CN209499619U - 一种防止lds组件碰撞损坏的扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，属于扫地机器人技术领域，解决了现有扫地机器人遇到的障碍物恰好高于扫地机器人主体并低于LDS组件最高点的位置时，LDS组件易发生损坏的问题。该扫地机器人，包括扫地机器人本体、轮组件、LDS组件以及控制器，还包括用于容置LDS组件的凹陷部；凹陷部的后侧壁设有触发组件；当LDS组件与触发组件接触时，生成LDS碰撞信号，并发送至控制器，控制器驱使轮组件后退。本实用新型有效地避免了因碰撞导致的LDS组件损坏。

Description

一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人。

背景技术

现有的扫地机器人在对地面进行清洁打扫时，由于周围环境较为复杂，所以在其四处移动时，往往会与周围的障碍物发生碰撞，从而对机器人造成损坏。所以为了避免扫地机器人与周围障碍物的碰撞，现有的解决方案往往是直接在扫地机器人主体的周围安装防撞板，当扫地机器人与周围的障碍物发生碰撞时，防撞板可以起到较好的缓冲作用，并且传递信息给控制中心，控制扫地机器人转动方向。

然而，随着机器人技术的发展以及其功能的增加，扫地机器人的形状、结构越来越多样化。现有具有LDS组件(激光测距装置)的扫地机器人行走时，扫地机器人主体顶部设有LDS组件，此时若扫地机器人遇到的障碍物恰好

高于扫地机器人主体并低于LDS组件最高点的位置时，扫地机器人主体无法感知该障碍物的存在，从而使得LDS组件很容易撞击在障碍物上，导致LDS组件发生损坏。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，用以解决现有扫地机器人遇到的障碍物恰好高于扫地机器人主体并低于LDS组件最高点的位置时，扫地机器人主体无法感知该障碍物的存在，从而使得LDS组件很容易撞击在障碍物上，导致LDS组件发生损坏的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，包括扫地机器人本体、轮组件、LDS组件以及控制器，还包括用于容置LDS组件的凹陷部；凹陷部的后侧壁设有触发组件；当LDS组件与触发组件接触时，生成LDS碰撞信号，并发送至控制器，控制器驱使轮组件后退。

进一步地，LDS组件通过移动组件在凹陷部的内部移动。

进一步地，移动组件为滚轮组件，其包括立柱，立柱通过螺栓与LDS组件的下端连接；立柱两侧均设有滚轮，滚轮能够在设置于凹陷部底部的轨道内移动。

进一步地，在凹陷部的内部还设有第一吸附组件与复位组件，第一吸附组件位于凹陷部的前侧壁上，复位组件驱动LDS组件移动至第一吸附组件的位置。

进一步地，复位组件为设置于滚轮组件上的驱动电机，驱动电机驱动使LDS组件在凹陷部内移动，并移动至第一吸附组件的位置。

进一步地，复位组件为伸缩杆，伸缩杆设于凹陷部的后侧壁，伸缩杆的伸缩方向与LDS组件的纵向中心线垂直；伸缩杆驱动使LDS组件在凹陷部内移动，并移动至第一吸附组件的位置。

进一步地，凹陷部的后侧壁设有防护组件，触发组件能够收缩进入防护组件内，并能够自动复位。

进一步地，LDS组件包括上盖和柱体，凹陷部的直径大于柱体的直径且小于上盖的直径。

进一步地，柱体的前表面设有第二吸附组件，第二吸附组件能够在复位组件的带动下向第一吸附组件移动，并与第一吸附组件相吸附实现LDS组件的复位。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果之一：

a)本实用新型提供的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，LDS组件能够在扫地机器人本体的顶部设置的凹陷部内移动，沿扫地机器人前进方向，凹陷部的前侧壁上设有第一吸附组件，凹陷部的后侧壁设有触发组件，凹陷部内还设有用于驱动LDS组件向第一吸附组件移动的复位组件，此结构设计能够使扫地机器人在LDS组件与扫地机器人未检测到的障碍物发生碰撞时，做出相应的动作以退出该障碍物区域，进而避免LDS组件与障碍物发生碰撞后发生损坏，提高了扫地机人的运行可靠性，延长了使用寿命。

b)本实用新型提供的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，通过在上盖的外侧设置防撞层，当扫地机器人的LDS组件上盖与障碍物发生碰撞时，能够减少对LDS组件的碰撞力，延长了LDS组件的使用寿命。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为实施例一中防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人结构示意图；

