CN211460045U - 扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种扫地机器人，本申请中的扫地机器人增加激光雷达控制模块，通过激光雷达控制模块生成周围环境图像，减少了机器人主控模块的工作量。本申请中的扫地机器人，还增加了防撞组件，防撞组件由透明弧形板和包围所述透明弧形板的外围保护壳体构成，防撞组件设置在红外模块外围，透明弧形板不妨碍红外模块的红外线穿透并且弧形设计可以减少防撞组件受到的冲击力，在扫地机器人不小心碰撞到物体时可以有效保护扫地机器人的机身。并且由于防撞组件与机器人机身是可拆卸连接，在防撞组件出现裂痕损坏后，可以直接将防撞组件拆下进行更换。

Description

扫地机器人

技术领域

本申请涉及智能电子设备领域，尤其涉及一种扫地机器人。

背景技术

扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，统一归为扫地机器人。

现有技术中的扫地机器人在扫地过程中通常利用红外线传感技术或者超声波技术来检测前方是否有障碍物，然后避开障碍物进行清扫，也有利用LDS激光雷达技术来生成周围环境图像，根据周围环境图像设定路线进行清扫。但是现在技术中LDS激光雷达模块直接受机器人主控芯片控制，机器人主控芯片的工作量较大。并且红外模块一般裸露在机器人机身侧面，对红外模块没有较好的保护措施。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种扫地机器人。

本申请的方案如下：

一种扫地机器人，包括：LDS激光雷达模块，激光雷达控制模块，机器人主控模块，清扫模块，机器人机身，驱动轮，红外模块和防撞组件；

所述LDS激光雷达模块，激光雷达控制模块，机器人主控模块设置在所述机器人机身内部；

所述清扫模块和所述驱动轮设置在所述机器人机身底部；

所述防撞组件与所述机器人机身可拆卸连接；

所述红外模块设置在所述防撞组件和所述机器人机身连接空隙处；

所述LDS激光雷达模块和所述激光雷达控制模块通信连接；

所述激光雷达控制模块，所述红外模块，所述清扫模块，所述驱动轮均和所述机器人主控模块通信连接；

所述防撞组件包括：透明弧形板和包围所述透明弧形板的外围保护壳体。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述机器人机身包括：从上到下依次可拆卸连接的机身上盖板，机身面盖和机身底盘；

所述LDS激光雷达模块设置在所述机身上盖板和所述机身面盖之间；

所述激光雷达控制模块，机器人主控模块设置在所述机身底盘上方；

所述驱动轮设置在所述机身底盘下方。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，扫地机器人还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块设置在所述机身底盘上方；

所述激光雷达控制模块和所述无线通信模块通信连接。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述清扫模块包括：两个边刷电机，一个中扫电机；

两个所述边刷电机分别设置在所述机身底盘第一端下方两侧；

所述中扫电机设置在所述机身底盘第二端下方中心。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，扫地机器人还包括：风压电机；

所述风压电机设置在所述机身底盘上方中心。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，扫地机器人还包括：集尘盒；

所述集尘盒设置在所述机身底盘第二端。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述防撞组件通过防撞支架和所述机身底盘可拆卸连接；

所述红外模块设置在所述防撞支架上。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述红外模块包括：红外悬崖检测模块和红外障碍检测模块；

所述红外悬崖检测模块用于检测所述扫地机器人前方的坑洞，并在检测到所述扫地机器人前方具有坑洞时向所述主控模块发送第一报警信号；

所述红外障碍检测模块用于检测所述扫地机器人前方的障碍物，并在检测到所述扫地机器人前方具有障碍物时向所述主控模块发送第二报警信号。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述LDS激光雷达模块包括：激光器，用于产生并发射激光；

第一镜片，用于将所述激光器产生的激光进行聚光；

第二镜片，用于将周围环境反射的激光进行聚光；

CCD阵列，用于将所述第二镜片聚光后的所述周围环境反射的激光信号转换成电信号；

信号处理器，用于根据所述激光和所述周围环境反射的激光生成周围环境的图像。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述LDS激光雷达模块还包括：旋转机构；

