CN213918359U - 前撞组件和智能机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种前撞组件和智能机器人，所述前撞组件用于安装在智能机器人上，所述前撞组件包括：前撞壳体，所述前撞壳体设置有透光镜片；避障传感器，所述避障传感器包括基座和传感组件，所述基座与所述前撞壳体的内侧壁密封连接，所述基座和所述前撞壳体之间形成密封腔，所述密封腔至少部分正对所述透光镜片，所述传感组件固定连接所述基座并收容于所述密封腔内，所述传感组件可通过所述透光镜片收发障碍感测信号。所述避障传感器可以与所述前撞壳体组装形成一个整体，所述前撞组件可以通过避障传感器感测障碍物，且所述避障传感器的传感组件可以独立稳定工作于所述密封腔内，避免其受到外部冲击或灰尘影响。

Description

前撞组件和智能机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种前撞组件和智能机器人。

背景技术

目前智能机器人通常包括前撞组件，前撞组件的结构和功能较为单一，当前撞组件与障碍物相撞时，可以通过前撞组件的移动触发碰撞检测传感器，实现障碍物感知，但前撞组件多次碰撞后容易损伤。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题在于，提供一种具有避障功能的前撞组件和智能机器人。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用以下技术方案：

一种前撞组件，所述前撞组件用于安装在智能机器人上，所述前撞组件包括：

前撞壳体，所述前撞壳体设置有透光镜片；

避障传感器，所述避障传感器包括基座和传感组件，所述基座与所述前撞壳体的内侧壁密封连接，所述基座和所述前撞壳体之间形成密封腔，所述密封腔至少部分正对所述透光镜片，所述传感组件固定连接所述基座并收容于所述密封腔内，所述传感组件可通过所述透光镜片收发障碍感测信号。

可选地，所述传感组件包括并排设置的发射器和接收器，所述发射器和所述接收器均朝向所述透光镜片，所述发射器用于发射障碍探测信号，所述接收器用于接收障碍反射信号，其中，所述障碍探测信号遇到障碍物后反射形成所述障碍反射信号。

可选地，所述前撞组件还包括安装于所述密封腔内的隔离件，所述隔离件阻隔于所述发射器的发射侧和所述接收器的接收侧之间，所述隔离件用于阻止所述障碍探测信号和所述障碍反射信号串扰。

可选地，所述基座背离所述前撞壳体一侧设置有电路板，所述发射器和所述接收器均设置于所述电路板上，并电连接所述电路板，且所述发射器部分位于所述密封腔内，所述发射器贯穿所述电路板设置以部分伸出所述密封腔。

可选地，所述电路板背离所述密封腔一侧设置有插接端口，所述插接端口用于插接导线，以使得所述电路板通过导线电连接智能机器人的主电路板。

可选地，所述传感组件包括位于所述电路板背离所述密封腔一侧的导线，所述导线电连接所述电路板和所述发射器穿过所述电路板的部分。

可选地，所述前撞组件包括至少两个所述避障传感器，所述至少两个避障传感器包括第一避障传感器和第二避障传感器，所述第一避障传感器和所述第二避障传感器间隔位于所述前撞壳体的两侧，所述第一避障传感器和所述第二避障传感器均可在预设扫描角度范围内收发障碍感测信号，以使所述障碍感测信号在预设宽度内覆盖所述智能机器人前面的预设区域，所述预设宽度大于所述智能机器人的最大宽度。

可选地，所述障碍感测信号为线激光，所述第一避障传感器的障碍感测信号与所述第二避障传感器的障碍感测信号在所述预设区域的中间位置靠拢且形成间隔，所述间隔小于预设距离阈值。

可选地，将所述智能机器人的底面定义为预设参考面，所述障碍感测信号的收发方向与所述预设参考面呈夹角设置，所述夹角大于或等于28°。

可选地，将所述智能机器人的底面定义为预设参考面，所述避障传感器与预设参考面的距离大于或等于35毫米。

本申请实施例还提供一种智能机器人，所述智能机器人包括如上所述的前撞组件。

与现有技术相比，本申请实施例的技术方案至少具有以下有益效果：

本申请的实施例中，通过所述避障传感器包括基座和传感组件，所述基座与所述前撞壳体的内侧壁密封连接，所述基座和所述前撞壳体之间形成密封腔，所述密封腔至少部分正对所述透光镜片，所述传感组件固定连接所述基座并收容于所述密封腔内，所述传感组件可通过所述透光镜片收发障碍感测信号，从而所述避障传感器可以与所述前撞壳体组装形成一个整体，所述前撞组件可以通过避障传感器感测障碍物，且所述避障传感器的传感组件可以独立稳定工作于所述密封腔内，避免其受到外部冲击或灰尘影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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变形形式。

