CN219201913U - 测距装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测距装置及机器人，包括电路板、支架、发射组件以及接收组件。电路板具有第一表面，第一表面开设有第一安装孔和第一定位孔。支架包括设置于第一表面的第一部分以及自第一部分延伸于第一安装孔的第二部分；第一部分凸设有第一定位柱，第一定位柱被构造为与第一定位孔定位插接；第二部分开设有第二安装孔。发射组件设置于第二安装孔，用于发出信号。接收组件安装于电路板，上述信号经待测物反射后通过接收组件接收。本申请的测距装置不仅安装拆卸操作方便，也可减少支架与电路板之间安装磨损，可有效降低电路板及发射组件的安装损坏风险。

Description

测距装置及机器人

【技术领域】

本申请实施例涉及测距技术领域，尤其涉及一种测距装置及机器人。

【背景技术】

测距装置可用于目标的测定，在机器人领域中被广泛应用。测距装置采用的测距方法通常为三角测距法，三角测距法生成的点云信息包含了角度、距离以及亮度等。

测距装置主要包括发射组件、接收组件以及控制系统等。测距装置在设计时，需要保证结构稳定的同时，还要适配不同类型的测距元器件。例如，控制系统的电路板需要适应安装不同类型的发射组件。

然而电路板在出厂时，其规格已经确定，通常只能适应安装一种类型的发射组件。对于其他类型的发射组件，往往需要在电路板上重新开设安装孔或通过转焊接、粘接的方法以将发射组件固定于电路板。电路板上存在各类精密电子元器件，重新开孔不仅费时费力，且对电路板的损坏较大；转焊接以及粘接不仅操作繁琐，且对发射组件及电路板的损坏也较大，并且转焊接和粘接一旦形成就难以拆卸，不利于后期的维护。对于价格昂贵的电路板及发射组件，需要降低其安装损坏的风险。

【实用新型内容】

本申请实施例旨在提供一种测距装置及机器人，以至少能够降低电路板与发射组件安装损坏的风险。

本申请实施例为了解决其技术问题，采用以下技术方案：

第一方面，本申请提出了一种测距装置，包括电路板、支架、发射组件以及接收组件。电路板具有第一表面，所述第一表面开设有第一安装孔和第一定位孔。支架包括设置于所述第一表面的第一部分以及自所述第一部分延伸于所述第一安装孔的第二部分；所述第一部分凸设有第一定位柱，所述第一定位柱被构造为与所述第一定位孔定位插接；所述第二部分开设有第二安装孔。发射组件，设置于所述第二安装孔，用于发出信号。接收组件，安装于所述电路板，所述信号经待测物反射后通过所述接收组件接收。

上述技术方案中，发射组件安装于支架的第二安装孔内，发射组件通过支架安装于电路板，通过改变支架第二安装孔的形态即可使得支架适应不同类型的发射组件，不需要对价格昂贵的电路板及发射组件做出改变，可有效保护电路板及发射组件；同时，支架与电路板采用的是定位柱与定位孔的定位连接，此种结构不需要额外的安装部件即可实现支架与电路板的定位安装，不仅安装拆卸操作方便，也可减少支架与电路板之间安装磨损，可有效降低电路板及发射组件的安装损坏风险。

在一些实施方式中，所述第一表面设置有若干电子元器件，所述第一部分连接有第一延伸部，所述第一延伸部覆盖至少部分所述电子元器件，以对上述各类电子元器件进行防护。

在一些实施方式中，所述第一表面还开设有第二定位孔，所述第一延伸部面向所述第一表面的一端凸设有第二定位柱，所述第二定位柱被构造为与所述第二定位孔定位插接。此种结构能够便于第一延伸部的定位安装，同时第二定位柱可对第一延伸部起到支撑作用，以保证第一延伸部稳定覆盖上述各类电子元器件。

在一些实施方式中，所述电路板还具有与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一安装孔贯穿所述第一表面和所述第二表面。第一部分面向所述第一安装孔的端面还凸设有若干卡接部，所述卡接部背离所述第一部分的一端设置有钩接件，所述钩接件朝平行于所述第二表面的方向弯折设置。所述第一部分抵靠于所述第一表面，所述钩接件钩接于所述第二表面，从而使得电路板稳定夹紧于上述第一部分与钩接件之间，以保证电路板与支架安装稳定。

