CN216135782U - 一种材质传感器及扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种材质传感器及扫地机器人，主要通过设置于同一面的不同位置的光线接收组件接收的反射光的强弱差异判断地面材质，实现地面材质的探测，使扫地机器人可以根据地面的材质选择不同的清扫模式。本实用新型的主要技术方案为：一种材质传感器，包括：材质传感器本体(1)，所述材质传感器本体(1)包括平面主板(2)，所述平面主板(2)上设置有发光组件(3)和至少两个反射光接收组件(4)；其中，至少两个所述反射光接收组件(4)相距所述发光组件(3)的距离不同。本实用新型主要用于材质检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种材质传感器及扫地机器人。
背景技术
目前，随着科技的发展，社会的进步，很多家庭及公共场所开始配置扫地机器人。传统的扫地机器人无法区分地面材质，对于不同的地砖和地毯只有一种清扫模式，但是，用户通常要求对于地砖和地毯采用不同的清理方式，例如，清理地砖或者地板可以适当增加喷水，以便可以更好的清理地面污渍，对于地毯可以避免喷水，加大吸尘方面的能力，可以更加仔细的清理地毯里面的灰尘和杂屑等。因此，急需一种可以在扫地机器人行进的过程中实时探知地面材质的仪器，应对扫地机器人清理模式多样化的需求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种材质传感器和扫地机器人，主要通过设置于同一平面的不同位置的光线接收组件接收的反射光的强弱差异判断地面材质，实现地面材质的探测，使扫地机器人可以根据地面的材质选择不同的清扫模式。
为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
一方面，本实用新型实施例提供了一种材质传感器，包括：
材质传感器本体(1)，材质传感器本体(1)包括平面主板(2)，平面主板(2)上设置有发光组件(3)和至少两个反射光接收组件(4)；
其中，至少两个反射光接收组件(4)相距发光组件(3)的距离不同。
可选的，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)；
发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)呈三角形分布，第一反射光接收组件(41)与发光组件(3)的距离小于第二反射光接收组件(41)与发光组件(3)的距离，第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)的距离小于第一反射光接收组件(41)与发光组件(3)的距离。
可选的，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)；
发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于一条直线上，且第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于发光组件(3)的同一侧。
可选的，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)；
发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于一条直线上，且第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于发光组件(3)的不同方向上。
可选的，还包括：外壳(5)，外壳(5)包括底面(50)，平面主板(2)平行且靠近底面(50)设置，发光组件(3)固定于平面主板(2)相对于底面(50)的一侧；
底面(50)上相对于发光组件(3)位置处设置有第一开口(51)，第一开口(51)处设置有第一导光部件(6)，第一导光部件(6)用于使发光组件(3)发出的光线向第一方向传播。
可选的，第一导光部件(6)为第一透镜，第一透镜用于将发光组件(3)发出的光线转化为平行光。
可选的，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)，第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)均设置于平面主板(2)相对于底面(50)的一侧；
底面(50)上相对于第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)的位置处还分别设置有第二开口(52)和第三开口(53)，第二开口(52)和第三开口(53)处分别设置有第二透镜(7)和第三透镜(8)。
可选的，外壳(5)还包括侧壁，底面(50)可拆卸的连接于侧壁。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种扫地机器人，包括上述任一项的材质传感器。
可选的，包括两个材质传感器，两个材质传感器分别位于扫地机器人底部中心位置和底部边沿。
本实用新型实施例提出的一种材质传感器及扫地机器人，主要通过不同位置的光线接收组件接收光线的强弱差异判断地面材质，实现地面材质的探测，使扫地机器人可以根据地面的材质选择不同的清扫模式。现有技术中，扫地机器人无法区分地面材质，对于不同的地砖和地毯只有一种清扫模式，但是，用户通常要求对于地砖和地毯采用不同的清理方式。与现有技术相比，本申请文件中，发光组件向第一方向发射探测光线，反射光接收组件接收探测光线的反射光线，由于反射光接收组件距离发光组件远近不同，通过不同位置的光线接收组件接收光线的强弱差异判断地面材质，实现地面材质的探测，使扫地机器人可以根据地面的材质选择不同的清扫模式。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种材质传感器的在第一视角的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种材质传感器中一种地面材质的光线传播示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种材质传感器中另一种地面材质的光线传播示意图；
