CN209186582U - 扫地机器人及其多向碰撞结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扫地机器人及其多向碰撞结构，该多向碰撞结构包括至少两个侧向开关传感器，所述侧向开关传感器安装于所述扫地机器人的外壳体内，并与所述扫地机器人的主控装置电连接；触压板，所述触压板抵靠于所述侧向开关传感器的顶部，并高于所述扫地机器人的顶盖；两所述侧向开关传感器分别位于所述扫地机器人的前行方向的两侧，并相对于该前行方向对称设置。这样，扫地机器人在工作过程中能够感知来自侧方的碰撞，避免了由于前方碰撞到家具而导致的直接后退避让，为具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处的清扫提供了硬件支持，使这些位置的清扫成为可能性，至少在部分上消除了对清扫范围的限制。

Description

扫地机器人及其多向碰撞结构

技术领域

本实用新型属于智能家居技术领域，尤其涉及一种扫地机器人及其多向碰撞结构。

背景技术

随着生活水平的提高和生活节奏的加快，人们对智能化家居的要求也日益提高。扫地机器人是智能家居的一种，它能够以人工智能为依托，自动在房间内完成地面清理工作。在现有技术中，扫地机器人包括在机身前部设置的红外发射探头和红外接收探头，在工作过程中，红外发射探头发出红外线，红外线遇到墙壁等障碍物会发生反射，并通过红外接收探头接收返回的红外线，从而根据红外发射时间得到距离，进而通过多点发射绘制形成待清扫区域的平面户型图，并可根据平面户型图规划清扫路线。

但是，对于有一定空间高度的家具，由于家具的下方与地面具有一定的距离，在做清扫路线的规划时，可能会将家具下方区域设定为待清扫区域。而目前的扫地机器人仅在前端具有碰撞传感器，由于缺乏侧向碰撞的感知，使得扫地机器人只能以其前方碰撞到家具，发生碰撞时机器人会直接后退避让，而无法区别碰撞的具体方向，导致具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处也无法实现清扫，限制了清扫范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决上述现有技术中存在的问题之一，该目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供了一种多向碰撞结构，用于扫地机器人，包括：

至少两个侧向开关传感器，所述侧向开关传感器安装于所述扫地机器人的外壳体内，并与所述扫地机器人的主控装置电连接；

触压板，所述触压板抵靠于所述侧向开关传感器的顶部，并高于所述扫地机器人的顶盖；

两所述侧向开关传感器分别位于所述扫地机器人的前行方向的两侧，并相对于该前行方向对称设置。

这样，在传统扫地机器人的结构基础上增设了至少两个侧向开关传感器，使得扫地机器人在工作过程中能够感知来自侧方的碰撞，避免了由于前方碰撞到家具而导致的直接后退避让，为具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处的清扫提供了硬件支持，使这些位置的清扫成为可能性，至少在部分上消除了对清扫范围的限制。

进一步地，还包括下压开关传感器，所述下压开关传感器安装于所述外壳体内，并与所述扫地机器人的主控装置电连接，所述下压开关传感器的顶部抵靠于所述触压板。

进一步地，各所述侧向开关传感器和所述下压开关传感器均为微动开关。

进一步地，所述触压板可活动地安装于所述顶盖的顶部。

本实用新型还提供一种扫地机器人，包括行走轮和机体，所述机体包括顶盖，还包括如上所述的多向碰撞结构。

进一步地，所述顶盖开设有过孔，所述多向碰撞结构嵌入所述过孔，并相对于所述顶盖向上凸出预设高度。

进一步地，所述预设高度为1mm-10mm。

进一步地，所述机体的最低点与所述行走轮的最低点之间的距离为2cm。

进一步地，所述多向碰撞结构的最高点与所述行走轮的最低点之间的距离为9cm。

在扫地机器人的工作过程中，若遇到例如床底、椅子下等工作场景时，床沿等高于地面的家居部分会对扫地机器人产生碰撞。碰撞发生时，若发生的是前方的正面碰撞，则对于左侧和右侧的传感器来讲，碰撞是同时发生的，此时，第一碰撞时间等于第二碰撞时间，则比较控制单元输出后退避让指令，扫地机器人的中控装置收到该后退避让指令时，控制扫地机器人反向运动。