在一些实施方式中，所述电路板还开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的若干避让口，所述避让口与所述第一安装孔相通，所述卡接部经所述避让口伸出于所述第二表面。上述卡接部可自第一部分经避让口伸出于第二表面，钩接件则朝平行于第二表面的方向弯折设置，以方便钩接第二表面。

在一些实施方式中，所述接收组件面向所述第二表面的一端凸设有第三定位柱。所述第二表面开设有第三定位孔，所述第三定位柱被构造为与所述第三定位孔定位插接。此种结构可将接收组件直接定位安装于电路板的指定位置，同时第三定位柱可限制接收组件与电路板的相对运动，以保证接收组件稳定安装于电路板上。

在其他一些实施例中，所述第二定位孔贯穿所述第一表面和所述第二表面，所述第二定位柱自所述第二定位孔延伸于所述第二表面，所述第二定位柱背离所述第一延伸部的一端凸设有第四定位孔，所述第三定位柱被构造为与所述第四定位孔定位插接。此种结构使得接收组件直接与第一延伸部的第二定位柱定位连接，不需要再对电路板进行开孔安装操作，可进一步保护电路板。

在一些实施方式中，所述接收组件包括安装座和接收镜头，所述接收镜头可拆卸的连接于所述安装座，所述安装座面向所述第二表面的一端凸设有所述第三定位柱。接收镜头与安装座分体设置，并且接收镜头与安装座可拆卸连接，此种结构可方便后期对接收组件的维护，也可方便接收组件的灵活更换。

在一些实施方式中，所述发射组件具有光发射器，所述接收镜头具有感光面，所述光发射器的光轴与所述感光面之间具有第一倾斜角α，满足20°≤α≤90°。通过在光发射器的光轴与感光面之间设置第一倾斜角α，以便于光发射器发出的光线经待测物反射后能够较好的反射至感光面。

在一些实施方式中，所述测距装置还包括缓冲件，所述缓冲件设置于所述第二安装孔的内壁，在所述发射组件设置于所述第二安装孔的状态下，所述缓冲件套设于所述发射组件的外表面。通过设置缓冲件可减少发射组件与支架之间的相互刮花。并且，根据不同大小的发射组件，可对缓冲件的大小进行适应性调整，以使得缓冲件填充发射组件与支架之间的安装间隙，保证发射组件与支架安装稳定。

第二方面，本申请还提出了一种机器人，包括如上述第一方面任一实施例所述的测距装置。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一些实施例的测距装置的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的测距装置的爆炸视图；

图3为本申请一些实施例的支架与电路板的安装示意图；

图4为本申请一些实施例的支架与电路板的安装示意图；

图5为本申请一些实施例的支架与电路板的安装示意图；

图6为本申请一些实施例的测距装置的爆炸视图；

图7为本申请一些实施例的接收组件与电路板的安装示意图；

图8为本申请一些实施例的测距装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、测距装置；

10、电路板；11、第一表面；12、第二表面；13、第一安装孔；14、第一定位孔；15、避让口；16、第二定位孔；17、第三定位孔；

20、支架；21、第一部分；211、第一定位柱；22、第二部分；221、第二安装孔；23、卡接部；231、钩接件；24、第一延伸部；241、第二定位柱；2411、第四定位孔；

30、发射组件；

40、接收组件；41、第三定位柱；42、安装座；43、接收镜头；

50、电子元器件；

60、缓冲件；

A、光轴；B、感光面。

【具体实施方式】

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

第一方面，本申请提出了一种测距装置，请参照图1，该测距装置100包括电路板10、支架20、发射组件30和接收组件40。

对于上述电路板10，请参照图1和图2，电路板10可设置为扁平的板状，其包括相对设置的第一表面11和第二表面12。电路板10上设置有各类电子元器件50，该各类电子元器件50形成测距装置100的控制系统，控制系统与上述发射组件30和接收组件40通讯连接，以对发射组件30和接收组件40进行控制。支架20上开设有第一安装孔13，该第一安装孔13可用于安装上述支架20。

