CN216622247U - 污物检测装置及可移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污物检测装置及可移动设备，污物检测装置通过设置检测元件，并将检测元件的感测部设置在驱动轮的轮毂表面，以在可移动设备行进过程中与可扩散性污物接触，检测元件被设置为当感测部接触到可扩散性污物时输出的电信号发生变化，然后通过处理电路可根据变化后的电信号生成污物检测信息，如此实现可扩散性污物的检测。

Description

污物检测装置及可移动设备

技术领域

本实用新型涉及污物检测技术领域，特别是涉及一种污物检测装置及可移动设备。

背景技术

随着电动技术的发展，越来越多的电动设备融入了人们的日常生活，例如电动玩具、扫地机器人、送餐机器人等可移动设备。可移动设备通常通过驱动轮的带动以实现行进运动，从而执行相应的任务。

然而，当地面上存在液体等可扩散性污物时，对于执行清扫任务的扫地机器人而言，则可能将该可扩散性污物也清扫进盛装固体污物的尘盒中，从而使得固体污物间产生黏结，并可能导致固态污物变臭；而对于执行一般任务的可移动设备，其可能在行进过程中粘附可扩散污物，并扩散至其他地方，从而扩大污染范围，造成卫生问题。因此急需一种可在可移动设备行进过程中检测出可扩散性污物的装置。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够检测可扩散性污物的污物检测装置及可移动设备。

一种污物检测装置，应用于可移动装置，所述可移动装置包括驱动轮，所述污物检测装置包括：

检测元件，包括感测部，设置在所述驱动轮的轮毂表面，所述感测部用于在所述可移动设备行进过程中与可扩散性污物接触，所述检测元件被设置为当所述感测部接触到可扩散性污物时输出的电信号发生变化；

处理电路，与所述检测元件连接，用于根据变化后的所述电信号生成污物检测信息。

在其中一个实施例中，所述感测部包括相隔设置在所述轮毂表面的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于通过可扩散性污物导通，所述检测元件还包括：

检测输出电路，分别与所述第一电极、所述第二电极和所述处理电路连接，用于向所述第一电极提供预设电平信号，还用于若在所述第二电极检测到所述预设电平信号，则输出的所述电信号发生变化。

在其中一个实施例中，所述检测输出电路包括：

第一电源，与所述第一电极连接，用于提供所述预设电平信号；

第二电源，用于提供所述电信号；

上拉电阻，包括第一端和第二端，所述第一端与所述第二电源连接，所述第二端与所述处理电路连接，所述第二端用于输出所述电信号；

三极管，所述三极管的基极与所述第二电极连接，所述三极管的发射极与地端连接，所述三极管的集电极与所述第二端连接；

所述三极管用于根据所述预设电平信号进入导通状态，以使输出的所述电信号发生变化。

在其中一个实施例中，所述感测部包括接触电极，所述检测元件还包括：

电容检测电路，分别与所述接触电极和所述处理电路连接，用于若所述接触电极的电容发生变化，则输出的所述电信号发生变化。

在其中一个实施例中，所述轮毂与所述接触电极为同一元件。

在其中一个实施例中，所述污物检测装置还包括：

绝缘条，设置在所述轮毂表面，且位于所述第一电极和所述第二电极之间。

一种可移动设备，包括可移动装置以及上述的污物检测装置；

驱动轮还包括电滑内环；

污物检测装置还包括导线，所述导线贯穿所述电滑内环，用于连接所述检测元件与所述处理电路；

所述电滑内环用于在所述轮毂旋转时，在所述轮毂的带动下与所述导线同步转动。

在其中一个实施例中，所述驱动轮还包括截立柱，所述电滑内环与所述截立柱固定连接，以通过所述截立柱跟随所述轮毂转动。

在其中一个实施例中，所述可移动设备还包括：

液体回收装置；

第一控制器，分别与处理电路和所述液体回收装置连接，用于根据污物检测信息控制所述液体回收装置进行污物回收；

固体回收装置；

所述第一控制器还与所述固体回收装置连接，用于若未接收到污物检测信息，则切换至所述固体回收装置进行污物回收。

在其中一个实施例中，所述可移动设备还包括：

第二控制器，分别与所述处理电路和所述可移动装置连接，用于根据污物检测信息控制所述可移动装置改变行进方向。

上述污物检测装置通过设置检测元件，并将检测元件的感测部设置在驱动轮的轮毂表面，以在可移动设备行进过程中与可扩散性污物接触，检测元件被设置为当感测部接触到可扩散性污物时输出的电信号发生变化，然后通过处理电路可根据变化后的电信号生成污物检测信息，如此实现可扩散性污物的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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附图。

