CN215728829U - 一种超声波避障装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声波避障装置，包括超声波测距传感器模组，所述超声波测距传感器模组的数量至少为两个，且所述超声波测距传感器模组呈竖直状依次排列，所述超声波测距传感器模组电连接有主控模块，本实用新型通过设置多个超声波测距传感器模组，超声波测距传感器模组分别探测使用者上方，前方以及脚下位置的障碍物，超声波测距传感器模组覆盖范围广，且排布合理，减少耗电。
Description
技术领域
本实用新型涉及人工智能技术领域，具体领域为一种超声波避障装置。
背景技术
眼睛是心灵的窗户，我们通过双眼了解这个世界，感知马路上车流量的多少，通过交通信号灯判断是否通行，并自主处理周围环境中的各种突发状况。但对于存在视力障碍的人，他们无法通过眼睛去感知周围环境并对突发事件进行预测与处理。近些年，人工智能领域的发展如火如荼，科学技术的发展给人们的生活带来了前所未有的改变，人们在享受着智能化带来的便利的同时，也在不断思考着如何用科技的力量改变视力障碍人群的生活。
50多年来，全球科研人员不断尝试通过导盲机器人帮助盲人导航、提高盲人生活质量，多形式、多功能的导盲机器人不断进入公共视野。目前功能较为完善的导盲机器人可以分为智能导盲杖、穿戴式导盲设备、手持式导盲仪、基于智能终端的导盲系统和移动式导盲机器人五类。
现有的导盲仪需要配备避障装置，以帮助使用者规避前方的障碍物，而现有的避障装置扫描范围有限，为此，提出一种超声波避障装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种超声波避障装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超声波避障装置，包括超声波测距传感器模组，所述超声波测距传感器模组的数量至少为两个，且所述超声波测距传感器模组呈竖直状依次排列，所述超声波测距传感器模组电连接有主控模块。
优选的，所述超声波测距传感器模组包括超声波发射器、接收器和控制电路，所述超声波发射器用于发射超声波，所述接收器用于接收反射后的超声波，所述控制电路起到控制作用。
优选的，还包括有外壳，所述外壳呈圆柱形，所述外壳的一端设有供电模块，所述外壳远离所述供电模块的一端设有腔体，所述腔体的内表面同轴轴承转动连接有旋转部，所述旋转部的外周面固定连接有配重块，所述旋转部的内表面固定连接有固定板，所述超声波测距传感器模组依次固定连接在所述固定板的表面，所述主控模块设置在所述旋转部内。
优选的，所述旋转部的外部呈圆形，所述旋转部的外周面设有环形槽，所述环形槽的数量为两个，且两个所述环形槽与所述旋转部同轴设置，所述环形槽的内部分别设有环形铜片，所述腔体的内表面固定连接有固定柱，所述固定柱远离其固定端的一端外周面固定连接有金属触点，所述金属触点分别伸入所述环形槽与所述环形铜片接触，所述供电模块的正负极分别与两个所述金属触点电连接。
优选的，所述固定板呈弧形设置在所述旋转部的内表面上。
优选的，所述外壳远离所述供电模块的一端固定连接有防护罩。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种超声波避障装置，通过设置多个超声波测距传感器模组，超声波测距传感器模组分别探测使用者上方，前方以及脚下位置的障碍物，超声波测距传感器模组覆盖范围广，且排布合理，减少耗电。
附图说明
图1为本实用新型的旋转部结构示意图；
图2为本实用新型的主视剖面结构示意图；
图3为本实用新型的左视结构示意图；
图4为本实用新型的工作原理示意图。
图中：1、超声波测距传感器模组；2、外壳；3、供电模块；4、腔体；5、轴承；6、旋转部；7、配重块；8、固定板；9、环形槽；10、环形铜片；11、固定柱；12、金属触点；13、防护罩；14、主控模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种超声波避障装置，包括超声波测距传感器模组1，所述超声波测距传感器模组1为HC-SR04超声波测距传感器模组，所述超声波测距传感器模组1的数量至少为两个，本实施例中，所述超声波测距传感器模组1的数量为三个，且所述超声波测距传感器模组1呈竖直状依次排列，分别探测使用者的上端，前方以及脚下的位置，所述超声波测距传感器模组1电连接有主控模块14，所述主控模块14为树莓派。
具体而言，所述超声波测距传感器模组1包括超声波发射器、接收器和控制电路，所述超声波发射器用于发射超声波，所述接收器用于接收反射后的超声波，所述控制电路起到控制作用，工作时，使用远程桌面在Linux系统中进行编程，首先树莓派向Trig发送脉冲信号；HC-SR04接收到信号后，开始发送超声波，并把Echo置为高电平，准备接受返回的超声波；Echo高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间间隔；通过公式计算出距离，对前方的障碍物进行识别。
