伸的长孔，所述限位柱穿设在所述长孔内，所述复位装置分别与所述限位柱和所述长孔连接。
可选地，所述摇杆传感器设置在所述保护壳和所述本体之间。
可选地，所述保护壳位于初始位置时，所述摇杆柄的第二端竖直朝上且与所述保护壳连接。
可选地，所述本体的上端设有安装槽，所述摇杆传感器嵌入在所述安装槽内，且部分所述保护壳覆盖在所述安装槽的开口处。
可选地，所述保护壳上设有连接槽，所述摇杆柄的第二端嵌入所述连接槽内，且所述第二端设有部分球面，所述部分球面抵靠在所述连接槽的内壁上。
可选地，所述自主移动设备还包括升降装置，所述本体包括架体以及固定部，所述架体的顶端设置有升降通道，所述固定部滑动设置在所述升降通道内；所述凸出部和所述保护壳均设置在所述固定部上；所述升降装置与所述架体和所述固定部连接，所述升降装置用于在所述参数检测部件检测到所述保护壳受碰撞时，驱动所述固定部向所述升降通道内收缩，以使所述保护壳以及所述凸出部收缩至所述升降通道内。
本公开实施例提供的自主移动设备包括摇杆传感器，摇杆柄的第一端连接在壳体内，且摇杆柄可绕摇杆柄与壳体的连接点摆动，摇杆柄的第二端连接在保护壳上。当保护壳受碰撞位移时，保护壳带动摇杆柄摆动，参数检测部件通过检测摇杆柄摆动参数判断保护壳是否发生位移，即自主移动设备是否受外力碰撞。因此，自主移动设备可以根据判断结果做出下一步动作，使自主移动设备更加智能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
图1为本公开实施例提供的自主移动设备的示意图；
图2为本公开实施例提供的自主移动设备的侧视图；
图3为本公开实施例提供的自主移动设备未受碰撞时的剖视图；
图4为本公开实施例提供的自主移动设备受碰撞时的剖视图；
图5为本公开实施例提供的自主移动设备中保护壳的示意图；
图6为本公开实施例提供的自主移动设备中摇杆传感器的示意图；
图7为本公开实施例提供的自主移动设备的部分结构示意图；
图8为本公开实施例提供的自主移动设备的部分结构示意图；
图9为本公开实施例提供的自主移动设备的部分结构示意图；
图10为本公开实施例提供的自主移动设备的部分结构示意图。
附图标记说明：
10-本体；11-安装槽；12-限位柱；20-保护壳；21-连接槽；22-长孔；23-凸缘；30-凸出部；40-摇杆传感器；41-摇杆柄；42-壳体；70-升降装置；71-驱动螺母；72-驱动螺杆；73-转动设备；74-驱动齿轮；75-齿条。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例，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，都属于本公开实施例保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本公开实施例中，除非另有明确的规定，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，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，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公开中的具体含义。
下空型障碍物是指在障碍物下部与地面之间能够共同围成一个空间，此通道可以允许一定高度的物体进入，比如具有较长的腿从而使得其下部具有一定空间的床、桌子、柜子、沙发等家具或家电。
一些自主移动设备上设有激光雷达，通过激光雷达对周围环境进行扫描，测量其与环境中障碍物的距离，从而为建图、定位提供距离/位置信息。激光雷达通常设置在自主移动设备本体顶部的凸出部里，以获得最佳的扫描测距效果。
由于激光雷达所设置的凸出部高于自主移动设备的本体，当自主移动设备经过下空型障碍物时，在某些情况下可能出现自主移动设备的本体可通行(因此未能触发设置于自主移动设备的本体前部的碰撞传感器)，但本体上部的凸出部被障碍物碰到的情况，导致激光雷达可能被下空型障碍物碰撞，可能导致激光雷达损坏或者自主移动设备被卡住。