对于上述支架20，请参照图1和图2，支架20包括相连接的第一部分21和第二部分22，第一部分21设置于电路板10的第一表面11，第二部分22自第一部分21延伸于第一安装孔13。其中第一部分21可与第二部分22可拆卸连接，例如第一部分21与第二部分22采用卡接或螺钉连接等，在其他一些实施例中，第一部分21与第二部分22也可一体冲裁成型。

第一安装孔13可贯穿电路板10的第一表面11和第二表面12，第二部分22可自第一部分21延伸于第二表面12。请参照图3和图4，第一表面11开设有第一定位孔14，第一定位孔14可根据具体的需求选择贯穿或不贯穿第一表面11和第二表面12，第一部分21面向第一表面11的端面凸设有第一定位柱211。第一定位孔14的数量可设置为至少两个，第一定位柱211的数量与第一定位孔14相对应，并且第一定位柱211的形状与第一定位孔14的形状相适配，第一定位柱211被构造为与第一定位孔14定位插接。此种结构可将第一部分21直接定位安装于电路板10的预定位置，同时第一定位柱211可限制第一部分21与电路板10的相对运动，以保证第一部分21稳定安装于电路板10上。

在一些实施例中，请参照图3和图4，第一部分21面向第一安装孔13的端面还凸设有若干卡接部23，卡接部23自第一部分21延伸于电路板10的第二表面12，卡接部23背离第一部分21的一端设置有钩接件231，钩接件231朝平行于第二表面12的方向弯折设置，这就使得钩接件231与第一部分21之间形成有夹紧空间。需要说明，本实施例中钩接件231朝平行于第二表面12的方向弯折设置是指钩接件231朝该方向弯折，在弯折后，钩接件231可与第二表面12平行，也可与第二表面12呈一定倾斜角，例如倾斜角为0°至30°。

电路板10可设置于上述夹紧空间内，也即第一部分21抵靠于电路板10的第一表面11，钩接件231钩接于电路板10的第二表面12，从而使得电路板10稳定夹紧于上述夹紧空间，以保证电路板10与支架20安装稳定。并且钩接件231朝平行于第二表面12的方向弯折设置，当钩接件231钩接于第二表面12时，此种结构尽可能的保证钩接件231与第二表面12之间具有较大贴合面积，不仅可减少钩接件231对第二表面12的刮花，也可提高钩接的稳定性。

可选的，请继续参照图3和图4，电路板10还开设有若干避让口15，避让口15贯穿电路板10的第一表面11和第二表面12，并且避让口15与第一安装孔13相通。避让口15的数量可设置为与卡接部23的卡接部23的数量一致，并且避让口15的位置与卡接部23的位置相对应。例如，避让口15设置为两个，两个避让口15分别分布于第一安装孔13的左右两侧，也即两个卡接部23分布于第一部分21的左右两侧。上述卡接部23可自第一部分21经避让口15伸出于第二表面12，钩接件231则朝平行于第二表面12的方向弯折设置，以方便钩接第二表面12。

当需要从电路板10上拆卸支架20时，则可将两个卡接部23相对挤压避让口15，以使得两个钩接件231脱离第二表面12，此时即可轻松拆卸支架20。

在一些实施例中，请参照图5，第一部分21连接有第一延伸部24，连接方式可采用粘接、卡接或螺钉连接等，第一部分21也可与第一延伸部24一体冲裁成型。上述各类电子元器件50设置于电路板10的第一表面11，第一延伸部24覆盖至少部分电子元器件50，以对上述各类电子元器件50进行防护。

可选的，请参照图3至图5，第一表面11还开设有第二定位孔16，第一延伸部24面向第一表面11的一端凸设有第二定位柱241，第二定位柱241被构造为与第二定位孔16定位插接。此种结构能够便于第一延伸部24的定位安装，同时第二定位柱241可对第一延伸部24起到支撑作用，以保证第一延伸部24稳定覆盖上述各类电子元器件50。