图4为图1中的材质传感器在第二视角的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的另一种材质传感器在第二视角的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的又一种材质传感器在第二视角的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种材质传感器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
一方面，如图1-6所示，本实用新型实施例提供了一种材质传感器，包括：
材质传感器本体(1)，材质传感器本体(1)包括平面主板(2)，平面主板(2)上设置有发光组件(3)和至少两个反射光接收组件(4)；
其中，至少两个反射光接收组件(4)相距发光组件(3)的距离不同。
其中，以材质传感器用于扫地机器人为例，材质传感器可安装于扫地机器人底面，发光组件(3)发出的光线向着地面传播，并由地面向上反射，反射光接收组件(4)用于接收地面的反射光，并将反射光强度信号传送给平面主板(2)。由于至少两个反射光接收组件(4)相距发光组件(3)的距离不同，每一个反射光接收组件(4)接收到的反射光的强弱也就不同，平面主板(2)根据不同的反射光接收组件(4)反馈的反射光强弱信号判断地面的材质。具体的，以反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)为例，其中，第一反射光接收组件(41)距离发光组件(3)的距离小于第二反射光接收组件(42)距离发光组件(3)的距离。设置模式阈值存储于主板(2)内，如图2所示，当地面为光面的地板或者地砖时，发光组件(3)的光线在地面发生镜面反射，反射光大部分由第一反射光接收组件(41)接收，少部分由第二反射光接收组件(42)接收，此时，平面主板(2)计算第一反射光接收组件(42)接收到的反射光的光强与第二反射光接收组件(41)接收到的光强的比值将大于模式阈值，判定地面材质为地板或者地砖，进一步向扫地机器人控制器发送开启地板或者地砖清扫模式的信号；如图3所示，当地面为粗糙的地毯时为，发光组件(3)的光线在地面发生漫反射，反射光一半被第一反射光接收组件(41)接收，一半被第二反射光接收组件(42)接收，此时，平面主板(2)计算第一反射光接收组件(42)接收到的反射光的光强与第二反射光接收组件(41)接收到的光强的比值将小于模式阈值，判定地面材质为地毯，进一步向扫地机器人控制器发送开启地毯清扫模式的信号。平面主板(2)具体可以为一块电路板。此外，地面材质还可以为其他的多种材质，阈值也可以根据不停材质的情况设置为多个。材质传感器还可以用于其他需要检测材质的场景，如用于玻璃清洗机，可判别清洗的玻璃是磨砂玻璃还是平面玻璃；用于挂烫机，可判别衣物的材质，进而启动不同的温度和喷水模式等。
本实用新型实施例提出的一种材质传感器及扫地机器人，主要通过不同位置的光线接收组件接收光线的强弱差异判断地面材质，实现地面材质的探测，使扫地机器人可以根据地面的材质选择不同的清扫模式。现有技术中，扫地机器人无法区分地面材质，对于不同的地砖和地毯只有一种清扫模式，但是，用户通常要求对于地砖和地毯采用不同的清理方式。与现有技术相比，本申请文件中，发光组件向第一方向发射探测光线，反射光接收组件接收探测光线的反射光线，由于反射光接收组件距离发光组件远近不同，通过不同位置的光线接收组件接收光线的强弱差异判断地面材质，实现地面材质的探测，使扫地机器人可以根据地面的材质选择不同的清扫模式。
至少两个反射光接收组件(4)可以为上述的两个，也可以为多个，旨在通过与发光组件(3)距离不同从而得到不同的反射光强信号来判别反射面材质。当反射光接收组件(4)为两个时，也可以有多种设置方式，如：
如图4所示，发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)呈三角形分布，第一反射光接收组件(41)与发光组件(3)的距离小于第二反射光接收组件(41)与发光组件(3)的距离，第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)的距离小于第一反射光接收组件(41)与发光组件(3)的距离。
位于发光组件(3)的同一侧的反射光接收组件(4)距离较近，外部环境光线对于反射光接收组件(4)的影响相似，两个反射光接收组件(4)接收到的反射光的强度差异仅来自于位置的不同，更能准确的进行材质判别。在材质为反射率高的情况下，如材质为镜面时，反射光的强度衰减程度跟随距离发光组件(3)的距离而增大，设置第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)距离较近而两者距离发光组件(3)较远，使得第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)在反射光的强度衰减较快的区域，使得第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)接收到的反射光强度有更大的比值，使得检测更准确。
此外，反射光接收组件(4)还可以有如下设置方式：
