CN206967493U - 一种自移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自移动机器人，包括在工作表面移动的主体，还包括：所述主体上安装有接收碰撞信号的控制器和与所述控制器电性连接的多个柔性检测单元，所述多个柔性检测单元以并联的方式与所述控制器连接。本实用新型的自移动机器人将多个受外力的碰撞或挤压动作而输出电信号的柔性检测单元以并联的方式设置在机器人上，使检测机器人可以检测到多个方向上同时受到的任何碰撞事件，形成一种类似电子皮肤的碰撞检测装置对机器人受到的碰撞事件进行检测。

Description

一种自移动机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人领域，特别是涉及一种自移动机器人。

背景技术

自移动机器人包括既可以接受遥控，又可以自动执行预设指令工作的机器装置。例如扫地机器人，现有的扫地机器人一般都具有障碍物自移动机器人，能通过碰撞或挤压产生的外力触发微动开关、光电传感器或霍尔元件输出信号来判断障碍物。由于微动开关、光电传感器或霍尔元件都存在结果复杂、体积大，容易卡塞等故障，导致移动设备无法正确判断，使扫地机器人的工作执行效果低下，或无法正常执行工作。特别是在针对多方位碰撞事件进行检测时，现有的碰撞检测结构效率低，检测精度低。

因此，需要提供一种具有新的碰撞检测结构的自移动机器人尤为重要。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种自移动机器人，以解决现有技术中存在的技术问题。

具体的，本实用新型实施例提供了一种自移动机器人，包括在工作表面移动的主体，还包括：所述主体上安装有接收碰撞信号的控制器和与所述控制器电性连接的多个柔性检测单元，所述多个柔性检测单元以并联的方式与所述控制器连接。

进一步的，至少部分柔性检测单元被安装在所述主体的侧面。

进一步的，所述主体还包括接受碰撞时相对于所述主体移动的弹性构件，所述多个柔性检测单元安装在所述弹性构件和主体之间。

基于上述的自移动机器人，所述弹性构件具有受碰撞时与所述多个柔性检测单元接触的凸起。

在一个实施例中，所述主体还包括接受碰撞时相对于所述主体移动的弹性构件，所述多个柔性检测单元直接安装在所述弹性构件上。

作为优选，上述的弹性构件为弹性软胶材料制成。

在一个实施例中，所述多个柔性检测单元被设置在具有腔体的护罩内。

在一个实施例中，所述自移动机器人还包括安装在所述主体上的用于对周围环境进行检测的激光雷达，所述多个柔性检测单元安装在所述激光雷达表面。

在一个实施例中，所述自移动机器人为扫地机器人或擦窗机器人。

本实用新型实施例中，具有以下有益效果：将多个受外力的碰撞或挤压动作而输出电信号的柔性检测单元以并联的方式设置在机器人上，使检测机器人可以检测到多个方向上同时受到的任何碰撞事件，形成一种类似电子皮肤的碰撞检测装置对机器人受到的碰撞事件进行检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，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为本实用新型的自移动机器人实施例示意框图；

图2为本实用新型的自移动机器人侧面的柔性检测单元结构示意图；

图3为本实用新型的柔性检测单元与弹性构件一实施例结构示意图；

图4为本实用新型的柔性检测单元与弹性构件另一实施例结构示意图；

图5为本实用新型的柔性检测单元与护罩结构示意图；

图6为本实用新型的自移动机器人一实施例结构示意图；

图7为本实用新型的自移动机器人另一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例中所提供的自移动机器人可自行或接受控制在表面(地面、壁面)上来回移动，如地板、地毯、草皮、玻璃，或其他材料上并执行各种操作包括，但不限于吸尘器、扫地机、湿式或干式清洗机，抛光机等自移动机器人。这里需要指出的是，这些自移动机器人受碰撞位置可以容易受到碰撞的表面或前挡(在一些描述中“前挡”可以是“前撞”或“一体碰撞结构”)。

如图1所示，一种在能工作表面移动的自移动器人，包括移动的主体，在主体上安装有接收碰撞信号的控制器和与控制器电性连接的多个柔性检测单元，多个柔性检测单元以并联的方式与控制器连接。当任一柔性检测单元受到碰撞或挤压动作时，不仅会发生形变，还会输出电信号，表示自移动机器人受到了碰撞。

上述所有电性并联的柔性检测单元20可以呈环状或矩形状或异形以对称或不对称方式布局在自移动机器人上，至少一个柔性检测单元20可以构成一个受碰撞检测区域，以便于自移动机器人的控制器可以根据每个受碰撞检测区域在受碰撞或挤压状态时输出的电信号识别出具体受碰撞区域相对于自动移动机器人的受碰撞位置或受碰撞方位，进而自移动机器人能自行判断是否需要对接受碰撞的位置进行避让。这里受碰撞方位可以指基于自移动机器人的坐标系划分的方向，在坐标系中将每个受碰撞区域对应一个表示方向的坐标点，任一受触发的受碰撞区域输出电信号时，就表示对应的方向存在碰撞。

如图2所示，一种自移动机器人10，在其移动过程中，侧面容易碰撞到障碍物，所以柔性检测单元20可以安装在自移动机器人10的侧面，以检测自移动机器人10侧面发生的碰撞事件。

