CN211559942U - 扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扫地机器人，包括：机器人本体，侧面设置有凹槽；压力传感器，设置于所述凹槽内；压力传递结构，与所述凹槽对应的位置设置有凸起，所述凸起分别嵌入到所述凹槽内，并且所述凸起预压紧所述压力传感器；控制电路，设置于所述机器人本体内，与所述压力传感器电连接。提升传感器感应压力传递结构受到碰撞时碰撞信号的灵敏度。

Description

扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及家用电器的技术领域，特别涉及一种扫地机器人。

背景技术

在现有技术中，扫地机器人通常会使用光电开关作为碰撞传感器件，由于压力传递结构和扫地机器人本体之间有一定的空隙，当压力传递结构受到碰撞时，压力传递结构会朝向光电开关移动一定的行程，从而影响光电开关的感光程度，使光电开关的电信号发生变化，扫地机器人内部的处理器根据光电开关变化的电信号，控制扫地机器人做出转向动作。但是上述的技术方案，由于压力传递结构和扫地机器人本体之间存在较大的间隙，传感器件要感应到碰撞时，需要压力传递结构行进一段行程。如果压力传递结构和扫地机器人本体之间的装配精度是刚好恰当时，压力传递结构受到碰撞后，需要行进较大的行程，传感器件才能触发被碰撞到的信号，碰撞检测的精度较低，使得对装配精度的要求也高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种扫地机器人，能够提升碰撞感应的灵敏度。

根据本实用新型的实施例的扫地机器人，包括：

机器人本体，侧面设置有凹槽；

压力传感器，设置于所述凹槽内；

压力传递结构，与所述凹槽对应的位置设置有凸起，所述凸起分别嵌入到所述凹槽内，并且所述凸起预压紧所述压力传感器；

控制电路，设置于所述机器人本体内，与所述压力传感器电连接。根据本实用新型实施例的扫地机器人，至少具有如下有益效果：将压力传感器安装在机器人本体的凹槽内，在压力传递结构相对于凹槽的位置设置有两个凸起，将凸起预压紧压力传感器，使压力传递结构和机器人本体连接时可以紧密贴合，并且由于凸起预压紧了压力传感器，当压力传递结构受到一个较小的压力时，不需要经过一定的行程便可将压力传导到压力传感器上，从而提升压力传感器感应碰撞的灵敏度，并且只要确保凸起预压紧在压力传感器上即可完成装配，无需继续调试压力传递结构和机器人本体之间的间隙大小。

根据本实用新型的一些实施例，还包括弹性体，所述弹性体设置于所述凹槽内，所述弹性体朝向凹槽开口的一端与所述压力传感器朝向凹槽内壁的一端连接，所述压力传感器预压紧所述弹性体。

根据本实用新型的一些实施例，所述压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述凹槽的数量为两个，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于两个所述凹槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述压力传递结构包括两个端部，所述第一压力传感器与两个所述端部直线距离的中心点的连线，与所述第二压力传感器与两个所述端部直线距离的中心点的连线成90度。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器对称地设置于所述机器人本体中轴线的两侧。

根据本实用新型的一些实施例，还包括红外传感器，所述红外传感器设置于所述压力传递结构侧面，并位于所述中轴线上。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制电路包括处理器U1、第一运算放大器U2和第二运算放大器U3，所述第一运算放大器U2分别与所述第一压力传感器和处理器U1连接，所述第二运算放大器U3分别与所述第二压力传感器和处理器U1连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一运算放大器U2的输出端A通过并联的第一电容C1、第一电阻R1与所述第一压力传感器的输出端连接，所述第一运算放大器U2的反相输入端A与所述第一压力传感器的输出端连接，所述第一运算放大器U2的输出端A通过第二电阻R2与所述第一运算放大器U2的同相输入端B连接，所述第一运算放大器U2的输出端B与所述处理器U1的输入端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二运算放大器U3的输出端A通过并联的第二电容C2、第三电阻R3与所述第二压力传感器的输出端连接，所述第二运算放大器U3的反相输入端A与所述第二压力传感器的输出端连接，所述第二运算放大器U3的输出端A通过第四电阻R4与所述第二运算放大器U3的同相输入端B连接，所述第二运算放大器U3的输出端B与所述处理器U1的输入端连接。