有鉴于此，本公开实施例提供一种自主移动设备，在激光雷达外部罩设保护壳，且保护壳受碰撞时通过摇杆传感器检测保护壳的受力情况或由碰撞导致的移动从而使自主移动设备感知到其受到的碰撞。自主移动设备感知到碰撞后可以停止继续向前运动、采取脱困措施和/或报警等措施，降低激光雷达被损坏的概率，以及防止自主移动设备被卡住。
下面结合附图对本公开实施例提供的自主移动设备进行详细说明。
如图1至图6所示，本公开实施例提供了一种自主移动设备，自主移动设备是指在设定区域内自主执行预设任务的智能移动设备，本公开实施例中，自主移动设备包括但不限于清洁机器人(例如智能扫地机、智能擦地机、擦窗机器人)、陪伴型移动机器人(例如智能电子宠物、保姆机器人)、服务型移动机器人(例如酒店、旅馆、会晤场所的接待机器人)、工业巡检智能设备(例如电力巡检机器人、智能叉车等)、安防机器人(例如家用或商用智能警卫机器人)等。
本实施例中，自主移动设备包括本体10、凸出部30、保护壳20、摇杆传感器40以及与摇杆传感器40连接的处理单元(图中未示出)。自主移动设备还包括运动单元，用于带动本体10在地面上运行，本体10在运动单元的驱动下运行。示例性地，本体10整体呈圆柱状，本体10的下方设有运动单元，运动单元包括沿运行正向设在本体10前方底部的万向轮以及对称设在自主移动设备本体10底部中轴线两侧的驱动轮。
当然，本实施例对本体10上设置的运动单元的形式以及设置位置不作限制，运动单元也可以包括平行设置的履带式运动机构或双足/多足式行走机构。
凸出部30凸出设置在本体10的顶部。其中，凸出部30可以可拆卸地安装在本体10上，例如为实现某个特定功能，在本体10的顶部突出设置的激光雷达、摄像头、传感器等元器件构成凸出部30；凸出部30也可以与本体10连接形成一体结构，例如为了避让本体10内的机械或电气元器件，凸出本体10顶端设置的一个避让结构。本实施例中，凸出部30可以为设置在本体10顶部的激光雷达、或者还可以包括容纳或固定激光雷达的部件，自主移动设备工作时通过激光雷达扫描周边环境，用于为自主移动设备的定位建图提供环境中障碍物的距离/位置信息，进而为合理规划运行路径或导航提供数据支持。
保护壳20罩设在凸出部30的外侧，保护壳20受环境中障碍物碰撞后可相对凸出部30移动。例如，保护壳20与本体10可移动连接。本公开实施例的“可移动连接”是指，被可移动连接的两个物体互相之间既能互相约束、确定二者大致的相对位置，又能在一定程度上发生相对移动或转动。当保护壳20未受环境中障碍物碰撞时，保护壳20处于初始位置；当保护壳20受外力碰撞时，保护壳20发生位移离开初始位置，摇杆传感器40通过检测保护壳20的位移来判断保护壳20是否受到环境中障碍物的碰撞，从而尽早感知外力以保护凸出部30免被外力损伤。优选地，保护壳20和凸出部30之间有间隙，这样可以防止保护壳20被碰撞发生移动时与凸出部30发生接触，损伤凸出部30内的器件。示例性地，以凸出部30内设置激光雷达为例，保护壳20包括设置在激光雷达上方的顶板以及连接在顶板下方的多个支撑柱，相邻两根支撑柱之间镂空，这样可以降低保护壳20对激光雷达出射光线及接收光线的阻挡。当然，保护壳20还可以由透明材质制成，同样降低保护壳20对激光雷达出射光线及接收光线的阻挡，本实施例对保护壳20的材质及结构形式不作限制。
其中，保护壳20与本体10的可移动连接形式可以有多种，例如，本体10上可以设置沿自主移动设备运行方向延伸的滑道，保护壳20可滑动地安装在滑道上，当保护壳20受碰撞时保护壳20沿滑道滑动。
本公开实施例公开了一种摇杆传感器，在本实施例中，如图6所示，摇杆传感器40包括壳体42、摇杆柄41和参数检测部件(图中未示出)，摇杆柄41的第一端连接在壳体42内，且摇杆柄41可绕摇杆柄41与壳体42的连接点摆动，摇杆柄41的第二端连接在保护壳20上，以使保护壳20带动摇杆柄41摆动，参数检测部件设置在壳体42内，用于检测摇杆柄41的摆动参数。示例性地，参数检测部件包括一个滑动变阻器，摇杆柄41的第一端与滑动变阻器连接，通过摇杆柄41的摆动改变滑动变阻器的电阻，进而通过电阻值判断摇杆柄41的摆动参数。当然，参数检测部件还可以包括可变电容，通过摇杆柄41的摆动改变可变电容的电容值，进而通过电容值判断摇杆柄41的摆动参数。参数检测部件还可以是电感或陀螺仪。