所述旋转机构用于带动所述LDS激光雷达模块进行旋转。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中的扫地机器人，由于增加激光雷达控制模块，激光雷达控制模块内有关于LDS激光雷达运行和利用激光成像的相关算法，负责控制LDS激光雷达和生成周围环境图像，激光雷达控制模块通过接口连接在机器人主控模块上，与机器人主控模块进行信息交互，本申请中通过激光雷达控制模块生成周围环境图像，减少了机器人主控模块的工作量。本申请中的扫地机器人，还增加了防撞组件，防撞组件由透明弧形板和包围所述透明弧形板的外围保护壳体构成，防撞组件设置在红外模块外围，透明弧形板不妨碍红外模块的红外线穿透并且弧形设计可以减少防撞组件受到的冲击力，在扫地机器人不小心碰撞到物体时可以有效保护扫地机器人的机身。并且由于防撞组件与机器人机身是可拆卸连接，在防撞组件出现裂痕损坏后，可以直接将防撞组件拆下进行更换。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的扫地机器人的结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的扫地机器人的LDS激光雷达模块的工作流程示意图；

图3是本申请一个实施例提供的扫地机器人的LDS激光雷达模块的结构图；

图4是本申请一个实施例提供的扫地机器人的硬件系统连接示意图；

图5是本申请另一个实施例提供的扫地机器人的的结构示意图。

附图标记：1-LDS激光雷达模块；11-激光器；12-第一镜片；13- 第二镜片；14-CCD阵列；15-信号处理器；16-旋转机构；17-激光雷达盖板；18-激光雷达控制模块；2-清扫模块；21-边刷电机；22-中扫电机；3-机器人机身；31-机身上盖板；32-机身面盖；33-机身底盘；4-驱动轮；5-红外模块；6-防撞组件；61-防撞支架；7-风压电机；8-集尘盒；9-机器人主控模块；10-无线通信模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1，一种扫地机器人，包括：LDS(Laser Distance Sensor，激光测距传感器)激光雷达模块，激光雷达控制模块18，机器人主控模块9，清扫模块2，机器人机身3，驱动轮4，红外模块5和防撞组件6；

LDS激光雷达模块1，激光雷达控制模块18，机器人主控模块9 设置在机器人机身3内部；

清扫模块2和驱动轮4设置在机器人机身3底部；

防撞组件6与机器人机身3可拆卸连接；

红外模块5设置在防撞组件6和机器人机身3连接空隙处；

LDS激光雷达模块1和激光雷达控制模块18通信连接；

激光雷达控制模块18，红外模块5，清扫模块2，驱动轮4均和机器人主控模块9通信连接；

防撞组件6包括：透明弧形板和包围透明弧形板的外围保护壳体。

参照图2，LDS激光雷达模块1包括：激光器11，用于产生并发射激光；

第一镜片12，用于将激光器11产生的激光进行聚光；

第二镜片13，用于将周围环境反射的激光进行聚光；

CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)阵列，用于将第二镜片13聚光后的周围环境反射的激光信号转换成电信号；

信号处理器15，用于根据激光和周围环境反射的激光生成周围环境的图像。

LDS激光雷达模块1的硬件工作流程分为几步:1.激光器11发射激光；

2.第一镜片12将激光器11产生的激光进行聚光；

3.第二镜片13接收周围环境反射的激光并进行聚光；

4.CCD阵列14将第二镜片13聚光后的周围环境反射的激光信号转换成电信号；

5.信号处理器15，根据发射激光的时间，接收反射激光的时间，和激光的传播速度，计算出与周围环境的距离。

参照图3，LDS激光雷达模块1中还包括旋转机构16；

旋转机构16包括两个转轮，LDS激光雷达模块1设置在第一转轮上，第一转轮和第二转轮设置在同一链带上，第二转轮下方设置电机，电机带动第二转轮转动，第二转轮通过链带带动第一转轮运动，第一转轮带动LDS激光雷达模块1转动。