请参照图4和图5，第二部分22开设有第二安装孔221，第二安装孔221可开设于第二部分22的背离第一部分21的端面，也可开设于第二部分22的靠近第一部分21的端面，或者，沿第一表面11至第二表面12的方向，第二安装孔221贯穿第二部分22，第二安装孔221用于安装上述发射组件30。

对于上述发射组件30，请参照图1和图2，上述发射组件30可设置于第二部分22的第二安装孔221内，发射组件30用于发出信号。例如，发射组件30具有光发射器(图中未标示)，光发射器可构造为诸如激光二极管的光发射器，其可发射测量所用的激光脉冲。光发射器发射的脉冲激光可为高频率的脉冲激光，例如可以为1kHz以上的脉冲激光。可以理解的是，在其他实施例中，光发射器还可以使用其他能够发射光线的装置。由于发射组件30是通过支架20安装于电路板10，因此，通过改变支架20的第二安装孔221的形状，可使得支架20能够适应安装不同类型的发射组件30，不需要对价格昂贵的电路板10及发射组件30做出改变，可有效保护电路板10及发射组件30。

在一些实施例中，请进一步参照图6，测距装置100还包括缓冲件60，缓冲件60设置于第二安装孔221的内壁，在发射组件30设置于第二安装孔221的状态下，缓冲件60套设于发射组件30的外表面，通过设置缓冲件60可减少发射组件30与支架20之间的相互刮花。并且，根据不同大小的发射组件30，可对缓冲件60的大小进行适应性调整，以使得缓冲件60填充发射组件30与支架20之间的安装间隙，保证发射组件30与支架20安装稳定。通过设置缓冲件60，以便于支架20能够适应多种类型的发射组件30，并可减少支架20与发射组件30之间的相互刮花；通过改变缓冲件60的形状以适应不同的安装间隙，不需要对支架20做出改变即可使得支架20适应多种类型的发射组件30，从而满足支架20的通用化要求。

对于上述接收组件40，接收组件40安装于电路板10的第一表面11或第二表面12。例如，第二安装孔221开设于第二部分22的背离第一部分21的端面，为保证第二安装孔221内的发射组件30发出的光线能够被接收组件40接收，接收组件40可设置于第二表面12。再例如，第二安装孔221开设于第二部分22的靠近第一部分21的端面，此时接收组件40可设置于第一表面11。可以理解的是，无论发射组件30和接收组件40如何设置，保证发射组件30和接收组件40面向同一侧即可，也即接收组件40能够接收上述光线。

在一些实施例中，请参照图7，接收组件40安装于电路板10的第二表面12，第二表面12开设有第三定位孔17，接收组件40上凸设有第三定位柱41，第三定位柱41的数量可设置为与第三定位孔17的数量一致，并且第三定位柱41的形状与第三定位孔17的形状相匹配，第三定位柱41被构造为与第三定位孔17定位插接。此种结构可将接收组件40直接定位安装于电路板10的指定位置，同时第三定位柱41可限制接收组件40与电路板10的相对运动，以保证接收组件40稳定安装于电路板10上。可以理解的，第三定位孔17也可贯穿或不贯穿第一表面11和第二表面12，可根据具体的需求选择设置。

在其他一些实施例中，请参照图3、图4以及图7，第二定位孔16贯穿第一表面11和第二表面12，第二定位柱241自第二定位孔16延伸于第二表面12，第二定位柱241背离第一延伸部24的一端凸设有第四定位孔2411，第三定位柱41被构造为与第四定位孔2411定位插接。此种结构使得接收组件40直接插接到第一延伸部24的第二定位柱241内，不需要再对电路板10进行开孔安装操作，可进一步保护电路板10。

可选的，请参照图7，接收组件40包括安装座42和接收镜头43，接收镜头43用于接收上述经待测物发射回来的信号。接收镜头43可拆卸的连接于安装座42，安装座42面向第二表面12的一端凸设有第三定位柱41。本实施例中，接收镜头43与安装座42分体设置，并且接收镜头43与安装座42可拆卸连接，此种结构可方便后期对接收组件40的维护；另外，接收镜头43是通过安装座42连接于电路板10，安装座42与电路板10定位插接，安装操作方便，通过改变安装座42的形状可使得安装座42适应多种类型的接收镜头43，不需要对电路板10以及接收镜头43做出改变，以保护电路板10和接收镜头43。

