CN211955830U - 一种可产生形变的激光雷达组件及包括其的移动机器人 - Google Patents

Abstract

一种可产生形变的激光雷达组件及包括其的移动机器人，激光雷达组件包括雷达上盖、激光雷达、弹性部件、碰撞感应件、雷达底座，激光雷达固定安装在雷达底座上，雷达上盖可活动地安装在雷达底座上，并且雷达上盖位于激光雷达的上方，碰撞感应件安装在雷达底座上，弹性部件一端连接雷达上盖，另一端连接雷达底座，碰撞感应件用于检测雷达上盖相对雷达底座产生了运动。本实用新型的有益技术效果：通过在雷达上盖和雷达底座之间设置碰撞感应件可以有效检测激光雷达组件是否受到了外力，并且雷达上盖和雷达底座之间设置弹性部件可以在外力消失后将雷达上盖复位，提高配有这种激光雷达组件的移动机器人的自主性和安全性。

Description

一种可产生形变的激光雷达组件及包括其的移动机器人

技术领域

本实用新型属于激光雷达领域，尤其涉及可以产生形变的激光雷达组件。

背景技术

由于现在人们对生活便利性要求不断的提高，智能机器人越来越受世界用户所喜爱，各种类型的，各种功能型的智能机器人都层出不穷，如扫地机器人、割草机器人、洒水喷药机器人。

随着智能家居行业的不断发展，移动机器人对于生活便利性的提升越来越明显，客户对于家用移动机器人在使用过程中非干预化的程度要求也越来越高，室内工作时要求不仅能够在开阔区域实现自我定位，自我规划工作能力，同时也需能在复杂的家居环境条件下工作，譬如沙发等家具底部进行清洁。但同时存在的问题是，沙发及部分家具底部状况复杂，在移动机器人进入这部分狭小区域工作时，突起的激光雷达组件很容易因为家居矮小的底部碰阻卡住难以脱困，因此，突起的激光雷达组件具备感知功能对扫地机的狭小区域脱困犹显示得重要。

实用新型内容：

为解决背景技术中的技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种可产生形变的激光雷达组件，激光雷达组件包括雷达上盖、激光雷达、弹性部件、碰撞感应件、雷达底座，激光雷达固定安装在雷达底座上，雷达上盖可活动地安装在雷达底座上，并且雷达上盖位于激光雷达的上方，碰撞感应件安装在雷达底座上，弹性部件一端连接雷达上盖，另一端连接雷达底座，碰撞感应件用于检测雷达上盖相对雷达底座产生了运动。

进一步地，为了使激光雷达的检测范围更广，在本实用新型的一个具体实施方式中，激光雷达组件还包括雷达马达，雷达马达用于驱动激光雷达旋转。

进一步地，为了让碰撞感应件不仅能检测水平方向的运动还能检测竖直方向上的运动，在本实用新型的一个具体实施方式中，碰撞感应件是相对雷达上盖倾斜的。

进一步地，为了让碰撞感应件不仅能检测在水平方向和竖直方向的检测同样灵敏，在本实用新型的一个具体实施方式中，撞感应件是相对雷达上盖倾斜角度是四十五度。

进一步地，为了让弹性部件在水平方向和竖直方向都具有回弹的能力，在本实用新型的一个具体实施方式中，弹性部件是弓形弹片，弓形弹片包括弹片上端、弹片中部和弹片下端，雷达上盖上有弹片上端安装部，雷达底座上有弹片下端安装部，弹片上端固定安装在弹片上端安装部，弹片下端固定安装在弹片下端安装部，弹片中部具有弹性。

进一步地，为了让激光雷达组件能够检测到来自多个方向的碰撞，并且使弹性部件的分布能够对称平衡，在本实用新型的一个具体实施方式中，弹性部件的数量是两个以上，碰撞感应件的数量是两个以上。

进一步地，为了让雷达上盖在雷达底座上的运动是有限度但是又不会脱落，并且可以在水平和竖直两个方向均运动，在本实用新型的一个具体实施方式中，雷达上盖的边缘有限位孔，雷达底座的上方有限位柱，限位孔可以绕着限位柱运动，限位柱包括位于上方的帽盖，位于帽盖的杆部，帽盖用于限制限制限位孔不会从限位柱上脱落，从雷达底座中露出的杆部的长度大于限位孔的厚度。