旋转机构16带动LDS激光雷达模块1进行360°旋转，全方位扫描周围环境，激光雷达模块控制模块生成周围环境生成2D图像信息。

LDS激光雷达模块1还包括激光雷达盖板17，激光雷达盖板17 具有两个孔洞，一个孔洞用于激光器11通过第一镜片12发射激光，另一个孔洞用于第二镜片13接收周围环境反射的激光。

激光雷达盖板17用来保护LDS激光雷达模块1。

图4是扫地机器人的硬件系统连接示意图。激光雷达控制模块 18内有关于LDS激光雷达运行和利用激光成像的相关算法，负责控制LDS激光雷达和生成周围环境图像，激光雷达控制模块18通过接口连接在机器人主控模块9上，与机器人主控模块9进行信息交互，本申请中通过激光雷达控制模块18生成周围环境图像，减少了机器人主控模块9的工作量。本申请中的扫地机器人，还增加了防撞组件 6，防撞组件6由透明弧形板和包围所述透明弧形板的外围保护壳体构成，防撞组件6设置在红外模块5外围，透明弧形板不妨碍红外模块5的红外线穿透并且弧形设计可以减少防撞组件6受到的冲击力，在扫地机器人不小心碰撞到物体时可以有效保护扫地机器人的机身。并且由于防撞组件6与机器人机身3是可拆卸连接，在防撞组件6出现裂痕损坏后，可以直接将防撞组件6拆下进行更换。

其中，防撞组件6的透明弧形板可以为透明塑制材料。

参照图5，机器人机身3包括：从上到下依次可拆卸连接的机身上盖板31，机身面盖32和机身底盘33；

LDS激光雷达模块1设置在机身上盖板31和机身面盖32之间；

激光雷达控制模块18，机器人主控模块9设置在机身底盘33上方；

驱动轮4设置在机身底盘33下方。

一些实施例中的扫地机器人，还包括：无线通信模块10；

无线通信模块10设置在机身底盘33上方；

激光雷达控制模块18和无线通信模块10通信连接。

激光雷达控制模块18通过无线通信模块10与移动设备通信连接，将生成的周围环境的地图发送到移动设备端。移动设备端可以存储激光雷达控制模块18生成的地图，方便下次继续用，清扫更加容易。移动设备端还可以设置虚拟墙和自定义清扫的区域，然后将修改后的地图信息通过无线通信模块10发送到激光雷达控制模块18，激光雷达控制模块18将信息交互给机器人主控模块9，机器人主控模块9 控制各模块进行工作。

一些实施例中的扫地机器人，参照图5，清扫模块2包括：两个边刷电机21，一个中扫电机22；

两个边刷电机21分别设置在机身底盘33第一端下方两侧；

中扫电机22设置在机身底盘33第二端下方中心。

本实施例中，设置三个清扫电机，两个边刷电机21分别设置在机身底盘33第一端下方两侧，负责聚拢灰尘、清扫角落和缝隙，中扫电机22设置在机身底盘33第二端下方中心，负责清扫地面，三个清扫电机协同工作清扫效果更好。