所述压力传递结构包括板条部和凸起，所述板条部与所述机器人本体无缝连接，所述凸起嵌入所述凹槽内。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的扫地机器人的示意图；

图2为本实用新型实施例的扫地机器人未安装之前的示意图；

图3为本实用新型实施例的碰撞感应控制电路的电路图；

图4为本实用新型实施例的扫地机器人另一实施例的示意图。

附图标记：

机器人本体100、凹槽110、

压力传递结构200、凸起210、板条部220、

第一压力传感器P1、第二压力传感器P2、

弹性体400。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1、图2和图3，一种扫地机器人，包括：机器人本体100，侧面设置有两个凹槽110；两个压力传感器，为第一压力传感器P1和第二压力传感器 P2，分别设置于两个凹槽110内；压力传递结构200，与两个凹槽110对应的位置设置有两个凸起210，两个凸起210分别嵌入到两个凹槽110内，并且两个凸起210分别预压紧两个压力传感器；控制电路，设置于机器人本体100内，分别与第一压力传感器P1、第二压力传感器P2电连接。

例如，参照图1、图2和图3，机器人本体100为圆饼状，压力传递结构 200为弧形的板条状，机器人本体100的侧面设置有安装位，压力传递结构200 安装到安装位上与机器人本体100形成完整的圆饼状，并且压力传递结构200 上的凸起210可以是与压力传递结构200本体一体成型，在压力传递结构200 的凸起210嵌入到机器人本体100的凹槽110时，压力传递结构200和机器人本体100形成一个整体，而且将凸起210预压紧在压力传感器上，可以使得压力传递结构200和机器人本体100之间的间隙很小，或者可以完全贴合到机器人本体 100上，从而减少灰尘落入到压力传递结构200和机器人本体100之间的间隙而影响扫地机器人的碰撞感应效果。可以理解的是，上述的凸起210预压紧压力传感器，是指在扫地机器人开始工作之前，为了压力传递结构200和机器人本体 100之间的结构更加紧密，凸起210已经对压力传感器形成一定压力，但是该压力在扫地机器人的处理器U1上已经预先记录，扫地机器人不会对该压力做出转向调整，只有当压力传递结构200受到碰撞时，形成了新的压力传导到压力传感器时，处理器U1根据控制电路传来的信号，才会控制扫地机器人做出转向动作。由于凸起210预压紧了压力传感器，当压力传递结构200受到一个较小的压力时，不需要经过一定的行程便可将压力传导到压力传感器上，从而提升压力传感器感应碰撞的灵敏度，并且只要确保凸起210预压紧在压力传感器上即可完成装配，无需继续调试压力传递结构200和机器人本体100之间的间隙大小。压力传感器可以是压电式压力传感器，由于压电式压力传感器属于动态压力传感器，对压力传递结构200随气温变化发生的尺寸变化不敏感，使得扫地机器人的碰撞感应可以保持在稳定的状态。

在本实用新型的一些具体实施例中，还包括两个弹性体400，两个弹性体4 00分别设置于两个凹槽110内，弹性体400朝向凹槽110开口的一端与压力传感器朝向凹槽110内壁的一端连接，压力传感器预压紧弹性体400。弹性体400 可以是硅胶块，或者弹簧等其他具有弹性的材料，当使用硅胶时，可以将弹性体 400设置成与凸起210和凹槽110相适应的形状，弹性体400可以填满其所在凹槽110内的位置，少留或者不留空隙，使得传感器装进凹槽110内后，不会因为受到压力晃动而影响传感器的感应效果。另外，由于弹性体400具有弹性，因而在凸起210预压紧压力传感器的时候，压力传感器对弹性体400挤压，使凸起2 10可以尽可能地深入到凹槽110内，从而使得压力传递结构200更加贴合到机器人本体100上，使扫地机器人的结构更加紧密。

参照图4，在本实用新型的一些具体实施例中，压力传递结构200包括板条部220和凸起210，板条部220与机器人本体100无缝连接，凸起210嵌入凹槽 110内。可以使压力传递结构200与机器人本体100之间没有空隙，结构更加紧密，在一些情况下，压力传递结构200和机器人本体100的壳体可以是一体成型。可以理解的是，当压力传递结构200受到碰撞时，由于凸起预压紧了压力传感器，因此通过压力传递结构200的形变，便可将压力传递到压力传感器。