可选地，摆动参数包括摆动角度、摆动速度、摆动加速度中的一个或多个。例如，在参数检测部件包括滑动变阻器的实施方式中，通过电阻值的大小判断摆动角度，通过电阻值的变化率判断摆动速度，通过电阻值的变化率的导数判断摆动加速度。摆动角度可以反映保护壳20受碰撞后的位移大小，摆动速度可以反映保护壳20受碰撞时保护壳20和障碍物的相对速度或冲量，摆动加速度可以反映保护壳20受碰撞时的碰撞力的大小。实际应用时可以根据需要，在摆动角度、摆动速度和摆动加速度中灵活选取。
本公开实施例提供的自主移动设备包括摇杆传感器40，摇杆柄41的第一端连接在壳体42内，且摇杆柄41可绕摇杆柄41与壳体42的连接点摆动，摇杆柄41的第二端连接在保护壳20上。当保护壳20受碰撞发生位移时，保护壳20带动摇杆柄41摆动，参数检测部件通过检测摇杆柄41摆动参数判断保护壳20是否发生位移，即自主移动设备是否受外力碰撞。因此，自主移动设备可以根据判断结果做出下一步动作，使自主移动设备更加智能地避免损伤。
可选地，摇杆柄41还可以沿自身轴向移动，参数检测部件还可以用于检测摇杆柄41的轴向移动的行程。这样，增加了摇杆传感器40能够检测的运动形式。示例性地，摇杆传感器40还包括微动开关，微动开关设置在壳体42内，且与摇杆柄41的第一端相对，摇杆柄41沿自身轴向移动时，比如在图3的实施例中由上向下的压力施加在摇杆柄41上时，会使其第一端向下挤压微动开关，从而触发微动开关使自主移动设备感知到该压力。当然还可以通过其他方式检测摇杆柄41的轴向移动，例如摇杆柄41的第一端具有磁性，壳体42内设置有感应线圈，摇杆柄41与感应线圈的相对运动使感应线圈内产生感应电流，通过检测感应电流检测摇杆柄41的轴向运动。需要说明的是，该压力可以是外力对摇杆柄41直接产生的压力，也可以是外力施加在保护壳20上，由保护壳20传递到摇杆柄41上的压力。
可选地，自主移动设备还包括复位装置(图中未示出)，复位装置与保护壳20连接，用于在保护壳20受外力发生位移后使保护壳20复位到保护壳20未受外力时的位置。保护壳20复位到未受外力时的位置后，保护壳20和摇杆传感器40可以进行下一次的检测。其中，复位装置可以包括弹簧、簧片、橡胶缓冲垫等元件，保护壳20移动带动复位装置产生弹性形变，从而使复位装置产生回复力驱动保护壳20复位。复位装置还可以包括极性相同的两个磁性元件，通过两个磁性元件之间的互斥力成为回复力驱动保护壳20复位。
另外，复位装置与保护壳20以及本体10的连接方式可以有多种，在一些可能的实施方式中，保护壳20包括罩设在凸出部30外围的罩体和设置在罩体下端的凸缘23，凸缘23上设有沿自主移动设备的运动正向延伸的长孔22，如图5所示；本体10上端设有限位柱12，限位柱12穿设在长孔22内，如图3所示；复位装置分别与限位柱12和长孔22连接。限位柱12与长孔22配合可以限制保护壳20的位移范围，防止保护壳20位移过大而碰撞凸出部30，或者损坏摇杆传感器40。
示例性地，如图1至图4所示，凸缘23连接在罩体的下端且与本体10的上表面平行，凸缘23上开设有长孔22，在有的实施例中，长孔22的长度方向与自主移动设备的运动正向平行，限位柱12垂直连接在本体10的上端，复位装置可以为弹簧，弹簧的一端连接在长孔22的内壁上，弹簧的另一端连接在限位柱12上。如图2所示为保护壳20未受碰撞时的剖视图。如图4所示，当保护壳20受与其运动正向相反的分力(即图示箭头方向的分力)时，保护壳20在限位柱12限制下沿图示箭头方向移动，并压缩弹簧使弹簧产生一个驱动保护壳20复位的弹性的回复力。需要说明的是，长孔22除了如图1所示的椭圆形或圆角矩形外，还可以是比如扇形等其它形状。
可选的，长孔22可以以第二个摇杆传感器代替，即在长孔22所在位置设置第二摇杆传感器代替长孔22；由于摇杆传感器本身具有一定的位移和角度的活动自由度，在自主移动设备前部的摇杆传感器40的摇杆柄发生摆动时，保护壳20会将该摆动引起的运动传递给设置在自主移动设备后部的第二摇杆传感器上，从而使第二摇杆传感器实现与长孔22同样的功能。可选地，摇杆传感器40可以设置在保护壳20和本体10之间。这样可以起到保护摇杆传感器40的作用，防止摇杆传感器40受到外部碰撞而损坏。示例性地，摇杆传感器40设置在保护壳20的凸缘23与本体10之间，且凸缘23与本体10之间留有足够间隙，使得凸缘23能够将外部压力传递给摇杆传感器40。当然，摇杆传感器40也可以设置在保护壳20的罩体(即保护壳20中间凸起的部分)与本体10之间。
