CN209595652U - 具有lds组件防碰撞功能的扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，属于扫地机器人技术领域，解决了现有具有LDS组件的扫地机器人行走过程中碰撞损坏的问题。该扫地机器人，包括扫地机器人本体、控制器与LDS组件，扫地机器人本体还设有用于检测扫地机器人本体与其上方障碍物之间距离的传感器，传感器与控制器电连接。本实用新型有效地防止了扫地机器人行走过程中LDS组件的碰撞损坏。

Description

具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人。

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本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，扫地机器人本体顶部设有LDS组件，此时若扫地机器人遇到的障碍物恰好位于高于扫地机器人本体并低于LDS组件最高点的位置时，扫地机器人本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具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，用以解决现有具有LDS组件的扫地机器人行走过程中容易发生损坏的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，包括扫地机器人本体、控制器与LDS组件，扫地机器人本体还设有用于检测扫地机器人本体与其上方障碍物之间距离的传感器，传感器与控制器电连接。

进一步地，传感器嵌入于扫地机器人本体的顶部。

进一步地，LDS组件包括上盖，上盖的外壁设有撞击缓冲层。

进一步地，撞击缓冲层为缓冲条，上盖的外周面设有用于安装固定缓冲条的凹槽，缓冲条的数量有多个，缓冲条的端部均匀设置于上盖的边缘。

进一步地，凹槽沿上盖的外周面螺旋设置；或者，凹槽与上盖竖直中心线平行设置。

进一步地，撞击缓冲层为防撞环，防撞环套设于上盖的外壁。

进一步地，防撞环的高度大于等于上盖的厚度。

进一步地，撞击缓冲层设有预缓冲组件。

进一步地，预缓冲组件为凸起。

进一步地，撞击缓冲层由弹性材料制成；撞击缓冲层与上盖为可拆卸连接。

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)本实用新型提供的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，通过传感器检测扫地机器人本体与其上方障碍物之间的距离，当控制器判定该距离小于LDS组件的高度时，驱使轮组件后退，有效地防止LDS组件与障碍物发生碰撞，降低LDS组件发生碰撞损坏的风险，提高扫地机器人的运行稳定性。

b)本实用新型提供的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，通过上盖外侧设置的撞击缓冲层，当LDS组件与障碍物发生碰撞时，可降低障碍物与LDS组件之间的撞击力，避免LDS组件在撞击下损坏，延长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为实施例中具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人的俯视图；

图2为实施例中具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人的主视图；

图3为实施例中具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人与障碍物的位置关系示意图。

附图标记：

1、扫地机器人本体；2、LDS组件；3、防撞环；4、障碍物；5、传感器；6、控制器；7、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”。

本实用新型的一个具体实施例，如图1至图2所示，公开了一种带有缓冲层的扫地机器人，包括扫地机器人本体1、控制器6与LDS组件2，扫地机器人本体1还设有用于检测扫地机器人本体与其上方障碍物之间距离的传感器5，优选地，传感器5嵌入于扫地机器人本体的顶部，传感器5与控制器6电连接。

扫地机器人运行时，传感器5检测扫地机器人本体1与其上方障碍物4之间的距离，控制器6判定该距离与LDS组件2的高度关系，驱使轮组件7前进或后退。当扫地机器人本体1判定可以进入障碍物4与地面之间的区域时，扫地机器人本体1的前端部分进入该区域，传感器5向扫地机器人本体1的上方发射检索光束，以根据光束判定位于扫地机器人本体1上的LDS组件2是否能够进入该区域。当LDS组件2的高度小于传感器5检测到的距离时，LDS组件2无法进入该区域，控制器6驱动轮组件7前进；当LDS组件2的高度大于传感器5检测到的距离时，控制器6判定LDS组件2无法进入该区域，控制器6向轮组件7发送后退指令，使用扫地机器人本体1退出该区域，从而避免LDS组件2与障碍物4发生碰撞，降低LDS组件2发生碰撞损坏的风险，提高扫地机器人的运行稳定性。