图1是本申请实施例提供的智能机器人的局部结构的分解示意图一；

图2是本申请实施例提供的前撞组件的截面示意图；

图3是本申请实施例提供的智能机器人的纵向截面示意图；

图4是本申请实施例提供的智能机器人的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的智能机器人的局部结构的分解示意图二；

图6是本申请实施例提供的前撞组件的的局部结构的分解示意图；

图7是图2中A处放大示意图；

图8是本申请实施例提供的智能机器人的局部结构的分解示意图三；

图9是本申请实施例提供的智能机器人的横向截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1至图4，本申请实施例提供一种智能机器人100，所述智能机器人100包括前撞组件200。所述前撞组件200用于安装在智能机器人100上。所述前撞组件200包括：前撞壳体10，所述前撞壳体10设置有透光镜片11；避障传感器20，所述避障传感器20包括基座21和传感组件22，所述基座21与所述前撞壳体10的内侧壁密封连接，所述基座21和所述前撞壳体10之间形成密封腔23，所述密封腔23至少部分正对所述透光镜片11，所述传感组件22固定连接所述基座21并收容于所述密封腔23内，所述传感组件22可通过所述透光镜片11收发障碍感测信号B。

可以理解的是，所述智能机器人100可以是扫地机器人、拖地机器人、擦窗机器人或吸尘机器人等的任意一种，在此不作限定。本实施方式以所述智能机器人100为扫地机器人为例进行说明，当然，上述其他类型的机器人也可以适用本申请的方案。

与现有技术相比，本申请实施例的技术方案至少具有以下有益效果：

本申请的实施例中，通过所述避障传感器20包括基座21和传感组件22，所述基座21与所述前撞壳体10的内侧壁密封连接，所述基座21和所述前撞壳体10之间形成密封腔23，所述密封腔23至少部分正对所述透光镜片11，所述传感组件22固定连接所述基座21并收容于所述密封腔23内，所述传感组件22 可通过所述透光镜片11收发障碍感测信号B，从而所述避障传感器20可以与所述前撞壳体10组装形成一个整体，所述前撞组件100可以通过避障传感器20 感测障碍物，所述避障传感器20的传感组件22可以独立稳定工作于所述密封腔23内，避免其受到外部冲击或灰尘影响。

当所述智能机器人100通过所述避障传感器17感测到前进方向上的障碍物，所述智能机器人100可以执行减速前进、停止移动或者转弯等动作。

本实施方式中，所述智能机器人100包括本体30，所述前撞壳体10可活动地安装于所述本体30。所述前撞壳体10和所述本体30组成所述智能机器人100 的主体部分。所述前撞壳体10和所述本体30围合形成收容腔33。所述智能机器人100包括安装于所述收容腔33内的主电路板。

所述本体30可以呈圆形或“D”字形或矩形或三角形等的任意一种，本领域的技术人员可以根据实际需要设置所述本体30的形状。所述本体30可以包括底盘31和面盖32，面盖32可拆卸地安装于底盘31上，以在使用期间保护智能机器人100内部的各种功能部件免受激烈撞击或无意间滴洒的液体的损坏；底盘31和/或面盖32用于承载和支撑各种功能部件。在一可选实施例中，智能机器人100的本体30也可以是其他设计构造，例如，本体30为一体成型结构、左右分离设置的结构，本申请实施例对本体30的材料、形状、结构等不做限定。

所述智能机器人100包括行走机构40和清洁组件50。所述行走机构40连接所述本体30并被配置为驱动智能机器人100在地面上移动，例如，所述智能机器人100可以被设计成自主地在地面上规划路径，也可以被设计成响应于遥控指令在地面上移动。在本申请实施例中，所述行走机构40包括两个驱动轮、至少一个万向轮，所述两个驱动轮和所述万向轮至少部分凸伸出所述底盘31的底部，例如，在智能机器人100在自身重量的作用下，所述两个轮子可以部分地隐藏于底盘31内。在一可选实施例中，所述行走机构40还可以包括三角履带轮、麦克纳姆轮等中的任意一种。