若发生的是侧向的碰撞，如果碰撞来自右侧，则位于右侧的第一侧向开关传感器首先发生碰撞，此时扫地机器人继续运动，左侧的第二侧向开关传感器而后发生碰撞，此时，所述第一碰撞时间早于所述第二碰撞时间，所述比较控制单元输出左侧避让指令，扫地机器人的中控装置收到该左侧避让指令时，控制扫地机器人的执行部件向左偏转适当的角度后继续运动，则能够沿着右侧的家具边缘继续清扫，从而实现了家具边缘处的清扫。

若发生的是侧向的碰撞，如果碰撞来自左侧，则位于左侧的第二侧向开关传感器首先发生碰撞，此时扫地机器人继续运动，右侧的第一侧向开关传感器而后发生碰撞，此时，所述第二碰撞时间早于所述第一碰撞时间，所述比较控制单元输出右侧避让指令，扫地机器人的中控装置收到该右侧避让指令时，控制扫地机器人向右偏转适当的角度后继续运动，则能够沿着左侧的家具边缘继续清扫，从而实现了家具边缘处的清扫。

这样，通过多个方向碰撞的感知，使得扫地机器人能够通过区别碰撞的具体方向，实现侧向小幅度避让，从而实现具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处的清扫，扩大了清扫范围。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型所提供的多向碰撞结构一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图。

附图标记说明：

1-侧向开关传感器

2-外壳体

3-下压开关传感器

具体实施方式

本实用新型提供了一种扫地机器人及其多向碰撞结构，用以解决现有技术中扫地机器人清扫覆盖面受限的问题。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的多向碰撞结构一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中A部分的放大图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的多向碰撞结构用于扫地机器人，该多向碰撞结构包括至少两个侧向开关传感器1和触压板，所述侧向开关传感器1安装于所述扫地机器人的外壳体2内，并在受到碰撞时触发例如高电平信号(根据电路布置的不同，可触发高电平或低电平信号，具体可参考现有技术，在此不作赘述)，所述触压板抵靠于所述侧向开关传感器1的顶部，并高于所述扫地机器人的顶盖，两所述侧向开关传感器1分别位于所述扫地机器人的前行方向的两侧，并相对于该前行方向对称设置。

在实际使用过程中，侧向开关传感器1不局限于为两个，理论上，传感器设置的密度越大，得到的检测数据越精确，控制精度越高；但是综合考虑到元件布置空间和生产成本，设置两组侧向开关传感器1即可实现侧向碰撞感知和处理。

这样，在传统扫地机器人的结构基础上增设了至少两个侧向开关传感器1，使得扫地机器人在工作过程中能够感知来自侧方的碰撞，避免了由于前方碰撞到家具而导致的直接后退避让，为具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处的清扫提供了硬件支持，使这些位置的清扫成为可能性，至少在部分上消除了对清扫范围的限制。

该多向碰撞结构还包括下压开关传感器3，所述下压开关传感器3安装于所述外壳体2内，并与所述扫地机器人的主控装置电连接，所述下压开关传感器3的顶部抵靠于所述触压板。通过设置下压方向的开关传感器，使得扫地机器人能够进一步感知来自顶部的碰撞，在工作过程中，若遇到上方凸出结构无法通过时，可及时避让。

理论上，该多向碰撞结构还可以包括后退方向的开关传感器，当向后运动发生碰撞时，扫地机器人可反向运动以实现避让。

为了提高控制精度，且缩小安装体积，以保证在扫地机器人较小的安装空间内实现多个传感器的安装，各所述侧向开关传感器1、所述下压开关传感器3和后退方向的开关传感器均为微动开关。微动开关是自动控制领域常规使用的元器件，其具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，外部具有驱动杆，由于开关的触点间距比较小，故名微动开关，又叫灵敏开关。本实用新型所采用的微动开关可以为任何适当的型号，例如WK-01、KW7、KW10、V-155-1C25等。

上述触压板可活动地安装于所述顶盖的顶部，各所述微动开关均安装于所述触压板与所述顶盖之间，在实际使用过程中，障碍物通过触碰触压板提供各微动开关的触发压力，以便于各微动开关的集成式安装。

除了上述多向碰撞结构，本实用新型还提供一种包括该多向碰撞结构的扫地机器人，该扫地机器人包括行走轮和机体，机体包括各种能够实现自动清扫的功能件、用于放置和安装各种功能件的外壳体2，以及安装在外壳体2顶部的顶盖，上述多向碰撞结构安装在顶盖上，或在顶盖上开设安装凹槽，将多向碰撞结构嵌入该安装凹槽内。具体地，所述顶盖开设有过孔，所述多向碰撞结构嵌入所述过孔，并相对于所述顶盖向上凸出预设高度，该预设高度可以为1mm-10mm。处于工作状态时，所述机体的最低点与所述行走轮的最低点之间的距离为2cm左右，所述多向碰撞结构的最高点与所述行走轮的最低点之间的距离为9cm左右。

