CN112904336A - 探测装置及自移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种探测装置，包括：竖直设置的发射腔，所述发射腔内沿竖直向下方向依次设有信号发射器和第一凸透镜；设于所述发射腔一侧且呈倾斜设置的接收腔，所述接收腔内沿所述接收腔轴线方向向下依次设有信号接收器和第二凸透镜，所述接收腔与所述发射腔彼此隔绝；设于所述接收腔与所述发射腔底部的信号通道，所述信号通道分别与所述接收腔、所述发射腔连通。通过将信号发射器和信号接收器分隔设置，避免了信号发射器和信号接收器之间的相互干扰，同时通过设置凸透镜，保证了信号发射和接收的聚拢效应，提高了探测精度，而且结构相比现有方案更加简洁，大幅度降低了生产成本和工艺难度。本发明还提供一种应用上述探测装置的自移动机器人。
Description
技术领域
本发明涉及清洁设备领域，特别指一种探测装置及应用该探测装置的自移动机器人。
背景技术
目前，随着自移动机器人的应用范围越来越广，以及使用需求的增加。自移动机器人的使用环境日趋复杂，同时，也对防止跌落以避免损伤提出了更高的要求。基于此，有人提出了悬崖传感装置，也有人称之为探地装置或探测装置，以探测前方是否会出现悬崖，避免自移动机器人跌落损伤。
现有的悬崖传感器大多将信号发生器和接收器共同设置于移动机器人底部边缘处，直接或间接通过朝向工作平面发生信号以通过信号反射来探测，如公开号为CN209970748U的中国实用新型专利公开说明书就公开了一种悬崖探测传感装置以及移动服务机器人，包括安装架，所述安装架上设置有安装腔体，所述安装腔体内设置有安装座，所述安装座上设置有发射传感器和接收传感器，所述发射传感器和接收传感器之间的安装座上设置有分割部，所述分割部将安装腔体分割为发射区和接收区，所述发射区和接收区对应的安装架底部设置有避让口，所述发射区内还设置有信号角度反射板，所述发射传感器的信号朝向信号角度反射板表面发射，所述接收传感器上套设有接收导向罩。这种方式虽然具有抗干扰功能，并且检测精度有保障，但是其结构较为复杂，对于生产加工提出了更多挑战，制造成本也较高。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能够节约制造成本且保证探测精度的探测装置。
技术方案：一种探测装置，包括：
竖直设置的发射腔，所述发射腔内沿竖直向下方向依次设有信号发射器和第一凸透镜；
设于所述发射腔一侧且呈倾斜设置的接收腔，所述接收腔内沿所述接收腔轴线方向向下依次设有信号接收器和第二凸透镜，所述接收腔与所述发射腔彼此隔绝；
设于所述接收腔与所述发射腔底部的信号通道，所述信号通道分别与所述接收腔、所述发射腔连通。
进一步地，所述接收腔的直径沿远离所述信号接收器方向逐渐变大。
进一步地，还包括一壳体，所述发射腔、所述接收腔均设于所述壳体内，所述信号通道设于所述壳体底部，且所述壳体内位于所述接收腔与所述发射腔上方设有安装腔，所述安装腔内设有主控板且分别与所述信号发生器和所述信号接收器电连接。
进一步地，所述壳体包括相互扣合的前盖和后盖，所述发射腔、所述接收腔和所述信号通道均设于所述后盖上；
所述接收腔与所述发射腔之间的后盖位置设有第一安装孔，对应地所述前盖上设有用以插接所述第一安装孔的第一安装柱；
所述发射腔和所述壳体后盖的右内壁之间的后盖位置设有第二安装孔，对应地所述前盖上设有用以插接所述第二安装孔的第二安装柱。
进一步地，所述发射腔和所述接收腔的腔壁上均设有安装槽，所述第一凸透镜和第二凸透镜分别插接所述安装槽内，且所述第一凸透镜和/或第二凸透镜上设有凸起，所述后盖上设有用以容纳所述凸起的沉孔。
进一步地，所述发射腔和/或所述接收腔的腔壁的端面上至少部分地设有凹槽，对应地所述前盖上设有棱，当所述前盖和所述后盖扣合时，所述棱插接入所述凹槽内。
一种自移动机器人，包括：
可自移动的主体；