本实施例中，LDS组件2包括上盖，在上盖的外壁面上设有撞击缓冲层。优选地，撞击缓冲层包裹在上盖的外壁面上，或者，撞击缓冲层设置在上盖的前侧壁面和/或后侧壁面，上盖的前侧壁面与后侧壁面分别为扫地机器人本体1工作时的前进方向与后退方向。进一步优选地，撞击缓冲层为缓冲条，缓冲条具有一定的厚度和宽度，并且至少在扫地机器人前进方向和后退方向的上盖侧壁上设置缓冲条，或者在扫地机器人前进方向和后退方向的上盖侧壁上有缓冲条覆盖；或者，撞击缓冲层为防撞环3，防撞环3套设于上盖的外壁。

为了便于安装更换，撞击缓冲层与上盖为可拆卸连接，此结构的撞击缓冲层安装更加方便，并且能够及时更换损坏的撞击缓冲层。

考虑到缓冲条的安装稳定性，上盖的外周面设有用于安装固定缓冲条的凹槽。凹槽沿上盖的外周面螺旋设置；或者，凹槽与上盖竖直中心线平行设置，缓冲条安装固定在凹槽内，缓冲条的横截面为圆形或者矩形，并且缓冲条的直径或高度大于凹槽的深度，此结构的撞击缓冲层安装方便，而且有效的防止了缓冲条的意外脱落。

为了提升缓冲效果，缓冲条的数量有多个，缓冲条的端部均匀设置于上盖的边缘。示例性的，缓冲条交叉设置成网状结构，缓冲条的端部可超出上盖的边缘上表面，能够保证360°范围内防撞击，缓冲条长度设置以不影响LDS工作为宜。

本实施例中，若撞击缓冲层为防撞环3，防撞环3的高度大于等于上盖的厚度，优选地，防撞环3的高度大于上盖的厚度，防撞环3超出上盖的部分能够确保LDS组件2的上盖上、下表面与障碍物4碰撞不发生损坏，防碰撞效果更好，设置时，防撞环3的下端与上盖的下表面持平，防撞坏的设置不能超过上盖下表面，否则将妨碍LDS组件2的正常工作，而防撞坏的上端可超出上盖的上表面。

为了进一步提升缓冲效果，撞击缓冲层设有预缓冲组件，当LDS组件2与障碍物4发生碰撞时，障碍物4首先与预缓冲组件发生碰撞，因此预缓冲组件能够延长障碍物4与LDS组件2之间的碰撞时间，降低碰撞冲量，降低碰撞对扫地机器人的损伤。优选的，预缓冲组件为凸起，凸起具有弹性，多个凸起均匀分布在撞击缓冲层上。

本实施例中，撞击缓冲层优选由弹性材料制成，优选地，缓冲条为弹性橡胶条，防撞环3为橡胶圈，具有弹性材料制成的撞击缓冲层的扫地机器人，缓冲减震效果更好，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。

本实施例的带有缓冲层的扫地机器人，还包括设置于扫地机器人本体1底部的轮组件7以及用于控制扫地机器人移动的控制器6，扫地机器人本体1的顶部设有用于安装LDS组件2的凹陷部，LDS组件2通过滚轮组件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，凹陷部的后侧壁上设有触发组件；凹陷部内还设有用于驱动LDS组件2向第一吸附组件移动的复位组件。LDS组件2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，LDS组件2的柱体能够置于凹陷部内，凹陷部的底面设有轨道，LDS组件2的柱体底部设有滚轮组件，LDS组件2通过滚轮组件在凹陷部内移动。具体的，滚轮组件包括立柱，立柱通过螺栓与柱体的下表面连接；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4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柱体的纵向中心线垂直，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和第二伸缩杆，分别设置于触发组件的上下两侧，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上的驱动电机，驱动电机能够驱动滚轮组件使LDS组件2在凹陷部内移动，当需要LDS组件2复位时，控制器6控制驱动电机驱动滚轮组件移动，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的柱体与凹陷部的前侧壁接触。

考虑到LDS组件2的柱体在接触触发组件时，若撞击压力过大会造成触发组件损坏，因此为了延长触发组件的使用寿命并提高扫地机器人的工作运行稳定性，在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，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，触发组件及弹簧位于防护组件空腔内，并且触发组件伸出防护组件，当LDS组件2与障碍物4接触向触发组件移动，当触碰到触发组件，触发组件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损坏，从而延长了触发组件的使用寿命，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，触发组件为压力传感器5。

为了加快LDS组件2的复位速度，柱体的前柱体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2的复位，优选地，第一吸附组件和第二吸附组件均为电磁铁，第一吸附组件和第二吸附组件具有一定的吸引力，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。

