CN212181318U - 移动机器人 - Google Patents

Abstract

本申请适用于机器人技术领域，提供一种移动机器人，包括机身及安装于机身的检测件，检测件能够发射出发散状的检测光线，检测光线沿第一方向上的覆盖范围为机身沿第一方向上的宽度的50％～200％；其中，第一方向与机身的运动平面平行，第一方向与机身的前进方向垂直。通过在机身上安装检测件，检测件能够发射用于检测障碍物的发散状的检测光线，检测光线的覆盖范围为机身宽度的50％～200％，从而可使得检测件能够检测的范围为机身宽度的50％～200％，通过增大检测光线的检测范围，能够提高机器人的避障强度，使其可更加精准地探测出其周围环境的障碍物，且无需增大机器人整体的高度，提高机器人的运动灵活性。

Description

移动机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种移动机器人。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，越来越多的机器人进入了人们的生活，如扫地机器人、拖地机器人等，大大提高了人们的生活水平。

其中，避障功能是机器人的一个重要部分，一般是通过在机器人上安装传感器来检测其在运动路径中的障碍物。为扩大机器人对障碍物的检测范围，目前可通过在机器人顶端设置可360°旋转的激光雷达，这种方式的成本也十分高，并且增加了机器人整体的高度，导致机器人的活动范围受限，检测范围也因此减小，从而使得机器人难以精准地探测出其周围环境的障碍物。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种移动机器人，旨在解决现有技术中，机器人对障碍物的检测范围受限的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的技术方案是：

提供了一种移动机器人，包括机身及安装于所述机身的检测件，所述检测件能够发射出发散状的检测光线，所述检测光线沿第一方向上的覆盖范围为所述机身沿所述第一方向上的宽度的50％～200％；其中，所述第一方向与所述机身的运动平面平行，且所述第一方向与所述机身的前进方向垂直。

在一个实施例中，所述检测件包括至少一个第一传感器，所述第一传感器能够发射第一光线；

所述第一传感器为一个，所述检测光线包括一所述第一光线；

或者，所述第一传感器为至少两个，所述检测光线包括至少两所述第一光线。

在一个实施例中，所述第一传感器为两个，两所述第一传感器分别安装于所述机身前端，且沿所述第一方向中心对称设置。

在一个实施例中，所述第一传感器包括第一发射器及第一接收器，所述第一发射器朝下倾斜设置且可发射所述第一光线。

在一个实施例中，所述第一接收器设置为两个，两所述第一接收器以所述第一发射器的轴线对称设置，且所述第一发射器设于所述第一接收器上方。

在一个实施例中，所述移动机器人还包括安装于所述机身上的保护罩，所述保护罩设于所述第一传感器上。

在一个实施例中，所述移动机器人还包括罩设于所述机身上的外壳，所述外壳上设有供所述检测件发射的所述检测光线透过的第一窗口。

在一个实施例中，所述移动机器人还包括安装于所述机身侧端的第二传感器，所述第二传感器能够发射与所述机身的运动平面形成夹角的第二光线。

在一个实施例中，所述第二传感器包括第二发射器和第二接收器，所述第二发射器朝向所述机身一侧或朝向所述机身前方，且可发射所述第二光线。

在一个实施例中，所述第二接收器设置为两个，两所述第二接收器沿所述机身的轴线间隔分布，且以所述第二发射器的轴线对称设置。

本实用新型提供的移动机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过在机身上安装检测件，检测件能够发射用于检测障碍物的发散状的检测光线，在机身的运动平面上，且沿机身前进方向的垂直方向上，检测光线的沿第一方向上的覆盖范围为机身宽度的50％～200％，从而可使得检测件发出的检测光线能够检测的范围为机身宽度的50％～200％，通过增大检测光线的检测范围，能够提高机器人的避障强度，使其可更加精准地探测出其周围环境的障碍物，且无需增大机器人整体的高度，提高机器人的运动灵活性。

附图说明

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

图1为本实用新型实施例提供的移动机器人的立体结构图；

图2为本实用新型实施例提供的移动机器人的第一光线和第二光线的位置图；

图3为本实用新型实施例提供的移动机器人的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的移动机器人的爆炸图；

图5为本实用新型实施例提供的移动机器人的第一检测件的立体结构图；

图6为本实用新型实施例提供的移动机器人的第二检测件的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

1-机身；2-第一传感器；21-第一发射器；22-第一接收器；23-第一壳体；3-第一光线；31-第一投影光线；4-保护罩；5-外壳；51-第一窗口；52-第二窗口；6-第二传感器；61-第二发射器；62-第二接收器；63-第二壳体；7-第二光线；72-第二投影光线；x-第一方向；y-机身的前进方向；a-第一方向的垂直平面；b-机身的运动平面。