图2为图1中A区域局部放大图；

图3为实施例一中防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人控制器的工作原理示意图。

附图标记：

1-扫地机器人本体；2-LDS组件；21-上盖；22-柱体；23-防撞环；3-控制器，4-滚轮组件；5-第一吸附组件；6-第二吸附组件；7-触发组件；8-第一伸缩杆；9-第二伸缩杆；10-轮组件。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。为了清楚表述扫地机器人各部件位置关系，对表示位置关系的词“前”、“后”做如下约定：以扫地机器人前进方向为“前”，后退方向为“后”。

实施例一

本实用新型的一个具体实施例，如图1至图2所示，公开了一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，包括扫地机器人本体1、设置于扫地机器人本体1底部的轮组件10以及用于控制扫地机器人移动的控制器3，扫地机器人本体1的顶部设有能够建立环境地图的LDS组件2；扫地机器人本体1的顶部设有用于容置LDS组件2的凹陷部，LDS组件2通过滚轮组件4与凹陷部的底部连接；沿扫地机器人前进方向，凹陷部的前侧壁上设有第一吸附组件5，凹陷部的后侧壁设有触发组件7；凹陷部内还设有用于驱动LDS组件2向第一吸附组件5移动的复位组件。

本实施例中，LDS组件2包括上盖21和柱体22，凹陷部的直径大于柱体22的直径且小于上盖21的直径，LDS组件2的柱体22能够置于凹陷部内，凹陷部的底面设有轨道，LDS组件2的柱体22底部设有滚轮组件4，LDS组件2通过滚轮组件4在凹陷部内移动。具体的，滚轮组件4包括立柱，立柱通过螺栓与LDS组件2的下端连接；立柱两侧均设有滚轮，滚轮能够在设置于凹陷部底部的轨道内移动。

本实施例中，初始状态下，LDS组件2的柱体22与凹陷部的前侧壁接触，此时为LDS组件2的初始位置，当LDS组件2与障碍物发生碰撞后，LDS组件2与凹陷部的前侧壁分离，向凹陷部的后侧壁移动，能够实现LDS组件2恢复至初始位置的复位组件包括但不限定以下两种方式，第一种方式，复位组件为伸缩杆，伸缩杆设于凹陷部的后侧壁，伸缩杆的伸缩方向与LDS组件2的纵向中心线垂直，通过伸缩杆的伸长，将LDS组件2复位至初始位置，随后伸缩杆收缩恢复原始状态。优选地，伸缩杆的数量为两根，具体包括第一伸缩杆8和第二伸缩杆9，分别设置于触发组件7的上下两侧，能够使LDS组件2的移动更加平稳，避免因其中一个伸缩杆损坏影响LDS组件2的复位，从而提高了扫地机器人的运行稳定性。第二种方式，复位组件为设置于滚轮组件4上的驱动电机，驱动电机能够驱动滚轮组件4使LDS组件2在凹陷部内移动，当需要LDS组件2复位时，控制器3控制驱动电机驱动滚轮组件4移动，使LDS组件2由凹陷部的后侧壁向前侧壁移动，直至LDS组件2的柱体22与凹陷部的前侧壁接触。