一些实施例中的扫地机器人，参照图5，扫地机器人还包括：风压电机7；

风压电机7设置在机身底盘33上方中心。

进一步的，扫地机器人还包括：集尘盒8；

集尘盒8设置在机身底盘33第二端。

风压电机7将地面上的尘灰吸附起来并将尘灰输送到集尘盒8。

集尘盒8为可拆卸结构，并且具有可开启的顶盖。

扫地机器人每对周围环境进行一次清扫后，可以将集尘盒8拆下，打开集尘盒8的顶盖，清理集尘盒8内的灰尘，再将集尘盒8装回。

一些实施例中的扫地机器人，参照图5，防撞组件6通过防撞支架61和机身底盘33可拆卸连接；

红外模块5设置在防撞支架61上。

防撞支架61为弧形支架，防撞组件6，防撞支架61和机身底盘 33之间可以通过卡扣结构可拆卸连接。

一些实施例中的扫地机器人，红外模块5包括：红外悬崖检测模块和红外障碍检测模块；

红外悬崖检测模块用于检测扫地机器人前方的坑洞，并在检测到扫地机器人前方具有坑洞时向主控模块发送第一报警信号；

红外障碍检测模块用于检测扫地机器人前方的障碍物，并在检测到扫地机器人前方具有障碍物时向主控模块发送第二报警信号。

本实施例中，红外模块5包括：红外悬崖检测模块和红外障碍检测模块，可以同时对扫地机器人前方的坑洞和障碍物进行检测，防止扫地机器人掉入前方的坑洞，也防止了扫地机器人碰撞到前方的障碍物。

本申请中的扫地机器人还包括充电电池:一般为镍氢电池或锂电池，以及匹配的充电座。

扫地机器人在工作完毕后按照预设的途径回到充电座进行充电。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种扫地机器人，其特征在于，包括：LDS激光雷达模块，激光雷达控制模块，机器人主控模块，清扫模块，机器人机身，驱动轮，红外模块和防撞组件；

所述LDS激光雷达模块，激光雷达控制模块，机器人主控模块设置在所述机器人机身内部；

所述清扫模块和所述驱动轮设置在所述机器人机身底部；

所述防撞组件与所述机器人机身可拆卸连接；

所述红外模块设置在所述防撞组件和所述机器人机身连接空隙处；

所述LDS激光雷达模块和所述激光雷达控制模块通信连接；

所述激光雷达控制模块，所述红外模块，所述清扫模块，所述驱动轮均和所述机器人主控模块通信连接；

所述防撞组件包括：透明弧形板和包围所述透明弧形板的外围保护壳体。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述机器人机身包括：从上到下依次可拆卸连接的机身上盖板，机身面盖和机身底盘；

所述LDS激光雷达模块设置在所述机身上盖板和所述机身面盖之间；

所述激光雷达控制模块，机器人主控模块设置在所述机身底盘上方；

所述驱动轮设置在所述机身底盘下方。

3.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块设置在所述机身底盘上方；

所述激光雷达控制模块和所述无线通信模块通信连接。

4.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，所述清扫模块包括：两个边刷电机，一个中扫电机；

两个所述边刷电机分别设置在所述机身底盘第一端下方两侧；

所述中扫电机设置在所述机身底盘第二端下方中心。

5.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，还包括：风压电机；

所述风压电机设置在所述机身底盘上方中心。

6.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，还包括：集尘盒；

所述集尘盒设置在所述机身底盘第二端。

7.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，所述防撞组件通过防撞支架和所述机身底盘可拆卸连接；

所述红外模块设置在所述防撞支架上。

8.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述红外模块包括：红外悬崖检测模块和红外障碍检测模块；

所述红外悬崖检测模块用于检测所述扫地机器人前方的坑洞，并在检测到所述扫地机器人前方具有坑洞时向所述主控模块发送第一报警信号；

所述红外障碍检测模块用于检测所述扫地机器人前方的障碍物，并在检测到所述扫地机器人前方具有障碍物时向所述主控模块发送第二报警信号。

9.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述LDS激光雷达模块包括：激光器，用于产生并发射激光；

第一镜片，用于将所述激光器产生的激光进行聚光；

第二镜片，用于将周围环境反射的激光进行聚光；

CCD阵列，用于将所述第二镜片聚光后的所述周围环境反射的激光信号转换成电信号；

信号处理器，用于根据所述激光和所述周围环境反射的激光生成周围环境的图像。

10.根据权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，所述LDS激光雷达模块还包括：旋转机构；

所述旋转机构用于带动所述LDS激光雷达模块进行旋转。

Images