图1为一实施例的污物检测装置的结构示意图；

图2为另一实施例的污物检测装置的结构示意图；

图3为一实施例的检测输出电路的结构示意图；

图4为另一实施例的污物检测装置的结构示意图；

图5为一实施例的电容检测电路的电路结构示意图；

图6为一实施例的驱动轮的侧视图；

图7为一实施例的驱动轮的立体图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电极1011称为第二电极1012，且类似地，可将第二电极1012称为第一电极1011。第一电极1011和第二电极1012两者都是电极，但其不是同一电极。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

图1为一实施例的污物检测装置的结构示意图，如图1所示，污物检测装置应用于可移动装置，可移动装置包括驱动轮，污物检测装置包括检测元件和处理电路102，检测元件包括感测部101，感测部101设置在驱动轮的轮毂100表面，感测部101用于在可移动设备行进过程中与可扩散性污物接触，检测元件被设置为当感测部101接触到可扩散性污物时输出的电信号发生变化；处理电路102与检测元件连接，用于根据变化后的电信号生成污物检测信息。

可以理解，感测部101的至少一部分可设置在轮毂100与地面接触的踏面上，如此，在驱动轮行进过程中，感测部101的至少一部分能与可扩散性污物接触。检测元件可根据感测部101的感测情况输出电信号，例如，当感测部101未接触到可扩散性污物时，检测元件输出第一电信号，当感测部101接触到可扩散性污物后，检测元件输出的电信号发生变化，例如可变化为第二电信号，在一个实施例中，第一电信号可为高电平信号，第二电信号可为低电平信号。

处理电路102用于接收检测元件输出的电信号，若检测元件输出的电信号发生变化，则处理电路102可根据变化后的电信号生成污物检测信息，以用于表示检测到可扩散性污物的情况。在一个实施例中，处理电路102可根据低电平信号生成污物检测信息。

其中，可扩散性污物可为可导电液体。

本实用新型实施例的污物检测装置通过设置检测元件，并将检测元件的感测部101设置在驱动轮的轮毂100表面，以在可移动设备行进过程中与可扩散性污物接触，感测部101在接触到可扩散性污物时检测元件输出的电信号会发生变化，通过处理电路102接收到变化后的电信号后会生成污物检测信息，如此即可实现可扩散性污物的检测，装置简单，且检测结果准确。

在一个实施例中，如图2所示，感测部101包括相隔设置在轮毂100表面的第一电极1011和第二电极1012，第一电极1011和第二电极1012用于通过可扩散性污物导通，检测元件还包括检测输出电路103，检测输出电路103分别与第一电极1011、第二电极1012和处理电路102连接，用于向第一电极1011提供预设电平信号，还用于若接收到第二电极1012输出的预设电平信号，则输出的电信号发生变化。

可以理解，第一电极1011和第二电极1012可为导电材料，例如导电硅胶、导电金属等。其相隔设置并分别至少部分位于轮毂100与地面接触的踏面上，例如可分别设置在轮毂踏面的两个外侧。由于第一电极1011和第二电极1012相隔设置，正常与无可扩散性污物的地面接触时彼此不导通，因此检测输出电路103在向第一电极1011提供预设电平信号时，在第二电极1012上是检测不到预设电平信号的；而如果第一电极1011和第二电极1012接触到可扩散性污物，则其可通过可扩散性污物导通，第二电极1012能够接收到预设电平信号。检测输出电路103可根据第二电极1012的带电情况输出对应的电信号，例如，检测输出电路103在第二电极1012未检测到预设电平信号时输出第一电信号，在第二电极1012检测到预设电平信号时输出第二电信号。

在一个实施例中，检测输出电路103可设置在轮毂100外，并通过导线01分别与第一电极1011和第二电极1012连接，如图2所示。

在一个实施例中，检测输出电路103可包括第一电源U1、第二电源U2、上拉电阻R1和三极管Q。如图3所示，第一电源U1与第一电极1011连接，用于提供预设电平信号；第二电源U2用于提供电信号；上拉电阻R1包括第一端和第二端，第一端与第二电源U2连接，第二端与处理电路102连接，第二端用于输出电信号；三极管Q的基极与第二电极1012连接，三极管Q的发射极与地端连接，三极管Q的集电极与第二端连接，三极管Q用于根据预设电平信号进入导通状态，以使输出的电信号发生变化。