本实用新型还提供了一种移动机器人，包括机器主体、行走组件和上述的激光雷达组件，所述激光雷达组件位于机器主体的顶部。

进一步地，由于家用扫地机器人的运行环境复杂，容易碰到沙发底床底狭窄环境，在本实用新型的一个具体实施方式中，移动机器人是扫地机器人。

本实用新型的有益效果：通过在雷达上盖和雷达底座之间设置碰撞感应件可以有效检测激光雷达组件是否受到了外力，并且雷达上盖和雷达底座之间设置弹性部件可以在外力消失后将雷达上盖复位，提高配有这种激光雷达组件的移动机器人的自主性和安全性。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型移动机器人的示意图；

图2为本实用新型激光雷达组件示意图；

图3为本实用新型激光雷达组件的爆炸示意图；

图4为本实用新型激光雷达组件的第一剖面图；

图5为本实用新型激光雷达组件的第一剖面图和局部放大图。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。另外，为了便于说明，本实施例说明中使用了左、右、内、外等方位词，但这并不限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种配有激光雷达碰撞检测装置的移动机器人，包括机器主体1、行走组件 2、激光雷达组件3和控制器(图中未示出)，其中行走组件2位于机器主体1的底部，用于带动机器主体1行走，激光雷达组件3位于机器主体1的顶部，用于监测行走环境，通过360度扫描环境，通过测量激光从发出到接收的时间计算出自身距离前方障碍物的距离，将这些信息反馈给控制器，通过算法的处理，得出环境模型，在不断的扫描测距中精准高效地获得定位和行走路线。

如图1所示，机器主体1的前方设置有前档11，在前方障碍物为透明或其他不易于被激光雷达识别到情况时，移动机器人继续朝前方行进，前档11会碰撞到障碍物会将该信息反馈给控制器，然后控制器控制移动机器人采取避障措施，但是如果前方障碍物比较低矮，比如沙发、床底等，前档11不会被碰撞并且可以通过，但是由于激光雷达组件3是凸出于机器主体1的，便有可能会被卡住的风险。

如图2、3所示，激光雷达组件3包括雷达上盖31、激光雷达32、雷达马达33、弹性部件 34、碰撞感应件35、雷达底座36，其中雷达底座36是固定在机器主体1的顶部的，雷达底座36也可以和机器主体1一体成型，激光雷达32安装在雷达底座36上，雷达上盖31可滑动地安装在雷达底座36上，并且将激光雷达32覆盖用于保护，雷达马达33安装在雷达底座36上，并且通过皮带带动激光雷达32旋转，使激光雷达32的检测视角更广，这里弹性部件34是弓形弹片，碰撞感应件35是微动开关，弓形弹片34和微动开关35的数量都是3个。

如图2、3、5所示，雷达上盖31的边缘有限位孔311，雷达底座36的上方有限位柱361，限位柱361的上方是帽盖3611，中间是杆部3612，雷达底座36上有螺丝安装柱，这里的限位柱是螺丝和螺丝安装柱配合形成的，所以帽盖就是螺丝帽盖，杆部就是螺丝安装柱，螺丝将雷达上盖31锁在螺丝安装柱3612上，但是并不锁死，螺丝帽盖3611的直径大于限位孔311，使雷达上盖31不会脱落，并且限位孔311可以绕着螺丝在一定范围内做平行于螺丝帽盖所在平面的平移运动；螺丝帽盖3611与雷达底座36之间的距离大于限位孔311的厚度，在本例中即从雷达底座36上凸出的螺丝安装柱3612的高度，这样可以使限位孔311沿着螺丝柱在一定范围内做平行于螺丝柱所在平面的平移运动，所以，在限位柱361和限位孔311的配合下，雷达上盖31可以相对雷达底座36发生相对运动。