本公开不限制摇杆传感器设置的位置、数量以及排布方式。比如，示例性的，在保护壳20的凸缘23与本体10之间可以设置两个摇杆传感器，这两个摇杆传感器可以如上例中所述前后设置，也可以左右对称设置，或者是不对称设置，此时均不再需要彼此配合的长孔22与限位柱12给保护壳20提供可供移动的空间；示例性的，在自主移动设备的保护壳20的凸缘23与本体10之间还可以设置四个摇杆传感器，该四个摇杆传感器可以在保护壳20的罩体的前后左右的凸缘23上各设置一个，也可以在罩体前部和后部分别设置两个，或者在罩体前部设置三个、在罩体后部设置一个等；当然在保护壳20的凸缘23与本体10之间也可以设置三个或其它数量的摇杆传感器，其排布也可以有多种方式，此处不再赘述。可选地，在初始状态下，保护壳20位于初始位置时，摇杆柄41的第二端竖直朝上且与保护壳20连接。这样在初始状态时，保护壳20施加在摇杆柄41上的重力与摇杆柄的支撑力以及复位装置的弹性力或磁力平衡，此时摇杆柄41处于平衡状态，不会发生摆动，因此保护壳20的重力不会影响摇杆传感器40检测压力。
可选地，本体10的上端设有安装槽11，摇杆传感器40嵌入在安装槽11内，且部分保护壳20覆盖在安装槽11的开口处。摇杆传感器40嵌入在安装槽11内，一方面使得本体10结构更加简洁，增加了美观度，另一方面也减小了发生意外刮蹭的可能性。示例性地，本体10的上表面向下凹陷形成安装槽11，摇杆传感器40嵌入安装槽11后，摇杆柄41的第二端伸出安装槽11与覆盖在安装槽11开口处的保护壳20连接。当然，摇杆柄41的第二端也可以不伸出安装槽11，部分保护壳20伸入安装槽11内与摇杆柄41连接，使得摇杆传感器40不伸出本体10的顶部之外。
可选地，保护壳20上设有连接槽21，摇杆柄41的第二端嵌入连接槽21内，且第二端设有部分球面，部分球面抵靠在连接槽21的内壁上，同时连接槽21内部与摇杆柄41的第二端接触的内壁为与摇杆柄41第二端的部分球面相配合的内凹球面。这样，在保证摇杆柄41与保护壳20联动的情况下，增加了摇杆柄41与保护壳20之间连接的自由度，防止由于加工误差或装配误差导致的摇杆柄41被卡死的情况。示例性地，如图5所示，凸缘23上开设有通过孔，凸缘23上朝向罩体的一侧凸出设置有与通过孔连通的连接筒，连接筒和通过孔共同形成连接槽21。当然，在凸缘23壁厚允许的情况下，也可以直接在凸缘23背离罩体的一侧开设连接槽21。所述连接槽21用于容纳及保护摇杆传感器，因此可以根据摇杆传感器的数量及排布方式进行设置，此处不再赘述。在一些可能的实施方式中，如图7至图10所示，自主移动设备还包括升降装置70，本体10包括架体以及固定部，架体的顶端设置有升降通道，固定部滑动设置在升降通道内，凸出部30和保护壳20均设置在固定部上。升降装置与架体和固定部连接，升降装置用于在摇杆传感器40检测到保护壳20受碰撞时，驱动固定部向升降通道内收缩，以使保护壳20以及凸出部30收缩至升降通道内。
由于凸出部30和保护壳20可以在升降通道内伸出或缩回，因此在保护壳20被碰撞时(例如，保护壳20被下空型障碍物卡住的情况时)，也能通过使凸出部30和保护壳20下降、并缩回到升降通道中而使自主移动设备脱困。
应当注意的是，凸出部30凸出于本体10上表面的高度小于或等于本体10高度的1/2，可以防止凸出部30自升降通道中翻出。
需要说明的是，在自主移动设备正常工作的过程中，保护壳20和凸出部30始终处于上限位置，即最高位置处。在保护壳20被碰撞的情况下，升降装置70才会动作，使保护壳20和凸出部30下降到升降通道中的下限位置，对应于保护壳20完全进入到升降通道中，以使自主移动设备脱困。在自主移动设备脱困后，升降装置70使保护壳20和凸出部30重新返回到上限位置，以保证凸出部30的正常工作。
升降装置70可以有多种实施形式，作为一种可选的实施方式，升降装置70可以通过螺杆副来实现。
