CN211633143U - 扫地机器人及其雷达组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扫地机器人及其雷达组件，该雷达组件包括罩壳和位于罩壳内部的旋转测距组件，旋转测距组件包括可同步转动的光波发射器和光学接收镜头，罩壳包括上罩壳、下罩壳以及形成于上罩壳与下罩壳之间的环形透光间隙；罩壳还包括上罩壳支撑件，上罩壳支撑件的一端与上罩壳相连，上罩壳支撑件的另一端经环形透间隙后与下罩壳连接，上罩壳支撑件设置成允许光波发射器所发出的信号穿过。光波发射器通过环形透光间隙发射信号来检测扫地机器人与障碍物之间的距离时，信号能够穿过上罩壳支撑件，旋转测距组件可以实现无死角测量，旋转测距组件的测量范围较大，测量精度和测量的可靠性有所提升，减小了扫地机器人触碰周边障碍物的可能性。

Description

扫地机器人及其雷达组件

技术领域

本实用新型涉及智能家电领域，尤其涉及一种扫地机器人及其雷达组件。

背景技术

扫地机器人作为一种智能家电被广泛的应用于日常家庭生活中。扫地机器人导航所需的旋转测距组件是扫地机器人必不可少的一部分，旋转测距组件一般位于扫地机器人的顶部并超出扫地机器人的罩壳一部分，这样旋转测距组件可以采集环境中的障碍物距离信息。同时为保护旋转测距组件，一般会在旋转测距组件的上方安装一个保护罩，保护罩与扫地机器人的罩壳通过支撑件连接。

旋转测距组件需要采集一周360°的周围环境中障碍物的距离信息，但是由于支撑件的存在，在某些方位，旋转测距组件发出或接收的信号将会被支撑件遮挡而无法进行测量，使得旋转测距组件的测量精度下降，扫地机器人存在触碰障碍物的可能。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种扫地机器人及其雷达组件，其中上罩壳支撑件可以允许旋转测距组件发出的信号穿过，旋转测距组件可以测量一周360°的周围环境中障碍物的距离信息，实现了无死角测量，提高了旋转测距模块的精确度和可靠性，充分满足用户需求，提升用户使用体验。

为实现上述目的，首先，本实用新型提出了一种扫地机器人的雷达组件，包括罩壳和位于罩壳内部的旋转测距组件，旋转测距组件包括可同步转动的光波发射器和光学接收镜头，罩壳包括上罩壳、下罩壳以及形成于上罩壳与下罩壳之间的环形透光间隙；罩壳还包括上罩壳支撑件，上罩壳支撑件的一端与上罩壳相连，上罩壳支撑件的另一端经环形透间隙后与下罩壳连接，上罩壳支撑件设置成允许光波发射器所发出的信号穿过。旋转测距组件的光波发射器通过环形透光间隙发射信号来检测扫地机器人与障碍物之间的距离时，信号能够穿过上罩壳支撑件，旋转测距组件可以实现一周360°的无死角测量，旋转测距组件的测量范围较大，测量精度和测量的可靠性有所提升，减小了扫地机器人触碰周边障碍物的可能性。

在一个示例中，上罩壳支撑件包括多个间隔设置于环形透光间隙的上罩壳支撑件，每一个上罩壳支撑件的截面都是扇环形。将上罩壳支撑件间隔设置多个可减少材料的用量，节省了成本的同时可以减小扫地机器人整体的重量；上罩壳支撑件的截面为扇环形时，由于扇环的内外曲线平行，所以上罩壳支撑件的内外曲面之间的距离是相同的，当旋转测距组件的信号穿过上罩壳支撑件时不会发生不同角度的折射，减小了旋转测距组件的误差，保证了测量精度。

在一个示例中，多个上罩壳支撑件沿着上罩壳的周向等间距分布。上罩壳支撑件之间等间距分布保证了对上罩壳的支撑强度，且上罩壳支撑件受力均匀，对上罩壳的支撑更加稳定。

在一个示例中，上罩壳支撑件包括支撑环，支撑环覆盖环形透光间隙。支撑环作为上罩壳的支撑结构，增大了支撑强度；支撑环可完全封闭上罩壳与下罩壳之间的环形透光间隙，能更好的保护旋转测距组件，避免旋转测距组件受到外界物体的损伤；支撑环完全封闭上罩壳与下罩壳之间的环形透光间隙后，支撑环对外界其他杂乱的信号起到一定的过滤作用，避免其干扰扫地机器人内的旋转测距组件的工作。

在一个示例中，上罩壳支撑件是采用透明材料制成的构件。透明材料可允许旋转测距组件的光波发射器发出的信号通过，光波发射器通过环形透光间隙发射或接收信号来检测扫地机器人与障碍物之间的距离时，信号能够穿过上罩壳支撑件，旋转测距组件可以实现一周360°的无死角测量，旋转测距组件的测量范围较大，测量精度和测量的可靠性有所提升，减小了扫地机器人触碰周边障碍物的可能性。