如图2-4所示，微动开关35是与雷达上盖31呈四十五度倾斜地固定在雷达底座36上的，弓形弹片34和微动开关35是均匀地间隔地放置的，弓形弹片34分为弹片上端341、弹片中部 342和弹片下端343，其中弹片下端343固定安装在雷达底座36的弹片下端安装部362，弹片上端341固定安装在雷达上盖31的弹片上端安装部312，弹片中部342具有弹性，在有外力施加时可以发生形变，外力消失后可以恢复，弓形弹片34的作用是将雷达上盖31与雷达底座 36之间的相对位置保持稳定，当雷达上盖31受到外力比如受到了撞击，无论是前后左右还是向下的力，都会使弓形弹片34产生形变，由于微动开关35是呈四十五度倾斜地固定在雷达底座36上的，所以无论是横向的运动还是纵向的运动，都可以被微动开关35检测到，从而及时地反馈给控制器，控制移动机器人采取避障措施。

这种移动机器人可以是扫地机器人，上述的碰撞感应件35除了可以是本实施例中的微动开关还可以是轻触开关、红外开关等可以检测出雷达上盖31与雷达底座36之间发生相对位移的装置，弹性部件除了可以采用本实施例中采用的弓形弹片，还可以采用弹簧、弹性橡胶等具有弹性的部件。

上述实施例通过在雷达上盖和雷达底座之间设置碰撞感应件可以有效检测激光雷达组件是否受到了外力，并将这一信息即时反馈给控制器控制移动机器人避障，避免移动机器人进入狭窄的缝隙被卡住，雷达上盖和雷达底座之间设置弹性部件可以在外力消失后将雷达上盖复位，提高移动机器人的自主性和安全性。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可产生形变的激光雷达组件，其特征在于，所述激光雷达组件(3)包括雷达上盖(31)、激光雷达(32)、弹性部件(34)、碰撞感应件(35)、雷达底座(36)，激光雷达(32)固定安装在雷达底座(36)上，雷达上盖(31)可活动地安装在雷达底座(36)上，并且雷达上盖(31)位于激光雷达(32)的上方，碰撞感应件(35)安装在雷达底座(36)上，弹性部件(34)一端连接雷达上盖(31)，另一端连接雷达底座(36)，碰撞感应件(35)用于检测雷达上盖(31)相对雷达底座(36)产生了运动。

2.一种根据权利要求1所述的激光雷达组件，其特征在于，所述激光雷达组件(3)还包括雷达马达(33)，雷达马达(33)用于驱动激光雷达(32)旋转。

3.一种根据权利要求1所述的激光雷达组件，其特征在于，所述碰撞感应件(35)是相对雷达上盖(31)倾斜的。

4.一种根据权利要求3所述的激光雷达组件，其特征在于，所述碰撞感应件(35)是相对雷达上盖(31)倾斜角度是四十五度。

5.一种根据权利要求1所述的激光雷达组件，其特征在于，所述弹性部件(34)是弓形弹片，所述弓形弹片包括弹片上端(341)、弹片中部(342)和弹片下端(343)，所述雷达上盖(31)上有弹片上端安装部(312)，所述雷达底座(36)上有弹片下端安装部(362)，所述弹片上端(341)固定安装在弹片上端安装部(312)，所述弹片下端(343)固定安装在弹片下端安装部(362)，所述弹片中部(342)具有弹性。

6.一种根据权利要求1所述的激光雷达组件，其特征在于，所述弹性部件(34)的数量是两个以上，所述碰撞感应件(35)的数量是两个以上。

7.一种根据权利要求1所述的激光雷达组件，其特征在于，所述雷达上盖(31)的边缘有限位孔(311)，雷达底座(36)的上方有限位柱(361)，所述限位孔(311)可以绕着限位柱(361)运动，限位柱(361)包括位于上方的帽盖(3611)，位于帽盖(3611)的杆部(3612)，帽盖(3611)用于限制限制限位孔(311)不会从限位柱(361)上脱落，从雷达底座(36)中露出的杆部(3612)的长度大于限位孔(311)的厚度。

8.一种移动机器人，其特征在于，包括：机器主体(1)、行走组件(2)和权利要求1-7任一所述的激光雷达组件(3)，所述激光雷达组件(3)位于机器主体(1)的顶部。

9.一种根据权利要求8所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人是扫地机器人。

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