CN206757399U - 一种避障装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种避障装置，所述避障装置包括：环境光强传感器、旋转阻力感应电路、悬空传感单元、碰撞传感单元，其中：环境光强传感器安装在承载机体机身的外周；旋转阻力感应电路安装在承载机体行动驱动组件上；悬空传感单元安装在承载机体机身的底部；碰撞传感单元安装在承载机体机身的侧面。本实用新型避障装置可用于各种家用机器人等承载机体上，实用可靠、功能强大，能够感知承载机体正常工作过程中的环境光强及环境障碍物造成的阻挡及碰撞。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人领域，尤其是一种可用于机器人等承载机体上的避障装置。
背景技术
家用机器人，比如清洁机器人、擦地机器人、扫地机器人，可以自动地完成很多工作，为人们节省了大量的时间和精力，因此家用机器人越来越多地被生产并投入到人们的家居生活中。但现在市场上的家用机器人等承载机体在遇到障碍物时很难做到及时的检测，因此无法做到有效的避让障碍物，从而发生跌落损坏、无法自救的情况。
实用新型内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种避障装置。
本实用新型提出的避障装置包括：环境光强传感器、旋转阻力感应电路、悬空传感单元、碰撞传感单元，其中：
所述环境光强传感器安装在承载机体机身的外周，用于感应环境光的强弱，并将光强信号发送给承载机体的控制器；
所述旋转阻力感应电路安装在承载机体行动驱动组件上，用于感测行动驱动组件是否受到外界阻力，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述悬空传感单元安装在承载机体机身的底部，用于感测承载机体是否处于悬空状态，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述碰撞传感单元安装在承载机体机身的侧面，用于感测承载机体周边的障碍物，并将感测信号发送给承载机体的控制器。
可选地，所述环境光强传感器为光敏传感器。
可选地，所述旋转阻力感应电路为承载机体行动驱动组件电流检测电路。
可选地，所述悬空传感单元至少包括悬空传感器。
可选地，所述悬空传感器为反光型光电传感器。
可选地，所述悬空传感单元包括多个反光型光电传感器和反光板，其中：
所述反光板安装在承载机体机身的底部，用于反射光线，构建反光型光电传感器的光反射通路；
所述多个反光型光电传感器分别安装在承载机体机身的底部，用于根据反光板构建的光反射通路的变化产生感测信号，并将其发送给承载机体的控制器。
可选地，所述碰撞传感单元至少包括碰撞传感器。
可选地，所述碰撞传感器为遮光型光电传感器。
可选地，所述碰撞传感单元包括多个遮光型光电传感器、遮光板和硅胶减震片，其中：
所述多个遮光型光电传感器安装在所述承载机体机身的周围或底部，用于感测承载机体是否受到碰撞，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述遮光板安装在所述承载机体机身的外围，用于在受到外界碰撞后改变所述遮光型光电传感器的入射光通路；
所述硅胶减震片安装在所述遮光板的外围，用于缓冲外界的碰撞。
可选地，所述碰撞传感单元还包括碰撞减震弹簧，所述碰撞减震弹簧安装在所述承载机体的机身与遮光板之间。
本实用新型的避障装置是一种可用于各种家用机器人等承载机体上的、实用可靠、功能强大的碰撞感应装置，该装置能够感知承载机体正常工作过程中的环境光强及环境障碍物造成的阻挡及碰撞。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的避障装置的仰视图；
图2是根据本实用新型一实施例的避障装置的水平分解图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
图1是根据本实用新型一实施例的避障装置的结构示意图，图2是根据本实用新型一实施例的避障装置的水平分解图，如图1和图2所示，所述避障装置包括：环境光强传感器1、旋转阻力感应电路2、悬空传感单元3、碰撞传感单元4，其中：
所述环境光强传感器1安装在承载机体机身的外周，比如顶部或侧面，用于感应环境光的强弱，并将光强信号发送给承载机体的控制器；
所述旋转阻力感应电路2安装在承载机体行动驱动组件上，用于感测行动驱动组件是否受到外界阻力，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述悬空传感单元3安装在承载机体机身的底部，用于感测承载机体是否处于悬空状态，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述碰撞传感单元4安装在承载机体机身的侧面，用于感测承载机体周边的障碍物，并将感测信号发送给承载机体的控制器。
在本实用新型一实施例中，所述环境光强传感器1为光敏传感器。
在本实用新型一实施例中，所述旋转阻力感应电路2为承载机体行动驱动组件电流检测电路，比如，若承载机体的行动驱动组件为驱动马达或电机，则所述旋转阻力感应电路2为安装在所述驱动马达或电机上的电流检测电路，所述电流检测电路检测驱动马达或电机中驱动电流的大小变化，并将其作为旋转阻力感测信号发送给承载机体的控制器。
其中，所述悬空传感单元3至少包括悬空传感器。在本实用新型一实施例中，所述悬空传感器为反光型光电传感器31，此时，所述悬空传感单元3包括多个反光型光电传感器31和反光板32，其中：
所述反光板32安装在承载机体机身的底部，同时也可作为承载机体的底壳，用于反射光线，构建反光型光电传感器31的光反射通路；
所述多个反光型光电传感器31分别安装在承载机体机身的底部，比如承载机体机身底部的多个边角，用于根据反光板32构建的光反射通路的变化产生感测信号，并将其发送给承载机体的控制器。
其中，所述碰撞传感单元4至少包括碰撞传感器。在本实用新型一实施例中，所述碰撞传感器为遮光型光电传感器41，此时，所述碰撞传感单元4包括多个遮光型光电传感器41、碰撞减震弹簧42、遮光板43和硅胶减震片44，其中：