所述清洁组件50可拆卸连接于所述本体30。所述清洁组件50包括中扫组件和拖擦组件中的一个或两个。所述中扫组件包括至少一个中扫刷，所述至少一个中扫刷可以包括中扫毛刷和中扫胶刷中的一个或两个，所述至少一个中扫刷可以设于底盘31的底部开设的收容槽内，收容槽内开设有吸尘口，该吸尘口与集尘盒以及吸尘风机连通，使得当中扫毛刷转动时将地面上的灰尘、垃圾搅起，利用吸尘风机产生抽吸力把灰尘、垃圾从吸尘口吸入至集尘盒内。所述拖擦组件包括可拆卸连接于所述底盘31的支架以及附设于所述支架上的擦拭件，所述擦拭件用于贴合待清洁表面，所述擦拭件跟随所述机器人主体移动而对经过的表面进行擦拭。

所述面盖32上可以设置按键，所述面盖32盖设于所述底盘31上，所述面盖32通过螺钉连接等方式固定连接所述底盘31。所述前撞壳体10连接于所述底盘31和所述面盖32的边缘，所述前撞壳体10可相对所述底盘31和所述面盖32活动，以相对所述本体30伸展或收缩。所述前撞壳体10可以呈现弧形、环形、凵形等任意一种形状，可以根据实际需要设置，在此不作限定。所述智能机器人100还包括电连接所述主电路板的至少一个碰撞检测传感器51，所述至少一个碰撞检测传感器51用于检测所述前撞壳体10是否相对所述本体30收缩。当所述至少一个碰撞检测传感器51检测到所述前撞壳体10相对所述本体 30收缩时可产生碰撞信号，所述碰撞信号代表所述智能机器人100的前撞壳体 10碰到障碍物，从而实现智能机器人100对障碍物的碰撞感知。

所述透光镜片11沿所述前撞壳体10的周向延伸，所述透光镜片11用于透过光信号。所述透光镜片11可以通过螺钉连接、卡扣连接或铆接等方式安装于所述前撞壳体10上。

所述避障传感器20的数目可以是一个、两个或两个以上，可以根据需要自行设置。所述避障传感器20可以是固态激光传感器、超声波传感器或红外传感器等，对应的，所述避障传感器20可以通过激光信号、超声波或红外线等信号探测外部障碍物。

当所述避障传感器20的数量为两个时，两个所述避障传感器20间隔设置于所述前撞壳体10的两侧，两个所述避障传感器20均通过所述透光镜片11收发障碍探测信号。

请参阅图2、图6和图7，进一步地，所述基座21通过密封圈24与所述前撞壳体10密封配合。所述前撞壳体10在内侧壁设有环形凸台25，所述基座21 具有与所述环形凸台25相对的环形边缘26，所述密封圈24密封配合于所述环形凸台25和所述环形边缘26之间。所述基座21在环形边缘26内侧形成有内腔。所述传感组件22至少部分安装于所述内腔中。所述内腔至少形成所述密封腔23的一部分。

请参阅图2、图6和图7，进一步地，所述传感组件22包括并排设置的发射器27和接收器28，所述发射器27和所述接收器28均朝向所述透光镜片11，所述发射器27用于发射障碍探测信号，所述接收器28用于接收障碍反射信号，其中，所述障碍探测信号遇到障碍物后反射形成所述障碍反射信号。其中，所述障碍感测信号B包括障碍探测信号和障碍反射信号。所述发射器27和所述接收器28均伸入所述基座21的内腔设置。所述发射器27的中心线和所述接收器 28的中心线可以位于同一平面上，或者，所述发射器27的中心线和所述接收器 28的中心线可以不在同一平面上。所述接收器28的数目可以是一个或多个。

请参阅图2、图6和图7，进一步地，所述前撞组件200还包括安装于所述密封腔23内的隔离件29，所述隔离件29阻隔于所述发射器27的发射侧和所述接收器28的接收侧之间，所述隔离件29用于阻止所述障碍探测信号和所述障碍反射信号串扰。本实施方式中，所述隔离件29可以与所述基座21一体设置，或者，所述隔离件29与所述前撞壳体10一体设置，或者，所述隔离件29为单独的部件，所述隔离件29可以通过螺钉连接、卡扣连接或胶水粘结等方式固定连接所述前撞壳体10或所述基座21。所述隔离件29为不透光的材质制成，所述隔离件29可以是金属或塑料等，在此不作限定。通过所述隔离件29阻隔于所述发射器27的发射侧和所述接收器28的接收侧之间，从而阻止所述障碍探测信号和所述障碍反射信号相互串扰，有利于减少干扰，提高所述避障传感器 20的感测精度。

请参阅图2、图6和图7，进一步地，所述基座21背离所述前撞壳体10一侧设置有电路板70，所述发射器27和所述接收器28均设置于所述电路板70上，并电连接所述电路板70，且所述发射器27部分位于所述密封腔23内，所述发射器27贯穿所述电路板70设置以部分伸出所述密封腔23。