示例性的，如图7和图8所示，升降装置70包括驱动螺母71、驱动螺杆72以及转动设备73。驱动螺母71、驱动螺杆72以及转动设备73均位于升降通道内，且驱动螺杆72沿升降通道的深度方向延伸，驱动螺母71可固定在固定部12的侧壁上，驱动螺杆72可转动地与架体连接，驱动螺母71与驱动螺杆72配合，转动设备73与驱动螺杆72传动连接以使驱动螺杆72转动，从而使驱动螺母71与固定部12一起沿驱动螺杆72的延伸方向运动，进而使凸出部30和保护壳20由升降通道伸出或缩回。通过螺杆副实现固定部的升降，控制更加精准。
升降装置70还可以包括导向件，导向件可以是升降通道的侧壁。例如，升降通道的侧壁内轮廓与固定部12的外侧轮廓相匹配，这样固定部12沿着升降通道的侧壁升降。
转动设备73可以包括电机、两个皮带轮、皮带(或者链条、链轮)等，例如电机轴与一个皮带轮连接，另一个皮带固定在驱动螺杆72外表面上，皮带套接在两个皮带之间且张紧，这样电机驱动一个皮带轮旋转时，皮带轮可带动另一个皮带轮旋转，驱动螺杆72就在皮带轮的带动下旋转，使固定部12在驱动螺母71的带动下升降。
如图9和图10所示，作为另一种可能的实施方式，升降装置70可以通过齿轮、齿条75副来实现，示例性的，升降装置70包括驱动齿轮74、齿条75和转动设备73，齿条75与固定部12连接，且沿升降通道的深度方向延伸，驱动齿轮74与齿条75啮合，且转动设备73与驱动齿轮74传动连接以使驱动齿轮74转动。
齿条75可固定在固定部12的侧壁上。转动设备73可以包括电机和减速箱等，电机主轴与减速箱的输入端传动连接，驱动齿轮74与减速箱的输出端传动连接，这样可以通过减速箱调节驱动齿轮74的转速及扭矩。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自主移动设备，其特征在于，包括本体、凸出部、保护壳、摇杆传感器以及处理单元，所述凸出部设置在所述本体的顶部，所述保护壳罩设在所述凸出部的外侧，且所述保护壳受碰撞后可相对所述凸出部移动；
所述摇杆传感器包括壳体、摇杆柄和参数检测部件，所述摇杆柄的第一端连接在所述壳体内，且所述摇杆柄可绕所述摇杆柄与所述壳体的连接点摆动，所述摇杆柄的第二端连接在所述保护壳上，以使所述保护壳带动所述摇杆柄摆动；所述参数检测部件设置在所述壳体内，用于检测所述摇杆柄的摆动参数。
2.根据权利要求1所述的自主移动设备，其特征在于，所述摆动参数包括摆动角度、摆动速度、摆动加速度中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的自主移动设备，其特征在于，所述摇杆柄还可以沿自身轴向移动，所述参数检测部件还可以用于检测所述摇杆柄的轴向移动的行程。
4.根据权利要求1、2或3所述的自主移动设备，其特征在于，所述自主移动设备还包括复位装置，
所述复位装置与所述保护壳连接，用于在所述保护壳受外力发生位移后使所述保护壳复位到所述保护壳未受外力时的位置。
5.根据权利要求4所述的自主移动设备，其特征在于，所述本体上端设有限位柱，所述保护壳包括罩设在所述凸出部外围的罩体和设置在罩体下端的凸缘，所述凸缘上设有沿所述自主移动设备的运动正向延伸的长孔，所述限位柱穿设在所述长孔内，所述复位装置分别与所述限位柱和所述长孔连接。
6.根据权利要求1、2或3所述的自主移动设备，其特征在于，所述摇杆传感器设置在所述保护壳和所述本体之间。
7.根据权利要求6所述的自主移动设备，其特征在于，所述保护壳位于初始位置时，所述摇杆柄的第二端竖直朝上且与所述保护壳连接。
8.根据权利要求7所述的自主移动设备，其特征在于，所述本体的上端设有安装槽，所述摇杆传感器嵌入在所述安装槽内，且部分所述保护壳覆盖在所述安装槽的开口处。
9.根据权利要求6所述的自主移动设备，其特征在于，所述保护壳上设有连接槽，所述摇杆柄的第二端嵌入所述连接槽内，且所述第二端设有部分球面，所述部分球面抵靠在所述连接槽的内壁上。
10.根据权利要求1、2或3所述的自主移动设备，其特征在于，所述自主移动设备还包括升降装置，所述本体包括架体以及固定部，所述架体的顶端设置有升降通道，所述固定部滑动设置在所述升降通道内；所述凸出部和所述保护壳均设置在所述固定部上；
所述升降装置与所述架体和所述固定部连接，所述升降装置用于在所述参数检测部件检测到所述保护壳受碰撞时，驱动所述固定部向所述升降通道内收缩，以使所述保护壳以及所述凸出部收缩至所述升降通道内。