在本实用新型的一些具体实施例中，压力传递结构200包括两个端部，第一压力传感器P1与两个端部直线距离的中心点的连线，与第二压力传感器P2与两个端部直线距离的中心点的连线成90度。第一压力传感器P1和第二压力传感器 P2对称地设置于机器人本体100中轴线O-O的两侧。两个压力传感可以设置在机器人本体100的侧面，并且以机器人本体100的中轴线O-O为对称轴对称设置，两个压力传感器与压力传递结构200两个端部直线距离的中心点的连线的角度成90度，从而可以将压力传递结构200均等地分为4个感应区域。当第一压力传感器P1感受到的压力信号大于第二压力传感器P2感受到的压力信号，并且第二压力传感器P2感受到的压力信号约等于零时，处理器U1判断扫地机器当前的碰撞位置为第一区域；当第一压力传感器P1感受到的压力信号大于第二压力传感器P2感受到的压力信号，并且第二压力传感器P2感受到的压力信号大于零时，处理器U1判断扫地机器当前的碰撞位置为第二区域；当第一压力传感器P1 感受到的压力信号小于第二压力传感器P2感受到的压力信号，并且第一压力传感器P1感受到的压力信号约大于零时，处理器U1判断扫地机器当前的碰撞位置为第三区域；当第一压力传感器P1感受到的压力信号小于第二压力传感器P2 感受到的压力信号，并且第一压力传感器P1感受到的压力信号约等于零时，处理器U1判断扫地机器当前的碰撞位置为第四区域。当处理器U1判断出当前压力传递结构200碰撞的位置时，可以控制驱动结构使扫地机器人转向，例如，当处理器U1判断当前压力传递结构200碰撞的位置是第一区域时，则控制扫地机器人沿碰撞区域相反的方向后退。

在本实用新型的一些具体实施例中，还包括红外传感器500，红外传感器5 00设置于压力传递结构200侧面，并位于中轴线O-O上。通过在机器人本体10 0侧面中轴线的位置设置红外线传感器，当红外线传感器感应到压力传递结构2 00前方一段距离有障碍物时，处理器U1可以控制驱动结构减速，从而降低扫地机器人在碰触到障碍物时的碰撞力，降低压力传递结构200的损耗。

在本实用新型的一些具体实施例中，控制电路包括处理器U1、第一运算放大器U2和第二运算放大器U3，第一运算放大器U2分别与第一压力传感器P1 和处理器U1连接，第二运算放大器U3分别与第二压力传感器P2和处理器U1 连接。第一运算放大器U2的输出端A通过并联的第一电容C1、第一电阻R1与第一压力传感器P1的输出端连接，第一运算放大器U2的反相输入端A与第一压力传感器P1的输出端连接，第一运算放大器U2的输出端A通过第二电阻R2 与第一运算放大器U2的同相输入端B连接，第一运算放大器U2的输出端B与处理器U1的输入端连接。第二运算放大器U3的输出端A通过并联的第二电容 C2、第三电阻R3与第二压力传感器P2的输出端连接，第二运算放大器U3的反相输入端A与第二压力传感器P2的输出端连接，第二运算放大器U3的输出端A 通过第四电阻R4与第二运算放大器U3的同相输入端B连接，第二运算放大器 U3的输出端B与处理器U1的输入端连接。控制电路设置于扫地机器人的内部，可以是集成电路的形式。处理器U1通过运算放大器接收来自压力传感器的压力信号，从而正确判断压力传递结构200当前碰撞的区域。可以理解的是，为了电路的整体功能的实现，第一压力传感器P1和第二压力传感器P2的另一端接地；处理器的第一端口接入电源VCC，第十二端口依次连接有发光二极管D1、第九电阻R9和电源VCC；第一运算放大器U2和第二运算放大器U3的同相输入端A 和电源负极端接地，其电源正极端连接电源VCC；第一运算放大器U2的输出端 B还通过第五电阻R5、第六电阻R6接地，反向输入端B通过第六电阻R6接地；第二运算放大器U3的输出端B还通过第七电阻R7、第八电阻R8接地，反向输入端B通过第八电阻R8接地。

下面参考图1至图4以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的扫地机器人。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对实用新型的具体限制。