设于所述主体底部边缘处的如权利要求1-6中任一项所述的探测装置。
进一步地，当所述自移动机器人位于地面时，所述信号发射器的轴线和所述信号接收器的轴线所形成的夹角被配置为顶点与地面重合。
进一步地，所述主体底端边缘设有斜面，所述斜面至少部分地围绕所述探测装置底部设有向下凸起的挡板，所述挡板位于所述探测装置靠近所述主体底端边缘的一侧。
进一步地，所述探测装置至少为三个，分别设于所述主体的前、左、右端底部。
有益效果：本发明探测装置，通过将信号发射器和信号接收器分隔设置，避免了信号发射器和信号接收器之间的相互干扰，同时通过设置凸透镜，保证了信号发射和接收的聚拢效应，提高了探测精度，而且结构相比现有方案更加简洁，大幅度降低了生产成本和工艺难度。
附图说明
附图1为本发明一种探测装置的一个实施例的立体结构示意图；
附图2为图1所示探测装置的另一个角度的立体结构示意图；
附图3为图1所示探测装置的剖视平面结构示意图；
附图4为本发明一种自移动机器人的一个实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图1-图3所示的本发明探测装置的一个实施例，包括: 竖直设置的发射腔23，所述发射腔23内沿竖直向下方向依次设有信号发射器25和第一凸透镜231；
设于所述发射腔23一侧且呈倾斜设置的接收腔24，所述接收腔24内沿所述接收腔24轴线方向向下依次设有信号接收器26和第二凸透镜241，所述接收腔24与所述发射腔23彼此隔绝；
设于所述接收腔24与所述发射腔23底部的信号通道28，所述信号通道28分别与所述接收腔24、所述发射腔23连通。
通过将信号发射器25和信号接收器26分隔设置，避免了信号发射器25和信号接收器26之间的相互干扰，同时通过设置凸透镜，保证了信号发射和接收的聚拢效应，提高了探测精度，而且结构相比现有方案更加简洁，大幅度降低了生产成本和工艺难度。
作为对本实施例进一步地优化，所述接收腔24的直径沿远离所述信号接收器26方向逐渐变大，以起到聚拢信号的作用，提供更好的接收效果。
在本实施例中，探测装置还包括一壳体，所述发射腔23、所述接收腔24均设于所述壳体内，所述信号通道28设于所述壳体底部，且所述壳体内位于所述接收腔24与所述发射腔23上方设有安装腔，所述安装腔内设有主控板27且分别与所述信号发射器25和所述信号接收器26电连接。如此，则将信号发射器25和信号接收器26集成于一个整体上，实现模块化结构，提高整体装配效率。
作为对本实施例进一步地优化，所述壳体包括相互扣合的前盖21和后盖22，所述发射腔23、所述接收腔24和所述信号通道28均设于所述后盖22上；所述接收腔24与所述发射腔23之间的后盖22位置设有第一安装孔221，对应地所述前盖21上设有用以插接所述第一安装孔221的第一安装柱；所述发射腔23和所述壳体后盖22的右内壁之间的后盖22位置设有第二安装孔222，对应地所述前盖21上设有用以插接所述第二安装孔222的第二安装柱。按上述方案对壳体内进行合理布局，合理利用发射腔23和接收腔24和后盖22之间的冗余空间，提高了空间利用效率，降低了探测装置整体体积。
在本实施例中，所述发射腔23和所述接收腔24的腔壁上均设有安装槽223，所述第一凸透镜231和第二凸透镜241分别插接所述安装槽223内，且所述第一凸透镜231和第二凸透镜241上均设有凸起，所述后盖22上设有用以容纳所述凸起的沉孔。安装槽223和各凸透镜的配合插接起到对凸透镜的固定作用，同时为了进一步地防止凸透镜在装配后工作时因震动、碰撞而引起的位置变动从而影响探测精度，凸起和沉孔的配合可以提高凸透镜的固定效果和定位准确度。
优选地，所述发射腔23和所述接收腔24的腔壁的端面上设有凹槽，对应地所述前盖21上设有棱，当所述前盖21和所述后盖22扣合时，所述棱插接入所述凹槽内，提高后盖22和前盖21的配合牢固性和定位准确性，同时所述发射腔23和所述接收腔24的腔壁也起到加强筋的作用，提高探测装置2的整体强度。