在一个示例中，光波发射器和光学接收镜头朝向环形透光间隙设置。光波发射器朝向环形透光间隙设置可保证光波发射器发出的信号通过环形透光间隙发射向扫地机器人的外部环境中，光学接收镜头朝向环形透光间隙设置可保证碰到障碍物后反射回来的信号可被光学接收镜头接收以便测量扫地机器人周边环境中的障碍物的信息。

在一个示例中，光波发射器和光学接收镜头设置成旋转路径为圆形，并且圆形与环形透光间隙同轴。光波发射器和光学接收镜头360°旋转测量时，其旋转路径所形成的圆形与环形透光间隙同轴时表明光波发射器和光学接收镜头在每一个旋转位置与环形透光间隙的距离都是相同的，增加了旋转测量组件的测量精度，减小了测量误差。同时，还避免了上罩壳支撑件对光波的折射影响。

在一个示例中，上罩壳的外缘直径小于下罩壳的外缘直径。将上罩壳设置为小于下罩壳时可节约材料用料，节省了成本的同时可以减小扫地机器人整体的重量。

本实用新型还提出了一种扫地机器人，该扫地机器人包括上述的壳体。

在一个示例中，雷达组件设置在扫地机器人顶部，雷达组件在进行测量时不会被扫地机器人本身的结构所遮挡，可方便雷达组件对扫地机器人周围环境中的障碍物的距离信息进行测量。

附图说明

此处所说明的附图仅仅用来辅助本领域技术人员理解本实用新型的技术方案，本实用新型结合附图说明的示意性实施例仅仅用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的扫地机器人的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的扫地机器人的侧视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖视图（在一个实施例中）；

图4为图2中沿A-A方向的剖视图（在另一个实施例中）；

图5为本实用新型另一实施例提供的扫地机器人的立体结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的扫地机器人的侧视图；

图7为图6中沿B-B方向的剖视图。

附图标记列表：

1、罩壳；11、上罩壳、12、下罩壳、13、环形透光间隙、14、上罩壳支撑件；

2、旋转测距组件；21、光波发射器、22、光学接收镜头。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图1至图7所示，本实用新型的实施例提出了一种扫地机器人的雷达组件，包括罩壳1和位于罩壳内部的旋转测距组件2，旋转测距组件2一般通过电机等驱动组件驱动旋转，旋转测距组件2包括可同步转动的光波发射器21和光学接收镜头22，罩壳1包括上罩壳11、下罩壳12以及形成于上罩壳11与下罩壳12之间的环形透光间隙13；罩壳1还包括上罩壳支撑件14，上罩壳支撑件14的一端与上罩壳11相连，上罩壳支撑件14的另一端经环形透光间隙13后与下罩壳12连接，上罩壳支撑件14设置成允许光波发射器21所发出的信号穿过。旋转测距组件2的光波发射器21发出的信号穿过环形透光间隙13进入扫地机器人周围环境中，当信号碰到障碍物，比如桌椅支撑腿、沙发、柜子等物件时，信号反射，反射的信号有部分进入环形透光间隙13并被旋转测距组件2的光学接收镜头22捕捉到，通过测定信号从发射到接收的时间，即可计算出旋转测距组件2到周围环境中障碍物的距离。因此，旋转测距组件2的光波发射器21通过环形透光间隙13发射信号来检测扫地机器人与障碍物之间的距离时，信号能够穿过上罩壳支撑件14，旋转测距组件2可以实现一周360°的无死角测量，旋转测距组件2的测量范围较大，测量精度和测量的可靠性有所提升，减小了扫地机器人触碰周边障碍物的可能性。

在一个具体的实施例中，如图1至图4所示，上罩壳支撑件14包括多个间隔设置于环形透光间隙13的上罩壳支撑件14。将上罩壳支撑件14间隔设置多个可减少材料的用量，节省了成本的同时可以减小扫地机器人整体的重量。

具体地，如图4所示，每一个上罩壳支撑件14的截面都是扇环形。上罩壳支撑件14的截面为扇环形时，由于扇环的内外曲线平行，所以上罩壳支撑件14的内外曲面之间的距离是相同的，当旋转测距组件2的信号穿过上罩壳支撑件14时不会发生不同角度的折射，减小了旋转测距组件2的测量误差，保证了测量精度。

在一个具体的实施例中，如图3至图4所示，多个上罩壳支撑件14沿着上罩壳11的周向等间距分布。上罩壳支撑件14之间等间距分布保证了对上罩壳的支撑强度，且上罩壳支撑件14受力均匀，对上罩壳11的支撑更加稳定。

在一个具体的实施例中，如图5至图7所示，上罩壳支撑件14包括支撑环，支撑环覆盖环形透光间隙13。支撑环作为上罩壳11的支撑结构，增大了支撑强度；支撑环可完全封闭上罩壳11与下罩壳12之间的环形透光间隙13，能更好的保护旋转测距组件2，避免旋转测距组件2受到外界物体的损伤；支撑环完全封闭上罩壳11与下罩壳12之间的环形透光间隙13后，支撑环对外界其他杂乱的信号起到一定的过滤作用，避免其干扰扫地机器人内的旋转测距组件2的工作。