机器人本体100的侧面设置有两个凹槽110，凹槽110内设置有弹性体400，压力传递结构200与两个凹槽110对应的位置设置有两个凸起210，压力传递结构200包括两个端部，第一压力传感器P1与两个端部直线距离的中心点的连线，与第二压力传感器P2与两个端部直线距离的中心点的连线成90度，第一压力传感器P1和第二压力传感器P2对称地设置于机器人本体100中轴线的两侧，还包括红外传感器500，红外传感器500设置于压力传递结构200侧面，并位于中轴线O-O的位置，两个凸起210分别预压紧两个压力传感器，压力传感器预压紧弹性体400。控制电路包括处理器U1、第一运算放大器U2和第二运算放大器 U3，第一运算放大器U2分别与第一压力传感器P1和处理器U1连接，第二运算放大器U3分别与第二压力传感器P2和处理器U1连接。第一运算放大器U2的输出端A通过并联的第一电容C1、第一电阻R1与第一压力传感器P1的输出端连接，第一运算放大器U2的反相输入端A与第一压力传感器P1的输出端连接，第一运算放大器U2的输出端A通过第二电阻R2与第一运算放大器U2的同相输入端B连接，第一运算放大器U2的输出端B与处理器U1的输入端连接。第二运算放大器U3的输出端A通过并联的第二电容C2、第三电阻R3与第二压力传感器P2的输出端连接，第二运算放大器U3的反相输入端A与第二压力传感器 P2的输出端连接，第二运算放大器U3的输出端A通过第四电阻R4与第二运算放大器U3的同相输入端B连接，第二运算放大器U3的输出端B与处理器U1 的输入端连接。

根据本实用新型实施例的扫地机器人，通过如此设置，可以达到至少如下的一些效果，提升传感器感应压力传递结构200受到碰撞时碰撞信号的灵敏度，同时使压力传递结构200和机器人本体100之间的结构更加紧密，减少灰尘进入，使传感器的信号感应保持稳定。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种扫地机器人，其特征在于，包括：

机器人本体，侧面设置有凹槽；

压力传感器，设置于所述凹槽内；

压力传递结构，与所述凹槽对应的位置设置有凸起，所述凸起分别嵌入到所述凹槽内，并且所述凸起预压紧所述压力传感器；

控制电路，设置于所述机器人本体内，与所述压力传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于：还包括弹性体，所述弹性体设置于所述凹槽内，所述弹性体朝向凹槽开口的一端与所述压力传感器朝向凹槽内壁的一端连接，所述压力传感器预压紧所述弹性体。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于：所述压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述凹槽的数量为两个，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于两个所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于：所述压力传递结构包括两个端部，所述第一压力传感器与两个所述端部直线距离的中心点的连线，与所述第二压力传感器与两个所述端部直线距离的中心点的连线成90度。

5.根据权利要求4所述的扫地机器人，其特征在于：所述第一压力传感器和所述第二压力传感器对称地设置于所述机器人本体中轴线的两侧。

6.根据权利要求5所述的扫地机器人，其特征在于：还包括红外传感器，所述红外传感器设置于所述压力传递结构侧面，并位于所述中轴线上。

7.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于：所述控制电路包括处理器U1、第一运算放大器U2和第二运算放大器U3，所述第一运算放大器U2分别与所述第一压力传感器和处理器U1连接，所述第二运算放大器U3分别与所述第二压力传感器和处理器U1连接。

8.根据权利要求7所述的扫地机器人，其特征在于：所述第一运算放大器U2的输出端A通过并联的第一电容C1、第一电阻R1与所述第一压力传感器的输出端连接，所述第一运算放大器U2的反相输入端A与所述第一压力传感器的输出端连接，所述第一运算放大器U2的输出端A通过第二电阻R2与所述第一运算放大器U2的同相输入端B连接，所述第一运算放大器U2的输出端B与所述处理器U1的输入端连接。

9.根据权利要求7所述的扫地机器人，其特征在于：所述第二运算放大器U3的输出端A通过并联的第二电容C2、第三电阻R3与所述第二压力传感器的输出端连接，所述第二运算放大器U3的反相输入端A与所述第二压力传感器的输出端连接，所述第二运算放大器U3的输出端A通过第四电阻R4与所述第二运算放大器U3的同相输入端B连接，所述第二运算放大器U3的输出端B与所述处理器U1的输入端连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的扫地机器人，其特征在于：所述压力传递结构包括板条部和凸起，所述板条部与所述机器人本体无缝连接，所述凸起嵌入所述凹槽内。

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