本发明还提供一种自移动机器人，参见图4所示的一个实施例，包括：可自移动的主体1和设于所述主体1底部边缘处的如前述所述的探测装置2。
而且，当所述自移动机器人位于地面时，所述信号发射器25的轴线和所述信号接收器26的轴线所形成的夹角被配置为顶点与地面重合。通过设置信号接收器26的倾斜角度，信号发射器25和信号接收器26所发射/接收形成的信号路径形成两个相交线，相交线的交点即信号发射器25的轴线和所述信号接收器26的轴线所形成的夹角顶点，此时信号接收器26接收信号最强，从而提高了探测精度。
具体地，所述主体1底端边缘设有斜面，所述斜面至少部分地围绕所述探测装置2底部设有向下凸起的挡板11，所述挡板11位于所述探测装置2靠近所述主体1底端边缘的一侧，以避免信号外漏对信号接收器26形成干扰。
进一步地，所述探测装置2至少为三个，分别设于所述主体1的前、左、右端底部，以分别对应自移动机器人的三个运动方向。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种探测装置，其特征在于，包括：
竖直设置的发射腔，所述发射腔内沿竖直向下方向依次设有信号发射器和第一凸透镜；
设于所述发射腔一侧且呈倾斜设置的接收腔，所述接收腔内沿所述接收腔轴线方向向下依次设有信号接收器和第二凸透镜，所述接收腔与所述发射腔彼此隔绝；
设于所述接收腔与所述发射腔底部的信号通道，所述信号通道分别与所述接收腔、所述发射腔连通。
2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于：所述接收腔的直径沿远离所述信号接收器方向逐渐变大。
3.根据权利要求1或2所述的探测装置，其特征在于：还包括一壳体，所述发射腔、所述接收腔均设于所述壳体内，所述信号通道设于所述壳体底部，且所述壳体内位于所述接收腔与所述发射腔上方设有安装腔，所述安装腔内设有主控板且分别与所述信号发生器和所述信号接收器电连接。
4.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于：
所述壳体包括相互扣合的前盖和后盖，所述发射腔、所述接收腔和所述信号通道均设于所述后盖上；
所述接收腔与所述发射腔之间的后盖位置设有第一安装孔，对应地所述前盖上设有用以插接所述第一安装孔的第一安装柱；
所述发射腔和所述壳体后盖的右内壁之间的后盖位置设有第二安装孔，对应地所述前盖上设有用以插接所述第二安装孔的第二安装柱。
5.根据权利要求4所述的探测装置，其特征在于：所述发射腔和所述接收腔的腔壁上均设有安装槽，所述第一凸透镜和第二凸透镜分别插接所述安装槽内，且所述第一凸透镜和/或第二凸透镜上设有凸起，所述后盖上设有用以容纳所述凸起的沉孔。
6.根据权利要求4所述的探测装置，其特征在于：所述发射腔和/或所述接收腔的腔壁的端面上至少部分地设有凹槽，对应地所述前盖上设有棱，当所述前盖和所述后盖扣合时，所述棱插接入所述凹槽内。
7.一种自移动机器人，其特征在于，包括：
可自移动的主体；
设于所述主体底部边缘处的如权利要求1-6中任一项所述的探测装置。
8.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于：当所述自移动机器人位于地面时，所述信号发射器的轴线和所述信号接收器的轴线所形成的夹角被配置为顶点与地面重合。
9.根据权利要求8所述的自移动机器人，其特征在于：所述主体底端边缘设有斜面，所述斜面至少部分地围绕所述探测装置底部设有向下凸起的挡板，所述挡板位于所述探测装置靠近所述主体底端边缘的一侧。
10.根据权利要求9中任一项所述的一种探测装置，其特征在于：所述探测装置至少为三个，分别设于所述主体的前、左、右端底部。
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