如图5所示，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42),发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于一条直线上，且第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于发光组件(3)的同一侧。
呈一条直线设置的发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)可以极大的减小占用底面(50)的面积，可以将传感器的外壳(5)做成一长条形，体积缩减到最小，可用于微型机器人。
或者，如图6所示，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)，发光组件(3)、第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于一条直线上，且第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)位于发光组件(3)的不同方向上。
由于反射光接收组件(4)会吸收反射光，如反射光向第二反射光接收组件(42)传播时会有一部分先被第一反射光接收组件(41)吸收，这将影响第二反射光接收组件(42)接收反射光的强度的准确性。将第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)设置于不同方向上，两个反射光接收组件(4)之间不会彼此影响。
进一步的，如图1所示，还包括：外壳(5)，外壳(5)包括底面(50)，平面主板(2)平行且靠近底面(50)设置，发光组件(3)固定于平面主板(2)相对于底面(50)的一侧，底面(50)上相对于发光组件(3)位置处设置有第一开口(51)，第一开口(51)处设置有第一导光部件(6)，第一导光部件(6)用于使发光组件(3)发出的光线向第一方向传播。
发光组件(3)置于外壳(5)内并集成在平面主板(2)上，发光组件(3)通过第一导光部件(6)传播光线，第一导光部件(6)起到对发光组件(3)的保护作用，以及，对发光组件(3)发出光线的调整作用。第一导光部件(6)为第一透镜，第一透镜用于将发光组件(3)发出的光线转化为平行光。平行光垂直于底面照射，避免由于发光组件(3)发光不均或光线倾斜对反射光接收组件(4)接收光线强弱的影响，且通过第一透镜汇聚光线，使得发光组件(3)光线被充分利用。发光组件(3)具体为LED光源，第一透镜为环氧树脂透镜。底面(50)和平面主板(2)之间设置有围绕发光组件(3)的遮光部件，保证发光组件(3)光线向第一透镜传播，避免发光组件(3)光线延底面(50)和平面主板(2)之间传播，影响反射光接收组件(4)接收反射光的准确性。
进一步的，至少两个反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)，第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)均设置于平面主板(2)相对于底面(50)的一侧，底面(50)上相对于第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)的位置处还分别设置有第二开口(52)和第三开口(53)，第二开口(52)和第三开口(53)处分别设置有第二透镜(7)和第三透镜(8)。
第二透镜(7)和第三透镜(8)用于将反射光线汇聚为平行光线，第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)接收平行光线，得到的反射光强度值更准确。
外壳(5)可以为多种形状，可以在外壳(5)侧壁上加工卡头，在扫地机器人底部设置卡槽，实现材质传感器与扫地机器人可拆卸连接，方便材质传感器的更换。进一步的，外壳(5)还包括侧壁，底面(50)可拆卸的连接于外壳(5)侧壁，在第一透镜、第二透镜(7)和第三透镜(8)任一磨损的情况下，可以通过通过拆卸底面(50)进行更换，不必将整个材质传感器均更换。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种扫地机器人，包括上述任一项的材质传感器。一种扫地机器人包括上述任一项材质传感器的优点，此处不再赘述。
具体的，扫地机器人包括两个材质传感器，两个材质传感器分别位于扫地机器人底部中心位置和底部边沿。两个材质传感器分别由扫地机器人两个位置进行地面材质的检测，可以通过两个材质传感器的数据进行综合分析，确定清扫模式。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种材质传感器，其特征在于，包括：
材质传感器本体(1)，所述材质传感器本体(1)包括平面主板(2)，所述平面主板(2)上设置有发光组件(3)和至少两个反射光接收组件(4)；
其中，至少两个所述反射光接收组件(4)相距所述发光组件(3)的距离不同。
2.根据权利要求1所述的材质传感器，其特征在于，
至少两个所述反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)；
所述发光组件(3)、所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)呈三角形分布，所述第一反射光接收组件(41)与所述发光组件(3)的距离小于所述第二反射光接收组件(41)与所述发光组件(3)的距离，所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)的距离小于所述第一反射光接收组件(41)与所述发光组件(3)的距离。
3.根据权利要求1所述的材质传感器，其特征在于，