具体而言，如图1所示，还包括有外壳2，所述外壳2呈圆柱形，如图2所示，所述外壳2的一端设有供电模块3，所述外壳2的表面设有圆形槽体，所述供电模块3位于圆形槽体的内部，所述外壳2远离所述供电模块3的一端设有腔体4，如图3所示，所述腔体4为圆柱形腔体，所述腔体4的内表面通过轴承5转动连接有旋转部6，所述旋转部6的外周面固定连接有配重块7，所述旋转部6在重力作用下使得所述配重块7始终位于下端，所述旋转部6的内表面固定连接有固定板8，所述固定板8为一矩形板件，所述超声波测距传感器模组1依次固定连接在所述固定板8的表面，所述主控模块14设置在所述旋转部6内，从而便于所述主控模块14与所述超声波测距传感器模组1之间的电连接。
具体而言，所述旋转部6的外部呈圆形，所述旋转部6的外周面设有环形槽9，所述环形槽9的数量为两个，且两个所述环形槽9与所述旋转部6同轴设置，所述环形槽9的内部分别设有环形铜片10，采用金属铜制成，增加其导电性能，所述腔体4的内表面固定连接有固定柱11，如图2所示，所述固定柱11的延伸方向与所述外壳2的轴心延伸方向平行设置，其连接端位于腔体4靠近所述供电模块3的一侧表面，所述固定柱11远离其固定端的一端外周面固定连接有金属触点12，所述金属触点12为弹性件，所述金属触点12分别伸入所述环形槽9与所述环形铜片10接触，当所述旋转部6在旋转时，带动环形槽9内部的环形铜片10旋转，使得金属触点12始终与环形铜片10保持接触，所述供电模块3的正负极分别与两个所述金属触点12电连接，从而使得供电模块3给主控模块14供电，同时无论旋转部6转动至何种角度，供电模块3可始终给主控模块14供电，供电模块3保持相对固定，便于更换供电模块3，同时装置与导盲仪配合使用时，可将总电源与固定柱11上的金属触点12进行电连接，从而盲人无需识别装置的正反，旋转部6在配重块7的作用下，使得固定板8始终处于竖直状态，从而超声波测距传感器模组1的排列顺序不变，可依次识别上方，前方以及脚下的障碍物。
具体而言，如图2所示，所述固定板8呈弧形设置在所述旋转部6的内表面上，从而使得超声波测距传感器模组1扫描的重叠范围减小，增大扫描的范围。
具体而言，所述外壳2远离所述供电模块3的一端固定连接有防护罩13，所述防护罩13对超声波测距传感器模组1进行保护，同时防止外部污染物进入装置内部影响装置的工作。
工作原理：本实用新型使用时，将外壳2固定在使用者身上，无需识别上下位置，旋转部6在配重块7的作用下使得固定板8保持竖直状态，固定板8上的超声波测距传感器模组1由上至下依次对使用者上方，前方以及脚下进行扫描而识别障碍物，金属触点12始终保持与环形槽9内的环形铜片10接触，保持对主控模块14的持续供电。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种超声波避障装置，包括超声波测距传感器模组(1)，其特征在于：所述超声波测距传感器模组(1)的数量至少为两个，且所述超声波测距传感器模组(1)呈竖直状依次排列，所述超声波测距传感器模组(1)电连接有主控模块(14)。
2.根据权利要求1所述的一种超声波避障装置，其特征在于：所述超声波测距传感器模组(1)包括超声波发射器、接收器和控制电路，所述超声波发射器用于发射超声波，所述接收器用于接收反射后的超声波，所述控制电路起到控制作用。
3.根据权利要求2所述的一种超声波避障装置，其特征在于：还包括有外壳(2)，所述外壳(2)呈圆柱形，所述外壳(2)的一端设有供电模块(3)，所述外壳(2)远离所述供电模块(3)的一端设有腔体(4)，所述腔体(4)的内表面通过轴承(5)转动连接有旋转部(6)，所述旋转部(6)的外周面固定连接有配重块(7)，所述旋转部(6)的内表面固定连接有固定板(8)，所述超声波测距传感器模组(1)依次固定连接在所述固定板(8)的表面，所述主控模块(14)设置在所述旋转部(6)内。
4.根据权利要求3所述的一种超声波避障装置，其特征在于：所述旋转部(6)的外部呈圆形，所述旋转部(6)的外周面设有环形槽(9)，所述环形槽(9)的数量为两个，且两个所述环形槽(9)与所述旋转部(6)同轴设置，所述环形槽(9)的内部分别设有环形铜片(10)，所述腔体(4)的内表面固定连接有固定柱(11)，所述固定柱(11)远离其固定端的一端外周面固定连接有金属触点(12)，所述金属触点(12)分别伸入所述环形槽(9)与所述环形铜片(10)接触，所述供电模块(3)的正负极分别与两个所述金属触点(12)电连接。
5.根据权利要求3所述的一种超声波避障装置，其特征在于：所述固定板(8)呈弧形设置在所述旋转部(6)的内表面上。
6.根据权利要求5所述的一种超声波避障装置，其特征在于：所述外壳(2)远离所述供电模块(3)的一端固定连接有防护罩(13)。
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