考虑到LDS组件2的柱体22在接触触发组件7时，若撞击压力过大会造成触发组件7损坏，因此为了延长触发组件7的使用寿命并提高扫地机器人的工作运行稳定性，凹陷部的后侧壁设有防护组件，触发组件7能够收缩进入防护组件内，并能够自动复位，示例性地，防护组件为截面为矩形或环形的硬质管，触发组件7通过弹性组件与凹陷部的后侧壁连接，弹性组件优选弹簧。自然状态下，触发组件7及弹簧位于防护组件空腔内，并且触发组件7伸出防护组件，当LDS组件2与障碍物接触向触发组件7移动，当触碰到触发组件7，触发组件7发出触碰信号的同时向后伸缩，有效地避免因撞击导致触发组件7损坏，从而延长了触发组件7的使用寿命，提高了扫地机器人的运行可靠性。随后LDS组件2复位，当LDS组件2离开防护组件后，触发组件7在弹性组件的弹力作用下恢复至初始位置。优选地，触发组件7为压力传感器。

为了防止LDS组件2与障碍物碰撞发生损坏，LDS组件2设有防撞层，优选地，防撞层为防撞环23，防撞环23套设于上盖21的外壁，进一步优选地，防撞层由弹性材料制成，具有防撞层结构的扫地机器，延长了LDS组件2的使用寿命，提高了扫地机器人的运行稳定性。

为了加快LDS组件2的复位速度，柱体22的前表面设有第二吸附组件6，第二吸附组件6能够在复位组件的带动下向第一吸附组件5移动，并与第一吸附组件5相吸附实现LDS组件2的复位，其中，柱体22前表面的位置与扫地机器人的前进方向相一致。优选地，第一吸附组件5和第二吸附组件6均为电磁铁，第一吸附组件5和第二吸附组件6具有一定的吸引力，此结构的吸附组件能够加快LDS组件2的复位速度，提高扫地机器人的运行灵活性。

与现有技术相比，本实施例提供的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，LDS组件2能够在扫地机器人本体1的顶部设置的凹陷部内移动，沿扫地机器人前进方向，凹陷部的前侧壁上设有第一吸附组件5，凹陷部的后侧壁设有触发组件7，凹陷部内还设有用于驱动LDS组件2向第一吸附组件5移动的复位组件，此结构设计能够使扫地机器人在LDS组件2与扫地机器人未检测到的障碍物发生碰撞时，做出相应的动作以退出该障碍物区域，进而避免LDS组件2与障碍物发生碰撞后发生损坏，提高了扫地机人的运行可靠性，延长了使用寿命。通过在上盖21的外侧设置防撞层，当扫地机器人的LDS组件2上盖21与障碍物发生碰撞时，能够避免对上盖21及LDS组件2的碰撞力，延长了LDS组件2的使用寿命。

实施例二

本实施例公开了一种防止扫地机器人的LDS组件碰撞损坏的方法，其中，扫地机器人为实施例一中的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，包括以下步骤：

步骤一：LDS组件2在与障碍物相接触时，LDS组件2向扫地机器人行进方向的相反侧移动，LDS组件2与第一吸附组件5分离，第一吸附组件5将LDS组件2与第一吸附组件5的分离信号发送至控制器3。

步骤二：当LDS组件2与触发组件7相接触时，产生碰撞信号，触发组件7将碰撞信号发送至控制器3，控制器3向轮组件10发出后退信号，驱使扫地机器人退出障碍物区域；具体的，控制器3向轮组件10发出后退信号，使轮组件10后退，以扫地机器人当前行进方向的相反侧行进，以退出该障碍物区域。