本实施例中，带有缓冲层的扫地机器人的工作步骤如下：

步骤一：LDS组件2在与障碍物4相接触时，LDS组件2向扫地机器人行进方向的相反方向移动，LDS组件2与第一吸附组件分离，第一吸附组件将LDS组件2与第一吸附组件的分离信号发送至控制器6。当LDS组件2与障碍物4发生碰撞时，撞击缓冲层可降低障碍物4与LDS组件2之间的撞击力，避免LDS组件2在撞击下损坏。

步骤二：当LDS组件2与触发组件相接触时，产生碰撞信号，触发组件将碰撞信号发送至控制器6，控制器6向轮组件7发出后退信号，驱使扫地机器人退出障碍物4区域；具体的，控制器6向轮组件7发出后退信号，使轮组件7后退，以扫地机器人当前行进方向的相反方向行进，以退出该障碍物4区域。

步骤三：扫地机器人后退时，控制器6检测到轮组件7向后转动规定时间后，如向后转动至少秒后，控制器6控制复位组件使LDS组件2与触发组件脱离并与第一吸附组件接触，第一吸附组件将产生的LDS组件2复位信号发送至控制器6，控制器6控制复位组件复位。若复位组件为伸缩杆，控制器6检测到轮组件7向后转动后，一段时间后，优选秒钟以后，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的柱体与触发组件分离，直至LDS组件2复位；若复位组件为驱动电机，控制器6检测到轮组件7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的柱体与触发组件分离，直至LDS组件2复位，当LDS组件2与第一吸附组件接触后，产生LDS组件2复位信号，第一吸附组件将LDS组件2复位信号并发送给控制器6，控制器6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6接收到分离信号后，向轮组件7发送减速信号，控制器6控制轮组件7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，优选减速秒钟以后，若触发组件没有向控制器6发送碰撞信号，控制器6则向复位组件发送驱动信号，复位组件驱动LDS组件2向第一吸附组件移动，直至LDS组件2与吸附组件接触，第一吸附组件将产生的LDS组件2复位信号发送至控制器6，控制器6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，本实施例提供的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其与障碍物的位置关系如图3所示，通过传感器5检测扫地机器人本体1与其上方障碍物4之间的距离，当控制器6判定该距离小于LDS组件2的高度时，驱使轮组件7后退，有效地防止LDS组件2与障碍物4发生碰撞，降低LDS组件2发生碰撞损坏的风险，提高扫地机器人的运行稳定性；通过上盖外侧设置的撞击缓冲层，当LDS组件2与障碍物4发生碰撞时，可降低障碍物4与LDS组件2之间的撞击力，避免LDS组件2在撞击下损坏，延长LDS组件2的使用寿命。此外，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，凹陷部的后侧壁上设有触发组件，凹陷部内还设有用于驱动LDS组件2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2与扫地机器人未检测到的障碍物4发生碰撞时，做出相应的动作以退出该障碍物4区域，进而避免LDS组件2与障碍物4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LDS组件的使用寿命。

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 (10)

1.一种具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，包括扫地机器人本体、控制器与LDS组件，其特征在于，所述扫地机器人本体还设有用于检测扫地机器人本体与其上方障碍物之间距离的传感器，所述传感器与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述传感器嵌入于扫地机器人本体的顶部。

3.根据权利要求1所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述LDS组件包括上盖，所述上盖的外壁设有撞击缓冲层。

4.根据权利要求3所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述撞击缓冲层为缓冲条，所述上盖的外周面设有用于安装固定所述缓冲条的凹槽，所述缓冲条的数量有多个，所述缓冲条的端部均匀设置于所述上盖的边缘。

5.根据权利要求4所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述凹槽沿所述上盖的外周面螺旋设置；或者，所述凹槽与所述上盖竖直中心线平行设置。

6.根据权利要求3所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述撞击缓冲层为防撞环，所述防撞环套设于所述上盖的外壁。

7.根据权利要求6所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述防撞环的高度大于等于所述上盖的厚度。

8.根据权利要求3所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述撞击缓冲层设有预缓冲组件。

9.根据权利要求8所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述预缓冲组件为凸起。

10.根据权利要求3至9任一项所述的具有LDS组件防碰撞功能的扫地机器人，其特征在于，所述撞击缓冲层由弹性材料制成；所述撞击缓冲层与所述上盖为可拆卸连接。