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，旨在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，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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；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。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请一并参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的移动机器人包括机身1及安装于机身1上的检测件，工作时，检测件能够发射出发散状的检测光线，其发出的检测光线可用于检测机身1周围的障碍物，其中，检测件为一字型激光激光器或者结构光源。具体地，检测光线为发散状的光线，为自检测件向外散射形成的光线，检测光线在散射后可在机身1的运动平面b上投影形成投影光线，且投影光线与第一方向x的垂直平面a形成夹角α，α>0°，即投影光线沿第一方向x上的长度大于0，也即是检测光线沿第一方向x上的覆盖范围大于0。这里设置第一方向x与机身1的运动平面b平行，且第一方向x与机身1的前进方向y垂直，那么投影光线沿第一方向x上的长度为检测光线沿机身1沿第一方向x上的覆盖范围，也即是检测件的检测范围。在机身1的运动平面b上，检测光线沿第一方向x上的覆盖范围为机身1沿第一方向x上的宽度的50％～200％，也即是检测件的检测范围为机身1沿第一方向x上的宽度的50％～200％。其中，α为90°时，投影光线沿第一方向x上的长度最大，也即是检测光线的检测范围最大。

其中，机身1的运动平面b为机身1轴线的垂直平面。本实施例中将机身1置于水平面上，那么机身1的运动投影面则为水平面，此处对于机身1的放置方向不唯一限定。

本实用新型实施例中，通过在机身1上安装检测件，检测件能够发射用于检测障碍物的发散状的检测光线，在机身1的运动平面b上，且沿机身1前进方向y的垂直方向上，检测光线的沿第一方向上的覆盖范围为机身1宽度的50％～200％，从而可使得检测件发出的检测光线能够检测的范围为机身1宽度的50％～200％，通过增大线状的检测光线的检测范围，能够提高机器人的避障强度，使其可更加精准地探测出其周围环境的障碍物，且无需增大机器人整体的高度，提高机器人的运动灵活性。

其中，检测件安装于机身1的前端，以使检测件能够检测机身1在前进方向y上的障碍物，则可增大其沿前进方向上的检测范围，便于机身1前进动作。

在一个实施例中，请一并参阅图2及图3，检测件包括至少一个第一传感器2，第一传感器2能够发射用于检测障碍物的第一光线3，第一光线3为发散状，检测光线包括第一光线3。其中，第一传感器2为面传感器，在工作时，第一传感器2发射出的发散状的第一光线呈面状，并在机身1的运动平面b上投影形成一字型的第一投影光线31，该第一投影光线31可用于检测障碍物，且其沿第一方向x上的长度为第一光线3沿第一方向上的覆盖范围，也即是第一光线3的检测范围。其中，投影光线包括第一投影光线31。

具体地，本实施例中，第一传感器2为一字型激光器，请一并参阅图2及图3，第一传感器2在工作时可发射出发散成三角形状的第一光线3，该三角形的第一光线3可在机身1的运动平面b上投影形成第一投影光线31。

在一个实施例中，第一传感器2可设置为一个，该第一传感器2可发射出第一光线3，检测光线包括该第一光线3，该第一光线3可在机身1的运动平面b上对因投影形成一个第一投影光线31，投影光线包括该第一投影光线31；第一投影光线31沿第一方向x上的长度为该第一光线3沿第一方向x上的覆盖范围，则检测光线3沿第一方向上的覆盖范围为该第一光线第一光线3沿第一方向x上的覆盖范围。

或者，第一传感器2也可以设置为至少两个，至少两个第一传感器2可分别发射出第一光线3，检测光线包括至少两第一传感器2发射出的第一光线3，也即是检测光线包括至少两第一光线3；两第一光线3可分别在机身1的运动平面b上投影形成第一投影光线31，投影光线包括至少两第一投影光线31。当相邻两第一光线3沿第一方向x上间隔设置时，也即是相邻两第一投影光线31之间间隔设置，那么检测光线沿第一方向x上的覆盖为所有第一光线3分别沿第一方向x上的覆盖之和，也即是所有的第一投影光线31分别沿第一方向x上的长度之和；当相邻两第一光线3沿第一方向x上具有重叠，也即是相邻两第一投影光线31沿第一方向x上具有重叠，那么检测光线沿第一方向x上的覆盖范围为所有第一光线3分别沿第一方向x上的覆盖范围之和，再减去相邻两第一光线3沿第一方向x上的重叠部分的覆盖范围，也即是所有的第一投影光线31沿第一方向x上的长度之和，再减去相邻两第一投影光线31沿第一方向x上的重叠部分的长度之和。