步骤三：扫地机器人后退时，控制器3检测到轮组件10向后转动规定时间后，如向后转动至少3秒后，控制器3控制复位组件使LDS组件2与触发组件7脱离并与第一吸附组件5接触，第一吸附组件5将产生的LDS组件2复位信号发送至控制器3，控制器3控制复位组件复位。若复位组件为伸缩杆，控制器3检测到轮组件10向后转动后，一段时间后，优选3秒钟以后，向两个伸缩杆发出伸出信号，使得伸缩杆将LDS组件2向前推动，使LDS组件2的柱体22与触发组件7分离，直至LDS组件2复位；若复位组件为驱动电机，控制器3检测到轮组件10向后转动后，向驱动电机发出运行信号，驱动电机将LDS组件2向前推动，使LDS组件2的柱体22与触发组件7分离，直至LDS组件2复位，当LDS组件2与第一吸附组件5接触后，产生LDS组件2复位信号，第一吸附组件5将LDS组件2复位信号并发送给控制器3，控制器3收到复位信号后控制伸缩杆或驱动电机复位。

步骤二中，当控制器3接收到分离信号后，向轮组件10发送减速信号，控制器3控制轮组件10减速，降低扫地机器人当前的行进速度；减速达到规定时间后，优选减速10秒钟以后，若触发组件7没有向控制器3发送碰撞信号，控制器3则向复位组件发送驱动信号，复位组件驱动LDS组件2向第一吸附组件5移动，直至LDS组件2与吸附组件接触，第一吸附组件5将产生的LDS组件2复位信号发送至控制器3，控制器3控制复位组件复位，并控制扫地机器人恢复行进速度。

与现有技术相比，本实施例提供的防止扫地机器人的LDS组件与障碍物接触后损坏的方法，通过设置的控制器3、吸附组件、复位组件与LDS组件2配合，图3示出了控制器3的工作原理示意图，具体示出了控制器3与吸附组件、复位组件、触发组件7、轮组件10及第一吸附组件5工作配合关系，LDS组件2能够在扫地机器人本体1顶不设置的凹陷部内移动，能够及时更改路线，避免LDS组件2与障碍物发生碰撞，该方法操作简单，灵敏度高，显著提高了扫地机器人的运行可靠性与安全性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，包括扫地机器人本体、轮组件、LDS组件以及控制器，其特征在于，还包括用于容置所述LDS组件的凹陷部；

所述凹陷部的后侧壁设有触发组件；

当所述LDS组件与所述触发组件接触时，生成LDS碰撞信号，并发送至所述控制器，所述控制器驱使所述轮组件后退。

2.根据权利要求1所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述LDS组件通过移动组件在所述凹陷部的内部移动。

3.根据权利要求2所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述移动组件为滚轮组件，其包括立柱，所述立柱通过螺栓与所述LDS组件的下端连接；

所述立柱两侧均设有滚轮，所述滚轮能够在设置于所述凹陷部底部的轨道内移动。

4.根据权利要求2或3所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，在所述凹陷部的内部还设有第一吸附组件与复位组件，所述第一吸附组件所述凹陷部的前侧壁上，所述复位组件驱动LDS组件移动至所述第一吸附组件的位置。

5.根据权利要求4所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述复位组件为设置于滚轮组件上的驱动电机，所述驱动电机驱动使LDS组件在所述凹陷部内移动，并移动至所述第一吸附组件的位置。

6.根据权利要求4所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述复位组件为伸缩杆，所述伸缩杆设于所述凹陷部的后侧壁，所述伸缩杆的伸缩方向与所述LDS组件的纵向中心线垂直；

所述伸缩杆驱动使LDS组件在所述凹陷部内移动，并移动至所述第一吸附组件的位置。

7.根据权利要求4所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述凹陷部的后侧壁设有防护组件，所述触发组件能够收缩进入所述防护组件内，并能够自动复位。

8.根据权利要求4所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述LDS组件包括上盖和柱体，所述凹陷部的直径大于所述柱体的直径且小于所述上盖的直径。

9.根据权利要求8所述的防止LDS组件碰撞损坏的扫地机器人，其特征在于，所述柱体的前表面设有第二吸附组件，所述第二吸附组件能够在复位组件的带动下向所述第一吸附组件移动，并与所述第一吸附组件相吸附实现LDS组件的复位。