可以理解，第一电极1011和第二电极1012未导通时，三极管Q截止，第二电源U2输出的电信号为高电平，因此处理模块接收到的电信号也为高电平。第一电源U1提供的预设电平信号为高电平信号，当第一电极1011和第二电极1012接触到可扩散性污物时，第二电极1012能够接收到预设电平信号，该预设电平信号使得三极管Q导通，由于上拉电阻R1的分压作用，处理模块接收到的电信号变为低电平。

在一个实施例中，检测输出电路103还包括电阻R2、电阻R3和电阻R4，其中电阻R2分别与第一电源U1和第一电极1011连接，用于偏置提供至第一电极1011的预设电平信号的电压；电阻R3分别与第二电极1012和三极管Q的基极连接，用于偏置第二电极1012提供至三极管Q基极的预设电平信号的电压；电阻R4的一端分别与电阻R3和三极管Q的基极连接，另一端分别与三极管Q的发射极和地端连接，电阻R4用于在第一电极1011和第二电极1012未导通时，保证三极管Q可靠截止。

其中，第一电源U1可为12V，第二电源U2可为3.3V，上拉电阻R1可为10KΩ，电阻R2可为1KΩ，电阻R3可为1KΩ，电阻R4可为10KΩ。

在一个实施例中，第一电极1011可带预设电量的正电荷，第二电极1012可带预设电量的负电荷。

其中，预设电量数值较小，可为微弱电量，例如可为人为设置的安全电量。可以理解，当第一电极和第二电极导通时该正负电荷则会形成电流回路，由于第一电极和第二电极带微弱正负电荷，因此流过的电流也较小，安全性较高，可避免电伤用户。

在一个实施例中，感测部101包括接触电极104，接触电极可为导电硅胶。如图4所示，检测元件还包括电容检测电路105，电容检测电路105分别与接触电极104和处理电路102连接，用于若接触电极104的电容发生变化，则输出的电信号发生变化。

可以理解，接触电极104至少部分位于轮毂100与地面接触的踏面上，当接触电极104未接触到可扩散性污物时，其电容值可为第一电容，此时电容检测电路105输出的电信号可为高电平，当接触电极104接触到可扩散性污物时，其电容值为第二电容，此时电容检测电路105输出的电信号可为低电平。

其中，电容检测电路105可设置在轮毂100外，且与接触电极104通过导线01连接，如图1所示，其中导线01数量可为1条，不以图中为限制。

在一个实施例中，电容检测电路105可包括电容式触控芯片1041，例如TTP223型号的IC芯片。具体的，如图5所示，电容检测电路105还可包括电阻R5，电阻R5分别与处理电路102和电容式触控芯片1041的引脚Q连接，引脚VSS和引脚TOG分别与地端连接，引脚AHLB与引脚VDD分别与第三电源U3连接，其中第三电源U3可为3.3V，引脚I与接触电极104连接，并通过电容C1与地端连接。

在一个实施例中，轮毂100与接触电极104可为同一元件。如此将整个轮毂100作为接触电极104可提高与可扩散性污物接触的面积，从而提高检测精度。

在一个实施例中，污物检测装置还包括绝缘条106，如图2所示，绝缘条106设置在轮毂100表面，且位于第一电极1011和第二电极1012之间，以隔离第一电极1011和第二电极1012。

本实用新型实施例还提供一种可移动设备，包括可移动装置以及上述任一实施例的污物检测装置。

在一个实施例中，结合图1、图2、图4至图7所示，驱动轮还包括电滑内环107；污物检测装置还包括导线01，导线01贯穿电滑内环107，用于连接检测元件与处理电路102；电滑内环107用于在轮毂100旋转时，在轮毂100的带动下与导线01同步转动。

可以理解，导线01的一端与检测元件的感测部101连接，另一端可通过检测输出电路103或电容检测电路105间接与处理电路102连接，由于处理电路102一般设置在轮毂100外，当轮毂100转动时，导线01由于连接轮毂100上的感测部101也会随之转动，如不处理，引线会缠绕，导致万向轮不能正常转动，而电滑内环107可起到转接的作用，使导线01可无障碍跟随轮毂100转动，从而避免缠绕的问题。

其中，驱动轮可为可360°转动的万向轮。

在一个实施例中，驱动轮还包括截立柱108(可参考图6所示)，电滑内环107与截立柱108固定连接，以通过截立柱108跟随轮毂100转动。

可以理解，截立柱108可同步跟随轮毂100旋转，在一个实施例中，其可与轮毂100的轮轴连接，其中，轮毂100的轮轴为轮毂100直线行进时，其旋转时所围绕的轴。

在一个实施例中，可移动设备还可包括液体回收装置和第一控制器，第一控制器分别与处理电路102和液体回收装置连接，用于接收污物检测信息并根据污物检测信息控制液体回收装置进行污物回收。