所述多个遮光型光电传感器41安装在所述承载机体机身的周围或底部，用于感测承载机体是否受到碰撞，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述遮光板43安装在所述承载机体机身的外围，用于在受到外界碰撞后改变所述遮光型光电传感器41的入射光通路；
所述硅胶减震片44安装在所述遮光板43的外围，用于缓冲外界的碰撞。
在本实用新型一实施例中，所述碰撞传感单元4还包括碰撞减震弹簧42，所述碰撞减震弹簧42安装在所述承载机体的机身与遮光板43之间，用于进一步缓冲外界的碰撞。
上述避障装置安装在家用机器人等承载机体上，能够通过环境光强的变化、旋转阻力的变化和外界碰撞力量的大小，感应承载机体机身四周的障碍物，防止发生强力碰撞；通过对于承载机体机身悬空状态的检测，及时防止承载机体发生悬空跌落。
在安装有避障装置的承载机体的工作过程中：
由于环境光强传感器1直接检测承载机体机身顶部的环境光强度，并将其转化为电信号发送给承载机体的控制器，从而通过对于环境光强弱的感知，可以判断出承载机体在工作中是否陷入障碍物(比如：桌子、椅子、沙发等)的阻碍中，进而通过控制承载机体的行走方向和路径来避免或摆脱障碍物的阻碍。
考虑到如果承载机体检测到来自外界的阻力发生明显的变化，实际上多为承载机体在运行中机身被碰撞或是被卡住，因此在承载机体的行动驱动组件运行时，如果遇到外界阻力的变化，可通过对于电流大小的检测直接生成电信号发送给承载机体的控制器，从而实现对承载机体遇到的外界阻碍力的感知，进而通过控制承载机体的行走方向和路径来解除困境。
若承载机体遇到来自周围任一方位的障碍物或是碰撞，相应的硅胶减震片44和遮光板43会被相继挤压，遮光板43在被挤压后会遮挡相应方位的遮光型光电传感器41的入射光通路，进而会触发相应方位的遮光型光电传感器41产生电信号发送给承载机体的控制器，实现碰撞感测。
若承载机体底部任一方位出现悬空，反光板32所反射的光线发生变化，进而改变反光型光电传感器31的光反射通路，从而触发相应方位的反光型光电传感器31产生电信号给发送给承载机体的控制器，实现悬空感测。
如上所述，本实用新型的避障装置是一种可用于各种家用机器人等承载机体上的、实用可靠、功能强大的碰撞感应装置，该装置能够感知承载机体正常工作过程中的环境光强及环境障碍物造成的阻挡及碰撞。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种避障装置，其特征在于，所述避障装置包括：环境光强传感器、旋转阻力感应电路、悬空传感单元、碰撞传感单元，其中：
所述环境光强传感器安装在承载机体机身的外周，用于感应环境光的强弱，并将光强信号发送给承载机体的控制器；
所述旋转阻力感应电路安装在承载机体行动驱动组件上，用于感测行动驱动组件是否受到外界阻力，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述悬空传感单元安装在承载机体机身的底部，用于感测承载机体是否处于悬空状态，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述碰撞传感单元安装在承载机体机身的侧面，用于感测承载机体周边的障碍物，并将感测信号发送给承载机体的控制器。
2.根据权利要求1所述的避障装置，其特征在于，所述环境光强传感器为光敏传感器。
3.根据权利要求1所述的避障装置，其特征在于，所述旋转阻力感应电路为承载机体行动驱动组件电流检测电路。
4.根据权利要求1所述的避障装置，其特征在于，所述悬空传感单元至少包括悬空传感器。
5.根据权利要求4所述的避障装置，其特征在于，所述悬空传感器为反光型光电传感器。
6.根据权利要求5所述的避障装置，其特征在于，所述悬空传感单元包括多个反光型光电传感器和反光板，其中：
所述反光板安装在承载机体机身的底部，用于反射光线，构建反光型光电传感器的光反射通路；
所述多个反光型光电传感器分别安装在承载机体机身的底部，用于根据反光板构建的光反射通路的变化产生感测信号，并将其发送给承载机体的控制器。
7.根据权利要求1所述的避障装置，其特征在于，所述碰撞传感单元至少包括碰撞传感器。
8.根据权利要求7所述的避障装置，其特征在于，所述碰撞传感器为遮光型光电传感器。
9.根据权利要求8所述的避障装置，其特征在于，所述碰撞传感单元包括多个遮光型光电传感器、遮光板和硅胶减震片，其中：
所述多个遮光型光电传感器安装在所述承载机体机身的周围或底部，用于感测承载机体是否受到碰撞，并将感测信号发送给承载机体的控制器；
所述遮光板安装在所述承载机体机身的外围，用于在受到外界碰撞后改变所述遮光型光电传感器的入射光通路；
所述硅胶减震片安装在所述遮光板的外围，用于缓冲外界的碰撞。
10.根据权利要求9所述的避障装置，其特征在于，所述碰撞传感单元还包括碰撞减震弹簧，所述碰撞减震弹簧安装在所述承载机体的机身与遮光板之间。
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| CN201720454215.XU CN206757399U (zh) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 一种避障装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109276728A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-29 | 华南智能机器人创新研究院 | 一种浮动式避障的轮式移动消毒机器人 |
| CN109367653A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-22 | 华南智能机器人创新研究院 | 一种室内浮动式避障的四驱机器人底盘 |
| CN114370881A (zh) * | 2018-01-12 | 2022-04-19 | 原相科技股份有限公司 | 侦测阻碍物的方法、系统以及其传感器子系统 |
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