本实施方式中，所述电路板70封盖所述基座21背离所述前撞壳体10一端。通过所述发射器27和所述接收器28电连接所述电路板70，所述电路板70设置有控制芯片71，所述控制芯片71位于所述电路板70背离所述密封腔23一侧，便于散热。所述控制芯片71可以控制所述发射器27发射障碍探测信号，控制所述接收器28接收障碍反射信号，并根据所述障碍探测信号和所述障碍反射信号感测障碍物。所述发射器27具有发射端72和相对所述发射端72设置的尾端 73，所述发射端72位于所述密封腔23内，所述尾端73位于所述密封腔23外，所述发射器27位于发射端72和尾端73之间的部分贯穿所述电路板70设置，从而所述发射器27伸出所述密封腔23的部分不必占用所述密封腔23的空间，有利于实现避障传感器20的结构紧凑，尺寸小型化。

请参阅图2、图6和图7，进一步地，所述电路板70背离所述密封腔23一侧设置有插接端口74，所述插接端口74用于插接导线，以使得所述电路板70 通过导线电连接智能机器人100的主电路板70。本实施方式中，通过所述电路板70背离所述密封腔23一侧设置有插接端口74，便于通过所述插接端口74插接导线，以实现所述避障传感器20通过导线电连接主电路板70，从而方便实现所述避障传感器20随所述前撞壳体10安装于所述智能机器人100上，以及所述避障传感器20与所述主电路板70导通。

请参阅图2、图6和图7，进一步地，所述传感组件22包括位于所述电路板70背离所述密封腔23一侧的导线75，所述导线75电连接所述电路板70和所述发射器27穿过所述电路板70的部分。其中，所述导线75电连接所述发射器27的尾端73和所述控制芯片71。通过所述导线75、所述控制芯片71和所述尾端73均位于所述电路板70背离所述密封腔23一侧，可以实现所述避障传感器20结构紧凑，尺寸小型化。

请参阅图8和图9，进一步地，所述前撞组件200包括至少两个所述避障传感器20，所述至少两个避障传感器20包括第一避障传感器80和第二避障传感器81，所述第一避障传感器80和所述第二避障传感器81间隔设置于所述前撞壳体10的两侧，所述第一避障传感器80和所述第二避障传感器81分别位于所述环境感测装置20的两侧，所述第一避障传感器80和所述第二避障传感器81 均可在预设扫描角度α范围内收发障碍感测信号B，以使所述障碍感测信号B 在预设宽度W1内覆盖所述智能机器人100前面的预设区域，所述预设宽度W1大于所述智能机器人100的最大宽度W2。其中，所述预设区域为所述障碍感测信号B投射至地面的区域。

本实施方式中，所述第一避障传感器80和所述第二避障传感器81所收发的环境感测信号均为线激光，所述第一避障传感器80用于在第一预设扫描角度 C1范围内通过环境感测信号探测所述智能机器人100前方左侧区域的障碍物，所述第二避障传感器81用于在第二预设扫描角度C2范围通过环境感测信号探测所述智能机器人100前方右侧区域的障碍物。所述第一预设扫描角度C1和所述第二预设扫描角度C2可以根据实际需要设置。通过所述第一避障传感器80 和所述第二避障传感器81的障碍感测信号B在预设宽度W1内覆盖所述智能机器人100前面的预设区域，所述预设宽度W1大于所述智能机器人100的最大宽度W2，从而可以保证所述第一避障传感器80和所述第二避障传感器81的探测范围完全覆盖所述智能机器人100的前方左侧区域和前方右侧区域，保证智能机器人100在前进过程中能够识别到前方两侧的障碍物，减少感测盲区，避免智能机器人100碰撞障碍物。

请参阅图8和图9，进一步地，所述障碍感测信号B为线激光，所述第一避障传感器80的障碍感测信号B与所述第二避障传感器81的障碍感测信号B在所述预设区域的中间位置靠拢且形成间隔，所述间隔小于预设距离阈值。本实施方式中，通过所述第一避障传感器80的障碍感测信号B与所述第二避障传感器81的障碍感测信号B在所述预设区域的中间位置靠拢且形成间隔d3，使得所述第一避障传感器80的信号扫描区域和所述第二避障传感器81的信号扫描区域相互分隔开，从而避免两者的信号相互串扰。又通过设置所述间隔d3小于预设距离阈值，所述间隔d3可以是8mm至15mm，所述第一避障传感器80的信号扫描区域和所述第二避障传感器81的信号扫描区域相互靠近，形成的间隔较小，有利于减少探测盲区。