在一个实施例中，请参阅图3，第一传感器2为两个，两第一传感器2间隔安装于机身1前端，两第一传感器2可同时检测机身1前进方向y上的障碍物。两第一传感器2沿第一方向x中心对称设置，从而可实现机身1的前进方向y上的障碍物的均匀检测，且两第一传感器2分别发射出的第一光线3沿第一方向x上间隔设置，那么检测光线的覆盖范围为两第一光线3分别沿第一方向x上的覆盖范围之和，也即是两第一光线3分别在机身1的运动平面b上投影形成的第一投影光线31沿第一方向x上的长度之和，增大了机身1前方检测范围。

在一个实施例中，请一并参阅图4及图5，第一传感器2包括第一发射器21及第一接收器22，第一发射器21设置为至少一个，第一发射器21可发射出上述发散状的第一光线3，第一接收器22可在第一光线3发射到障碍物时，接收从该障碍物反射回来的第一光线3，从而可明确机身1前方障碍物的位置，精准地探测出机身1前方环境的障碍物。其中，此时，第一光线3可在障碍物上投影形成第一投影光线31。

具体地，第一发射器21沿机身1的前进方向y朝下倾斜设置，可实现对机身1前方且低于第一发射器21的障碍物，且提高其检测的范围，便于机身1的运动动作。当然，本实施例中，第一发射器21也可朝向机身1的运动平面b设置，或者沿机身1的前进方向y朝上设置，此处对于第一发射器21的设置不唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图5，第一发射器21与第一接收器22沿机身1的轴线间隔设置，也即是沿竖直方向间隔设置，且第一发射器21设于第一接收器22的上方，便于第一发射器21沿机身1的前进方向y朝下发射第一光线3时，第一接收器22能够很好地接收该第一光线3。

具体地，第一接收器22设置为两个，两第一接收器22沿机身1的运动平面b间隔设置，且以第一发射器21的轴线对称设置，且两第一接收器22均可接收从第一发射器21发射出的第一光线3，扩大第一传感器2的检测范围。

具体地，请参阅图5，第一传感器2还包括第一壳体23，第一发射器21和第一接收器22均设于第一壳体23上，且第一壳体23安装于机身1前端，实现第一发射器21和第一接收器22安装于机身1的前端。

在一个实施例中，请参阅图4，移动机器人还包括保护罩4，保护罩4安装于机身1前端且罩设于第一传感器2上，防止灰尘进入第一传感器2内而影响第一传感器2的使用性能。

在一个实施例中，请参阅图4，移动机器人还包括罩设于机身1前端的外壳5，外壳5上设有透明状的第一窗口51，第一窗口51正对检测件，也即是第一窗口51正对第一传感器2且沿第一方向x延伸设置，第一窗口51用于供第一传感器2的第一光线3透过，以便于第一光线3从第一窗口51发射出外部。

在一个实施例中，请一并参阅图1至图3，移动机器人还包括第二传感器6，第二传感器6安装于机身1的侧端，第二传感器6能够发射出第二光线7，第二光线7能够用于检测沿机身1轴线方向上的障碍物。

其中，第二传感器6与第一传感器2同样为面传感器，工作时，第二传感器6发出的发散状的第二光线7呈面状，并在第一方向x的垂直平面a上形成一字型的第二投影光线71，也即是在机身1的轴线方向上形成一字型的第二投影光线71，且该第二投影光线71与机身1的运动平面b形成夹角β，且第二投影光线71与机身1的运动平面b形成夹角β，β>0，即第二投影光线71沿机身1的轴线方向上的长度大于0，也即是第二光线7沿机身1的轴线方向上的检测范围大于0，以使得该第二光线7检测机身1轴线方向上的障碍物。其中，第二投影光线71沿机身1的轴线方向上的长度为第二光线7沿机身1的轴线方向上的覆盖范围，也即是第二传感器6在机身1的轴线方向上的检测范围。β为90°时，第二投影光线71沿机身1轴线方向上的长度最大，也即是第二光线7沿机身1轴线方向上的检测范围最大。其中，这里将机身1置于水平面上，那么机身1的轴线方向为竖直方向，第二传感器6用于检测机身1旁侧沿竖直方向上的障碍物。

具体地，本实施例中，如图2及图3所示，第二传感器6为一字型激光束，第二传感器6在工作时可发射出发散成三角形状的第二光线7，该三角形的第二光线7可在第一方向x的垂直平面a上投影形成第二投影光线71，且该第二光线7与机身1的运动平面b形成夹角β。