CN202011482009.2A 2020-12-15 2020-12-15 自主移动设备 Pending CN112596524A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011482009.2A CN112596524A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 自主移动设备
PCT/CN2021/129468 WO2022127443A1 (zh) 2020-12-15 2021-11-09 自主移动设备
US18/335,110 US20230332934A1 (en) 2020-12-15 2023-06-14 Autonomous mobile device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011482009.2A CN112596524A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 自主移动设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112596524A true CN112596524A (zh) 2021-04-02

Family

ID=75195908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011482009.2A Pending CN112596524A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 自主移动设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230332934A1 (zh)
CN (1) CN112596524A (zh)
WO (1) WO2022127443A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114454840A (zh) * 2021-12-30 2022-05-10 南京苏美达智能技术有限公司 一种高精度的碰撞检测组件
WO2022127443A1 (zh) * 2020-12-15 2022-06-23 速感科技（北京）有限公司 自主移动设备
CN114911275A (zh) * 2022-07-13 2022-08-16 天津光电集团有限公司 一种调平检测装置及其工作方法
US20230010167A1 (en) * 2021-07-07 2023-01-12 Beijing Shunzao Technology Co., Ltd. Automatic cleaning apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302149B1 (ko) * 2011-08-18 2013-08-30 이상열 로봇청소기의 장애물 감지장치 및 이를 구비한 로봇청소기
CN207082015U (zh) * 2017-08-01 2018-03-09 深圳市银星智能科技股份有限公司 移动机器人
CN108594806B (zh) * 2018-04-03 2021-08-31 深圳市无限动力发展有限公司 扫地机脱困方法和装置
CN208781068U (zh) * 2018-08-01 2019-04-23 深圳市银星智能科技股份有限公司 自移动机器人
TWM583362U (zh) * 2019-01-25 2019-09-11 燕成祥 雷射模組之碰撞感應裝置
CN111571641B (zh) * 2019-02-15 2022-03-01 速感科技（北京）有限公司 摇杆式碰撞传感装置及自主移动设备
CN109717798A (zh) * 2019-02-16 2019-05-07 东莞芯速科技有限公司 一种雷达碰撞触发组件及清洁机器人
CN213634207U (zh) * 2020-12-15 2021-07-06 速感科技（北京）有限公司 自主移动设备