请参阅图3、图8和图9，进一步地，将所述智能机器人100的本体的底面定义为预设参考面300，所述障碍感测信号的收发方向与所述预设参考面300呈夹角β设置，所述夹角β大于或等于28°。

本实施方式中，所述障碍感测信号的收发方向相对预设参考面300倾斜设置，所述障碍感测信号的收发方向相对地面倾斜设置，以使得所述至少一个避障传感器20可以通过障碍感测信号感测地面上的低矮障碍物。所述夹角β大于或等于28°，所述夹角β可以选取较大的角度值，使得所述至少一个避障传感器 20集中探测所述智能机器人100前方较近的障碍物，有利于实现更好的避障效果。

请参阅图3、图8和图9，进一步地，所述至少一个避障传感器20与预设参考面300的距离大于或等于35毫米。本实施方式中，所述预设参考面300与地面的距离为D，则所述至少一个避障传感器20与地面的距离大于或等于 (35+D)毫米，例如，距离D可以为15毫米，则所述至少一个避障传感器20 与地面的距离大于或等于50毫米。所述至少一个避障传感器20相对地面的安装高度越高，有利于所述至少一个避障传感器20在更高的位置上准确探测低矮障碍物，有利于发挥更好的工作性能。

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。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种前撞组件，所述前撞组件用于安装在智能机器人上，其特征在于，所述前撞组件包括：

前撞壳体，所述前撞壳体设置有透光镜片；

避障传感器，所述避障传感器包括基座和传感组件，所述基座与所述前撞壳体的内侧壁密封连接，所述基座和所述前撞壳体之间形成密封腔，所述密封腔至少部分正对所述透光镜片，所述传感组件固定连接所述基座并收容于所述密封腔内，所述传感组件可通过所述透光镜片收发障碍感测信号。

2.如权利要求1所述的前撞组件，其特征在于，所述传感组件包括并排设置的发射器和接收器，所述发射器和所述接收器均朝向所述透光镜片，所述发射器用于发射障碍探测信号，所述接收器用于接收障碍反射信号，其中，所述障碍探测信号遇到障碍物后反射形成所述障碍反射信号。

3.如权利要求2所述的前撞组件，其特征在于，所述前撞组件还包括安装于所述密封腔内的隔离件，所述隔离件阻隔于所述发射器的发射侧和所述接收器的接收侧之间，所述隔离件用于阻止所述障碍探测信号和所述障碍反射信号串扰。

4.如权利要求2所述的前撞组件，其特征在于，所述基座背离所述前撞壳体一侧设置有电路板，所述发射器和所述接收器均设置于所述电路板上，并电连接所述电路板，且所述发射器部分位于所述密封腔内，所述发射器贯穿所述电路板设置以部分伸出所述密封腔。

5.如权利要求4所述的前撞组件，其特征在于，所述电路板背离所述密封腔一侧设置有插接端口，所述插接端口用于插接导线，以使得所述电路板通过导线电连接智能机器人的主电路板。

6.如权利要求4所述的前撞组件，其特征在于，所述传感组件包括位于所述电路板背离所述密封腔一侧的导线，所述导线电连接所述电路板和所述发射器穿过所述电路板的部分。

7.如权利要求1所述的前撞组件，其特征在于，所述前撞组件包括至少两个所述避障传感器，所述至少两个避障传感器包括第一避障传感器和第二避障传感器，所述第一避障传感器和所述第二避障传感器间隔位于所述前撞壳体的两侧，所述第一避障传感器和所述第二避障传感器均可在预设扫描角度范围内收发障碍感测信号，以使所述障碍感测信号在预设宽度内覆盖所述智能机器人前面的预设区域，所述预设宽度大于所述智能机器人的最大宽度。

8.如权利要求7所述的前撞组件，其特征在于，所述障碍感测信号为线激光，所述第一避障传感器的障碍感测信号与所述第二避障传感器的障碍感测信号在所述预设区域的中间位置靠拢且形成间隔，所述间隔小于预设距离阈值。

9.如权利要求1至8任意一项所述的前撞组件，其特征在于，将所述智能机器人的底面定义为预设参考面，所述障碍感测信号的收发方向与所述预设参考面呈夹角设置，所述夹角大于或等于28°。

10.如权利要求1至8任意一项所述的前撞组件，其特征在于，将所述智能机器人的底面定义为预设参考面，所述避障传感器与预设参考面的距离大于或等于35毫米。

11.一种智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括如权利要求1至10任意一项所述的前撞组件。

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