具体地，请参阅图4，第二传感器6上也罩设有上述的保护罩4，该保护罩4安装于机身1侧端，防止灰尘进入第二传感器6中。

具体地，请参阅图4，外壳5上还设有透明的第二窗口52，第二窗口52与第一窗口51间隔设置，且第二窗口52正对第二传感器6，以使第二传感器6发射出的第二光线7能够穿过第二窗口52二发射出外部。

在一个实施例中，请一并参阅图3、图4以及图6，第二传感器6包括第二发射器61和第二接收器62，第二发射器61可发射出上述发散状的第二光线7，第二接收器62可在第二光线7发射到障碍物时，接收从障碍物反射出来的第二光线7，从而可明确机身1侧部障碍物的位置，精准地探测出机身1侧方的障碍物。其中，此时，第二光线7可在障碍物上投影形成第二投影光线71。

具体地，第二发射器61朝向机身1一侧设置，此时第二发射器61可从机身1的一侧发射出第二光线7，以检测机身1侧方沿轴线方向上的障碍物；

或者，第二发射器61朝向机身1前方设置，包括第二发射器61朝向机身1的正前方以及第二发射器61朝向机身1的侧前方，从而以检测机身1前方或侧前方的轴线方向上的障碍物。

具体地，本实施例中，第二发射器61发射出三角形状的第二光线7并在机身1轴线的垂直方向上形成第二投影光线71，该第二光线7形成的三角形与机身1的运动平面b相互垂直，当然，此处不唯一限定。请参阅图3，此时第二发射器61朝向机身1一侧设置，三角形与机身1的运动平面b垂直；当第二发射器61朝向机身1的前侧方时，三角形可朝向机身1前侧方转动，此时三角形仍然与机身1的运动平面b垂直。

具体地，请参阅图6，第二传感器6还包括第二壳体63，第二发射器61和第二接收器62均设于第二壳体63上，且第二壳体63安装于机身1侧端，实现第二发射器61和第二接收器62安装于机身1的侧端。

在一个实施例中，请参阅图6，第二发射器61与第二接收器62沿机身1的运动平面b间隔设置，也即是沿水平方向间隔设置。第二接收器62设置为两个，两第二接收器62沿机身1的轴线间隔分布，且以第二发射器61的轴线对称设置，也即是沿竖直方向间隔分布，且两第二接收器62均可接收第二发射器61发射出的第二光线7，从而可扩大第二传感器6沿轴线上的检测范围。

在一个实施例中，移动传感器还包括驱动轮，驱动轮设于机身1上并可驱动机身1运动，第一传感器2、第二传感器6都设置在驱动轮的前方；当机身1在驱动轮的驱动下运动时，可避免驱动轮驱动机身1运动至撞击障碍物后，第一传感器2和/或第二传感器6才检测到该障碍物的情况，以使得第一传感器2、第二传感器6均能够较早地检测到障碍物，从而使得驱动轮能够即时做出避障动作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动机器人，其特征在于，包括机身及安装于所述机身的检测件，所述检测件能够发射出发散状的检测光线，所述检测光线沿第一方向上的覆盖范围为所述机身沿所述第一方向上的宽度的50％～200％；其中，所述第一方向与所述机身的运动平面平行，且所述第一方向与所述机身的前进方向垂直。

2.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述检测件包括至少一个第一传感器，所述第一传感器能够发射第一光线；

所述第一传感器为一个，所述检测光线包括一所述第一光线；

或者，所述第一传感器为至少两个，所述检测光线包括至少两所述第一光线。

3.如权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，所述第一传感器为两个，两所述第一传感器分别安装于所述机身前端，且沿所述第一方向中心对称设置。

4.如权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，所述第一传感器包括第一发射器及第一接收器，所述第一发射器朝下倾斜设置且可发射所述第一光线。

5.如权利要求4所述的移动机器人，其特征在于，所述第一接收器设置为两个，两所述第一接收器以所述第一发射器的轴线对称设置，且所述第一发射器设于所述第一接收器上方。

6.如权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人还包括安装于所述机身上的保护罩，所述保护罩设于所述第一传感器上。

7.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人还包括罩设于所述机身上的外壳，所述外壳上设有供所述检测件发射的所述检测光线透过的第一窗口。

8.如权利要求1-7任一项所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人还包括安装于所述机身侧端的第二传感器，所述第二传感器能够发射与所述机身的运动平面形成夹角的第二光线。

9.如权利要求8所述的移动机器人，其特征在于，所述第二传感器包括第二发射器和第二接收器，所述第二发射器朝向所述机身一侧或朝向所述机身前方，且可发射所述第二光线。

10.如权利要求9所述的移动机器人，其特征在于，所述第二接收器设置为两个，两所述第二接收器沿所述机身的轴线间隔分布，且以所述第二发射器的轴线对称设置。

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