在其他一些实施例中，请参照图8，发射组件30具有光发射器(图中为标示)，接收镜头43具有感光面B，光发射器的光轴A与感光面B之间具有第一倾斜角α，满足20°≤α≤90°。例如，近距离测距时，可选择较小的第一倾斜角α，而远距离测距时，可选择较大的第一倾斜角α。通过在光发射器的光轴A与感光面B之间设置第一倾斜角α，以便于光发射器发出的光线经待测物反射后能够较好的反射至感光面B。

本申请的实施例中，发射组件30安装于支架20的第二安装孔221内，发射组件30通过支架20安装于电路板10，通过改变支架20的形态即可使得支架20适应不同类型的发射组件30，不需要对价格昂贵的电路板10及发射组件30的形状做出改变，可有效保护电路板10及发射组件30；同时，支架20与电路板10采用的是定位柱与定位孔的定位连接，此种结构不需要额外的安装部件即可实现支架20与电路板10的定位安装，不仅安装拆卸操作方便，也可减少支架20与电路板10之间安装磨损，可有效降低电路板10及发射组件30的安装损坏风险。

第二方面，本申请还提出了一种机器人，包括如上述任一实施例所述的测距装置100。其中。机器人可以是扫地机器人、运输机器人、物流机器人等具有移动功能的移动机器人。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种测距装置，其特征在于，包括：

电路板，具有第一表面，所述第一表面开设有第一安装孔和第一定位孔；

支架，包括设置于所述第一表面的第一部分以及自所述第一部分延伸于所述第一安装孔的第二部分；所述第一部分凸设有第一定位柱，所述第一定位柱被构造为与所述第一定位孔定位插接；所述第二部分开设有第二安装孔；

发射组件，设置于所述第二安装孔，用于发出信号；

接收组件，安装于所述电路板，所述信号经待测物反射后通过所述接收组件接收。

2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一表面设置有若干电子元器件，所述第一部分连接有第一延伸部，所述第一延伸部覆盖至少部分所述电子元器件。

3.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述第一表面还开设有第二定位孔，所述第一延伸部面向所述第一表面的一端凸设有第二定位柱，所述第二定位柱被构造为与所述第二定位孔定位插接。

4.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，所述电路板还具有与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一安装孔贯穿所述第一表面和所述第二表面；

第一部分面向所述第一安装孔的端面还凸设有若干卡接部，所述卡接部背离所述第一部分的一端设置有钩接件，所述钩接件朝平行于所述第二表面的方向弯折设置；

所述第一部分抵靠于所述第一表面，所述钩接件钩接于所述第二表面。

5.根据权利要求4所述的测距装置，其特征在于，所述电路板还开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的若干避让口，所述避让口与所述第一安装孔相通，所述卡接部经所述避让口伸出于所述第二表面。

6.根据权利要求4所述的测距装置，其特征在于，所述接收组件面向所述第二表面的一端凸设有第三定位柱；

所述第二表面开设有第三定位孔，所述第三定位柱被构造为与所述第三定位孔定位插接；或者，所述第二定位孔贯穿所述第一表面和所述第二表面，所述第二定位柱自所述第二定位孔延伸于所述第二表面，所述第二定位柱背离所述第一延伸部的一端凸设有第四定位孔，所述第三定位柱被构造为与所述第四定位孔定位插接。

7.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述接收组件包括安装座和接收镜头，所述接收镜头可拆卸的连接于所述安装座，所述安装座面向所述第二表面的一端凸设有所述第三定位柱。

8.根据权利要求7所述的测距装置，其特征在于，所述发射组件具有光发射器，所述接收镜头具有感光面，所述光发射器的光轴与所述感光面之间具有第一倾斜角α，满足20°≤α≤90°。

9.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述测距装置还包括缓冲件，所述缓冲件设置于所述第二安装孔的内壁，在所述发射组件设置于所述第二安装孔的状态下，所述缓冲件套设于所述发射组件的外表面。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的测距装置。

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