CN112596524A (zh) * 2020-12-15 2021-04-02 速感科技（北京）有限公司 自主移动设备

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022127443A1 (zh) * 2020-12-15 2022-06-23 速感科技（北京）有限公司 自主移动设备
US20230010167A1 (en) * 2021-07-07 2023-01-12 Beijing Shunzao Technology Co., Ltd. Automatic cleaning apparatus
US11849909B2 (en) * 2021-07-07 2023-12-26 Beijing Shunzao Technology Co., Ltd. Automatic cleaning apparatus
CN114454840A (zh) * 2021-12-30 2022-05-10 南京苏美达智能技术有限公司 一种高精度的碰撞检测组件
CN114911275A (zh) * 2022-07-13 2022-08-16 天津光电集团有限公司 一种调平检测装置及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230332934A1 (en) 2023-10-19
WO2022127443A1 (zh) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112596524A (zh) 自主移动设备
CN107874708B (zh) 自主行进的表面处理设备
WO2022127442A1 (zh) 自主移动设备
EP3432107B1 (en) Cleaning robot and controlling method thereof
US8508329B2 (en) Mobile robotic device having a collision sensor
RU2267977C1 (ru) Приводное устройство для робота-пылесоса
CN108201427B (zh) 扫地机器人防撞机构以及智能扫地机器人
EP2979603B1 (en) Cleaning robot having expanded cleaning territory
KR20220042410A (ko) 로봇청소기 및 그 제어방법
CN213634207U (zh) 自主移动设备
CN103941306A (zh) 清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法
CN111571641B (zh) 摇杆式碰撞传感装置及自主移动设备
KR102020208B1 (ko) 로봇 청소기
KR20090085933A (ko) 로봇 청소기 제어 방법
EP3949819B1 (en) Robot cleaner
KR102307439B1 (ko) 인공지능을 이용한 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법
CN109185611B (zh) 一种基于万向轮的升降装置、清洁机器人及其控制方法
KR101867102B1 (ko) 창문형 청소 장치 및 그의 제어방법
CN213634206U (zh) 自主移动设备
CN215914435U (zh) 支撑结构和支撑结构与识别系统的配合结构和清洁设备
CN211243196U (zh) 导航装置和具有其的清洁设备
JP6735066B2 (ja) 自走式電子機器
KR102273678B1 (ko) 로봇 청소기
KR20130125892A (ko) 창문형 청소 장치 및 그의 제어방법
CN117617829B (zh) 清洁机器人及其控制方法

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
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40043035

Country of ref document: HK