在一个具体的实施例中，上罩壳支撑件14是采用透明材料制成的构件。透明材料可允许旋转测距组件2的光波发射器11发出的信号通过，光波发射器11通过环形透光间隙13发射或接收信号来检测扫地机器人与障碍物之间的距离时，信号能够穿过上罩壳支撑件14，旋转测距组件2可以实现一周360°的无死角测量，旋转测距组件2的测量范围较大，测量精度提升，减小了扫地机器人触碰周边障碍物的可能性。

具体地，上罩壳支撑件14可采用红外透光材料制成，当光波发射器11发射的光波为红外光时，红外透光材料制成的上罩壳支撑件14可允许该红外光透过，上罩壳支撑件14不会导致旋转测距组件2获取的有效数据变少；另外，红外透光材料的上罩壳支撑件14可与上罩壳、下罩壳一体成型，生产加工较为简单；上罩壳支撑件14采用红外透光材料后，可增加上罩壳支撑件14的宽度和厚度，以增加上罩壳支撑件14的支撑强度，在不影响旋转测距组件2测距的前提下还可避免扫地机器人使用较长时间后上罩壳支撑件14发生变形。可选地，采用的红外透光材料的红外透光率不小于85%，红外透光材料能透过的红外波长至少包括旋转测距组件2的光波发射器21发射的光波的波长。

具体地，上罩壳支撑件14可由透明的玻璃、塑料等材料制成，其使用成本较低。

在一个具体的实施例中，光波发射器21和光学接收镜头22朝向环形透光间隙13设置。光波发射器21朝向环形透光间隙13设置可保证光波发射器21发出的信号通过环形透光间隙13发射向扫地机器人的外部环境中，光学接收镜头22朝向环形透光间隙13设置可保证碰到障碍物后反射回来的信号可被光学接收镜头22接收以便测量扫地机器人周边环境中的障碍物的信息。

在一个具体的实施例中，光波发射器21和光学接收镜头22设置成旋转路径为圆形，并且圆形与环形透光间隙13同轴。光波发射器21和光学接收镜头22360°旋转测量时，其旋转路径所形成的圆形与环形透光间隙13同轴时表明光波发射器21和光学接收镜头22在每一个旋转位置与环形透光间隙13的距离都是相同的，增加了旋转测量组件2的测量精度，减小了测量误差。

在一个具体的实施例中，上罩壳11的外缘直径小于下罩壳12的外缘直径。将上罩壳11设置为小于下罩壳12时可节约材料用料，节省了成本的同时可以减小扫地机器人整体的重量。

本实用新型还提出了一种扫地机器人，该扫地机器人包括上述的雷达组件。

在一个具体的实施例中，雷达组件设置在扫地机器人顶部，雷达组件在进行测量时不会被扫地机器人本身的结构所遮挡，可方便雷达组件对扫地机器人周围环境中的障碍物的距离信息进行测量。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种扫地机器人的雷达组件，包括罩壳和位于罩壳内部的旋转测距组件，所述旋转测距组件包括可同步转动的光波发射器和光学接收镜头，其特征在于，

所述罩壳包括上罩壳、下罩壳以及形成于所述上罩壳与所述下罩壳之间的环形透光间隙；

所述罩壳还包括上罩壳支撑件，所述上罩壳支撑件的一端与所述上罩壳相连，所述上罩壳支撑件的另一端经所述环形透光间隙后与所述下罩壳连接，所述上罩壳支撑件设置成允许所述光波发射器所发出的信号穿过。

2.根据权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，所述上罩壳支撑件包括多个间隔设置于所述环形透光间隙的所述上罩壳支撑件，每一个所述上罩壳支撑件的截面都是扇环形。

3.根据权利要求2所述的雷达组件，其特征在于，多个所述上罩壳支撑件沿着所述上罩壳的周向等间距分布。

4.根据权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，所述上罩壳支撑件包括支撑环，所述支撑环覆盖所述环形透光间隙。

5.根据权利要求2或4所述的雷达组件，其特征在于，所述上罩壳支撑件是采用透明材料制成的构件。

6.根据权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，所述光波发射器和所述光学接收镜头朝向所述环形透光间隙设置。

7.根据权利要求6所述的雷达组件，其特征在于，所述光波发射器和所述光学接收镜头设置成旋转路径为圆形，并且所述圆形与所述环形透光间隙同轴。

8.根据权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，所述上罩壳的外缘直径小于所述下罩壳的外缘直径。

9.一种扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人包括权利要求1至8中任一项所述的雷达组件。

10.根据权利要求9所述扫地机器人，其特征在于，所述雷达组件设置在所述扫地机器人顶部。

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