至少两个所述反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)；
所述发光组件(3)、所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)位于一条直线上，且所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)位于所述发光组件(3)的同一侧。
4.根据权利要求1所述的材质传感器，其特征在于，
至少两个所述反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)；
所述发光组件(3)、所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)位于一条直线上，且所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)位于所述发光组件(3)的不同方向上。
5.根据权利要求1所述的材质传感器，其特征在于，还包括：
外壳(5)，所述外壳(5)包括底面(50)，所述平面主板(2)平行且靠近所述底面(50)设置，所述发光组件(3)固定于所述平面主板(2)相对于所述底面(50)的一侧；
所述底面(50)上相对于所述发光组件(3)位置处设置有第一开口(51)，所述第一开口(51)处设置有第一导光部件(6)，所述第一导光部件(6)用于使所述发光组件(3)发出的光线向第一方向传播。
6.根据权利要求5所述的材质传感器，其特征在于，
所述第一导光部件(6)为第一透镜，所述第一透镜用于将所述发光组件(3)发出的光线转化为平行光。
7.根据权利要求6所述的材质传感器，其特征在于，
至少两个所述反射光接收组件(4)包括第一反射光接收组件(41)和第二反射光接收组件(42)，所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)均设置于所述平面主板(2)相对于所述底面(50)的一侧；
所述底面(50)上相对于所述第一反射光接收组件(41)和所述第二反射光接收组件(42)的位置处还分别设置有第二开口(52)和第三开口(53)，所述第二开口(52)和所述第三开口(53)处分别设置有第二透镜(7)和第三透镜(8)。
8.根据权利要求7所述的材质传感器，其特征在于，
所述外壳(5)还包括侧壁，所述底面(50)可拆卸的连接于所述侧壁。
9.一种扫地机器人，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的材质传感器。
10.根据权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，
包括两个所述材质传感器，两个所述材质传感器分别位于所述扫地机器人底部中心位置和底部边沿。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122067424.8U CN216135782U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种材质传感器及扫地机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122067424.8U CN216135782U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种材质传感器及扫地机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216135782U true CN216135782U (zh) | 2022-03-29 |
Family
ID=80810489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122067424.8U Active CN216135782U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种材质传感器及扫地机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216135782U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115349778A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-18 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 扫地机器人的控制方法、装置、扫地机器人及存储介质 |
-
2021
- 2021-08-30 CN CN202122067424.8U patent/CN216135782U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115349778A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-18 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 扫地机器人的控制方法、装置、扫地机器人及存储介质 |
| CN115349778B (zh) * | 2022-08-15 | 2023-12-19 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 扫地机器人的控制方法、装置、扫地机器人及存储介质 |
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