可以理解，污物检测信息可为特定的电平信号，第一控制器可响应于该污物检测信息以控制切换至液体回收装置以进行可扩散性污物的回收。

在一个实施例中，可移动设备还包括固体回收装置，第一控制器还与固体回收装置连接，用于若未接收到污物检测信息，则切换至固体回收装置进行污物回收。

其中，处理电路102可向第一控制器持续输出信号，当未生成污物检测信息时，其输出一特定电平信号，当生成污物检测信息时，其输出由特定电平信号变为污物检测信息，该污物检测信息为区别于特定电平信号的另一电平信号。

通过设置液体回收装置和固体回收装置，并通过第一控制器根据污物检测信息控制液体回收装置和固体回收装置择一进行污物的回收，可实现污物的分类回收，避免了可扩散性污物与固体污物间产生黏结，并可能导致固态污物变臭的问题。

在一个实施例中，可移动设备还包括第二控制器，第二控制器分别与处理电路102和可移动装置连接，用于根据污物检测信息控制可移动装置改变行进方向。

可以理解，通过设置第二控制器可使得在检测到可扩散性污物时改变可移动装置的方向，从而避免可移动装置进一步粘附可扩散性污物，以扩散至其他地方，从而扩大污染范围，造成卫生问题。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型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描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种污物检测装置，其特征在于，应用于可移动装置，所述可移动装置包括驱动轮，所述污物检测装置包括：

检测元件，包括感测部，设置在所述驱动轮的轮毂表面，所述感测部用于在所述可移动设备行进过程中与可扩散性污物接触，所述检测元件被设置为当所述感测部接触到可扩散性污物时输出的电信号发生变化；

处理电路，与所述检测元件连接，用于根据变化后的所述电信号生成污物检测信息。

2.根据权利要求1所述的污物检测装置，其特征在于，所述感测部包括相隔设置在所述轮毂表面的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于通过可扩散性污物导通，所述检测元件还包括：

检测输出电路，分别与所述第一电极、所述第二电极和所述处理电路连接，用于向所述第一电极提供预设电平信号，还用于若在所述第二电极检测到所述预设电平信号，则输出的所述电信号发生变化。

3.根据权利要求2所述的污物检测装置，其特征在于，所述检测输出电路包括：

第一电源，与所述第一电极连接，用于提供所述预设电平信号；

第二电源，用于提供所述电信号；

上拉电阻，包括第一端和第二端，所述第一端与所述第二电源连接，所述第二端与所述处理电路连接，所述第二端用于输出所述电信号；

三极管，所述三极管的基极与所述第二电极连接，所述三极管的发射极与地端连接，所述三极管的集电极与所述第二端连接；

所述三极管用于根据所述预设电平信号进入导通状态，以使输出的所述电信号发生变化。

4.根据权利要求1所述的污物检测装置，其特征在于，所述感测部包括接触电极，所述检测元件还包括：

电容检测电路，分别与所述接触电极和所述处理电路连接，用于若所述接触电极的电容发生变化，则输出的所述电信号发生变化。

5.根据权利要求4所述的污物检测装置，其特征在于，所述轮毂与所述接触电极为同一元件。

6.根据权利要求2所述的污物检测装置，其特征在于，所述污物检测装置还包括：

绝缘条，设置在所述轮毂表面，且位于所述第一电极和所述第二电极之间。

7.一种可移动设备，其特征在于，包括可移动装置以及权利要求1至6任一项所述的污物检测装置；

驱动轮还包括电滑内环；

污物检测装置还包括导线，所述导线贯穿所述电滑内环，用于连接所述检测元件与所述处理电路；

所述电滑内环用于在所述轮毂旋转时，在所述轮毂的带动下与所述导线同步转动。

8.根据权利要求7所述的可移动设备，其特征在于，所述驱动轮还包括截立柱，所述电滑内环与所述截立柱固定连接，以通过所述截立柱跟随所述轮毂转动。

9.根据权利要求7所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备还包括：

液体回收装置；

第一控制器，分别与处理电路和所述液体回收装置连接，用于根据污物检测信息控制所述液体回收装置进行污物回收；

固体回收装置；

所述第一控制器还与所述固体回收装置连接，用于若未接收到污物检测信息，则切换至所述固体回收装置进行污物回收。

10.根据权利要求7所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备还包括：

第二控制器，分别与所述处理电路和所述可移动装置连接，用于根据污物检测信息控制所述可移动装置改变行进方向。

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