在扫地机器人的工作过程中，若遇到例如床底、椅子下等工作场景时，床沿等高于地面的家居部分会对扫地机器人产生碰撞。碰撞发生时，若发生的是前方的正面碰撞，则对于左侧和右侧的传感器来讲，碰撞是同时发生的，此时，第一碰撞时间等于第二碰撞时间，则比较控制单元输出后退避让指令，扫地机器人的中控装置收到该后退避让指令时，控制扫地机器人反向运动。

若发生的是侧向的碰撞，如果碰撞来自右侧，则位于右侧的第一侧向开关传感器1首先发生碰撞，此时扫地机器人继续运动，左侧的第二侧向开关传感器1而后发生碰撞，此时，所述第一碰撞时间早于所述第二碰撞时间，所述比较控制单元输出左侧避让指令，扫地机器人的中控装置收到该左侧避让指令时，控制扫地机器人向左偏转适当的角度后继续运动，则能够沿着右侧的家具边缘继续清扫，从而实现了家具边缘处的清扫。

若发生的是侧向的碰撞，如果碰撞来自左侧，则位于左侧的第二侧向开关传感器1首先发生碰撞，此时扫地机器人继续运动，右侧的第一侧向开关传感器1而后发生碰撞，此时，所述第二碰撞时间早于所述第一碰撞时间，所述比较控制单元输出右侧避让指令，扫地机器人的中控装置收到该右侧避让指令时，控制扫地机器人向右偏转适当的角度后继续运动，则能够沿着左侧的家具边缘继续清扫，从而实现了家具边缘处的清扫。

这样，通过多个方向碰撞的感知，使得扫地机器人能够通过区别碰撞的具体方向，实现侧向小幅度避让，从而实现具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处的清扫，扩大了清扫范围。

该扫地机器人在传统的结构基础上增设了上述多向碰撞结构，使得扫地机器人在工作过程中能够感知来自侧方的碰撞，避免了由于前方碰撞到家具而导致的直接后退避让，为具有一定空间高度的家具或物体下方边缘处的清扫提供了硬件支持，使这些位置的清扫成为可能性，至少在部分上消除了对清扫范围的限制。

需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词，仅是为了区分相同名称的不同结构或信号，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多向碰撞结构，用于扫地机器人，其特征在于，包括：

至少两个侧向开关传感器(1)，所述侧向开关传感器(1)安装于所述扫地机器人的外壳体(2)内，并与所述扫地机器人的主控装置电连接；

触压板，所述触压板抵靠于所述侧向开关传感器(1)的顶部，并高于所述扫地机器人的顶盖；

两所述侧向开关传感器(1)分别位于所述扫地机器人的前行方向的两侧，并相对于该前行方向对称设置。

2.如权利要求1所述的多向碰撞结构，其特征在于，还包括下压开关传感器(3)，所述下压开关传感器(3)安装于所述外壳体(2)内，并与所述扫地机器人的主控装置电连接，所述下压开关传感器(3)的顶部抵靠于所述触压板。

3.如权利要求2所述的多向碰撞结构，其特征在于，各所述侧向开关传感器(1)为微动开关。

4.如权利要求3所述的多向碰撞结构，其特征在于，所述下压开关传感器(3)为微动开关。

5.如权利要求1所述的多向碰撞结构，其特征在于，所述触压板可活动地安装于所述顶盖的顶部。

6.一种扫地机器人，包括行走轮和机体，所述机体包括顶盖，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的多向碰撞结构。

7.根据权利要求6所述的扫地机器人，其特征在于，所述顶盖开设有过孔，所述多向碰撞结构嵌入所述过孔，并相对于所述顶盖向上凸出预设高度。

8.根据权利要求7所述的扫地机器人，其特征在于，所述预设高度为1mm-10mm。

9.根据权利要求6所述的扫地机器人，其特征在于，所述机体的最低点与所述行走轮的最低点之间的距离为2cm。

10.根据权利要求6所述的扫地机器人，其特征在于，所述多向碰撞结构的最高点与所述行走轮的最低点之间的距离为9cm。