在一个如图3所示的实施例中，一种自移动机器人10，具有相对于工作表面移动的主体，该主体能承载多种功能模块，其中主体上设置有在受碰撞时相对于主体移动的弹性构件11，多个柔性检测单元20被安装在弹性构件和主体之间。当自移动机器人10在移动时，弹性构件11先受到碰撞，弹性构件11在碰撞接触时会向主体移动，在移动过程中会与柔性检测单元20发生接触，使柔性检测单元20受到碰撞作用输出电信号，自移动机器人10的控制器接收电信号，并根据电信号判定自移动机器人10的一下状态，如转向避让发生碰撞事件的点或方向，或再次触发碰撞，确定是否存在不可越过的障碍物。弹性构件11在碰撞接触消失时会恢复到初始的状态，并解除对柔性检测单元20的触发，使柔性检测单元20停止输出电信号。

基于上述实施例，如图4所示，弹性构件11具有向柔性检测单元20延伸的凸起12，当弹性构件11受到碰撞时，会相对于柔性检测单元20(主体)移动，凸起12碰触到对应位置的柔性检测单元20，使柔性检测单元20输出电信号，表示发生碰撞事件。

由于自移动机器人10在工作过程中，其表面容易受到碰撞，如果其受碰撞位置的为硬质材料，则容易在碰撞过程中产生损伤。为此，申请人提出采用一种弹性软胶作为受碰撞位置的制作材料的方案，使弹性构件11的受碰撞位置能在与碰撞物接触时形成与碰撞物外形相配的凹陷，以避免弹性构件11或碰撞物因碰撞发生而受损。其中，弹性软胶包括橡胶。

综上说诉，柔性检测单元20在检测碰撞事件发生时，会受到碰撞，所以，申请人提出一种如图5所示的结构，将柔性检测单元20安装在一个护罩30内，护罩30具有收容柔性检测单元20的腔体31。在这里需要注意的是，护罩30为柔性材料制成，该柔性材料可以是橡胶。

在一实施例中，如图6所示，自移动机器人10还包括带有旋转的激光雷达40，激光雷达40对自移动机器人10周围的环境进行探测，但是由于激光雷达40在探测障碍物时存在一定的盲区，使激光雷达40容易在移动过程中会碰撞到障碍物，或被移动的物体碰撞。因此，柔性检测单元20安装在激光雷达40的壳体41表面，用于检测激光雷达40受到碰撞的方向或位置。当碰撞产生的外力被施加到被碰撞到的柔性检测单元20上时，柔性检测单元20受外力的碰撞或挤压动作而输出电信号给自移动机器人10的控制器，控制器根据电信号让自移动机器人10作出继续行走或避让的指令，以达到绕开障碍物的目的。

在一个具体的实施例中，自移动机器人10为扫地机器人，其具有扫尘和吸尘模块，而且扫地机器人具有接受碰撞的前挡，前挡在接受碰撞时会相对于扫地机器人主体(本体)移动。作为检测碰撞事件的柔性检测单元20可以直接设置在前挡上，也可以设置在前挡与主体之间，柔性检测单元20在受外力的碰撞或挤压时输出电信号；当外力消失时，柔性检测单元20停止输出电信号。扫地机器人根据电信号判断是否需要对接受碰撞的位置进行避让或改变工作模式。

在另一个具体的实施例中，如图7所示，自移动机器人10为擦窗机器人，其通过负压吸附在窗户50上进行移动清洁工作。为检测擦窗机器人在移动过程中是否碰撞到窗户边界，柔性检测单元20被设置在擦窗机器人的侧面，在擦窗机器人行进的过程中，位于侧面的柔性检测单元20可以在被碰撞或挤压输出电信号，擦窗机器人根据电信号判断是否需要对接受碰撞的位置进行避让或改变工作模式。

这里需要理解的是，每个柔性检测单元20可以是一种材料结构为FeSiB/Cu/FeSiB的多层膜(详见：《电子元件与材料》2006年1月第1期中，弯曲形FeSiB/Cu/FeSiB多层膜的应力阻抗效应)，多层膜在形变时会引起阻抗变化，进而可以在多层膜形变时输出信号强度随形变程度而变化的电信号。柔性检测单元20还可以选择弧面触摸传感器(苹果公司的专利号为8,603,574已经公开了该弧面触摸传感器的制备技术)或电容式触摸传感器，或专利公开号为CN106525296A的一种用于触摸检测的电子皮肤作为柔性检测单元20。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种自移动机器人，包括在工作表面移动的主体，其特征在于，还包括：所述主体上安装有接收碰撞信号的控制器和与所述控制器电性连接的多个柔性检测单元(20)，

所述多个柔性检测单元(20)以并联的方式与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，至少部分柔性检测单元(20)被安装在所述主体的侧面。

3.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述主体还包括接受碰撞时相对于所述主体移动的弹性构件(11)，所述多个柔性检测单元(20)安装在所述弹性构件(11)和主体之间。

4.根据权利要求3所述的自移动机器人，其特征在于，所述弹性构件(11)具有受碰撞时与所述多个柔性检测单元(20)接触的凸起(12)。

5.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述主体还包括接受碰撞时相对于所述主体移动的弹性构件(11)，所述多个柔性检测单元(20)直接安装在所述弹性构件(11)上。

6.根据权利要求3或5所述的自移动机器人，其特征在于，所述弹性构件(11)为弹性软胶材料制成。

7.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述多个柔性检测单元(20)被设置在具有腔体(31)的护罩(30)内。

8.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述自移动机器人还包括安装在所述主体上的用于对周围环境进行检测的激光雷达(40)，所述多个柔性检测单元(20)安装在所述激光雷达(40)的表面。

9.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述自移动机器人为扫地机器人或擦窗机器人。