CN219206786U - 碰撞检测装置以及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种碰撞检测装置以及扫地机器人，该碰撞检测装置包括：雷达罩，其活动设置于扫地机器人的外壳上，雷达罩上设置有推动件；推板，其弹性设置于外壳上，推板上设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面，第一斜面从靠近后方的一端至靠近前方的一端向下倾斜，第二斜面和第三斜面分别从靠近后方的一端至靠近前方的一端朝向扫地机器人的左右两侧倾斜；检测开关，其设置于外壳或推板上；推动件与第一斜面、第二斜面和第三斜面抵接，并使推动件能够驱动推板相对于外壳运动，以触发检测开关。该结构利用一套碰撞检测装置即可完成多方向的碰撞检测，有利于减少外壳上对碰撞检测装置的安装空间和安装数量，提高空间利用率和节省成本。

Description

碰撞检测装置以及扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种碰撞检测装置以及包括该碰撞检测装置的扫地机器人。

背景技术

扫地机器人是一种智能家用电器，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清洁工作。扫地机器人通过碰撞检测装置来检测在行走过程中发生的碰撞情况。碰撞检测装置包括触发件和微触开关，利用碰撞时的挤压力驱动触发件运动并触发微触开关。由于扫地机器人在前进过程中可能会与上方的障碍物或位于前方180°范围内的多角度方向上的障碍物发生碰撞，因此需要在扫地机器人上设置多组碰撞检测装置来保证对来自不同方向的碰撞进行准确检测。但是，设置多组碰撞检测装置必然会导致扫地机器人的空间利用率降低以及成本增加。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种碰撞检测装置，其可利用一套碰撞检测装置完成多方向的碰撞检测，空间利用率高，成本低。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种扫地机器人，其空间利用率高，成本低。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种碰撞检测装置，包括：

雷达罩，其活动设置于扫地机器人的外壳上，所述雷达罩上设置有推动件；

推板，其弹性设置于所述外壳上，所述推板上设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面，沿所述扫地机器人的前进方向，所述第一斜面从靠近后方的一端至靠近前方的一端向下倾斜，所述第二斜面和所述第三斜面分别从靠近后方的一端至靠近前方的一端朝向所述扫地机器人的左右两侧倾斜；

检测开关，其设置于所述外壳或所述推板上；

所述推动件与所述第一斜面、所述第二斜面和所述第三斜面抵接，并使所述推动件能够驱动所述推板相对于所述外壳运动，以触发所述检测开关。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，所述推板的长度方向与所述扫地机器人的前进方向垂直，沿所述推板的长度方向，所述推板的两端分别通过第一弹簧与所述外壳弹性连接。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，所述推板上设置有用于容纳所述推动件的容纳槽，所述容纳槽的槽口朝向所述扫地机器人的前方，沿所述推板的长度方向，所述容纳槽相对的两个槽壁分别形成所述第二斜面和所述第三斜面。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，所述容纳槽为两个，两个所述容纳槽沿所述推板的长度方向间隔设置，所述第一斜面位于两个所述容纳槽之间。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，所述推动件包括第二插件，所述第二插件插接于所述容纳槽内。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，所述第二插件具有弧面，所述弧面用于与所述第二斜面和所述第三斜面抵接。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，所述推板上设置有凹槽，所述凹槽的槽底形成所述第一斜面，所述推动件还包括第一插件，所述第一插件设置有与所述第一斜面配合的第四斜面，所述第一插件插接于所述凹槽，并使所述第一斜面与所述第四斜面抵接。

作为碰撞检测装置的一种优选方案，还包括PCB板，所述PCB板设置于所述外壳上并与所述推板间隔，所述检测开关设置于所述PCB板上，所述推动件能够驱动所述推板朝向所述PCB板运动并触发所述检测开关。

本实用新型的有益效果为：通过在外壳上弹性设置推板和活动设置雷达罩，推板上具有向下倾斜的第一斜面和向左右侧倾斜的第二斜面、第三斜面，当雷达罩发生碰撞时，雷达罩通过推动件在第一斜面、第二斜面和第三斜面的作用下驱动推板朝向扫地机器人的后方运动并触发检测开关。实现了利用一套碰撞检测装置即可完成多方向的碰撞检测，有利于节省外壳上对碰撞检测装置的安装空间，提高整个扫地机器人的空间利用率。以及有利于减少碰撞检测装置的设计数量，节省成本。

还提供一种扫地机器人，包括上述的碰撞检测装置和外壳，所述雷达罩与所述外壳活动连接，并使所述雷达罩能够相对于所述外壳沿水平方向和竖直方向运动。

作为扫地机器人的一种优选方案，还包括雷达组件，所述雷达组件设置于所述雷达罩内。

本实用新型的有益效果为：通过将雷达罩活动安装在外壳上，当雷达罩与障碍物碰撞而向下运动时，通过推动件沿推板的第一斜面运动以驱动推板触发检测开关，当雷达罩与障碍物碰撞而向左右侧运动时，通过推动件沿推板的第二斜面或第三斜面运动以驱动推板触发检测开关，实现了利用一套碰撞检测装置即可完成多方向的碰撞检测，有利于节省外壳上对碰撞检测装置的安装空间，提高整个扫地机器人的空间利用率。以及有利于减少碰撞检测装置的设计数量，节省成本。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的扫地机器人的局部示意图。

图2为本实用新型实施例的碰撞检测装置的局部示意图。

图3为本实用新型实施例的雷达罩的第一角度的示意图。

图4为本实用新型实施例的雷达罩的第二角度的示意图。

图5为图4中A处的放大图。

图6为本实用新型实施例的碰撞检测装置的示意图。

图7为图6中B处的放大图。

图中：

1、雷达罩；11、底板；12、罩体；13、窗口；14、安装孔；15、容纳腔；16、第二弹簧；2、推动件；21、第一插件；211、第四斜面；22、第二插件；221、弧形板；3、检测开关；4、推板；41、凹槽；411、第一斜面；42、容纳槽；421、第二斜面；422、第三斜面；5、外壳；6、PCB板；7、第一弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种碰撞检测装置，用于检测扫地机器人在行走时发生的碰撞情况。扫地机器人包括机器人本体，机器人本体上设置有清洁组件和雷达组件。其中，雷达组件利用激光测距原理为机器人规划行走路线，清洁组件用于对地面进行清洁处理。机器人本体在行走过程中，受雷达组件的检测范围影响，机器人本体的顶部容易与一些悬空的障碍物发生碰撞，例如当机器人本体通过沙发下方时，机器人本体的顶部易与沙发底部发生碰撞，以及机器人本体通过座椅两脚之间时，机器人本体的顶部易于两脚之间的横杆发生碰撞。因此，利用碰撞检测装置来检测上述碰撞情况。

该碰撞检测装置包括雷达罩1、推动件2、检测开关3和推板4。雷达罩1活动设置于扫地机器人的外壳5上，且雷达罩1位于外壳5的顶部。雷达罩1能够相对于外壳5沿水平方向运动和沿竖直方向运动。当雷达罩1与前方的障碍物发生碰撞时，雷达罩1在撞击力作用下发生水平方向运动；当雷达罩1与上方的障碍物发生碰撞时，雷达罩1在撞击力作用下发生竖直方向运动。推动件2设置于雷达罩1的底部。推板4弹性设置于外壳5上，推板4上设置有第一斜面411、第二斜面421和第三斜面422。沿扫地机器人的前进方向(参照图示Y方向)，第一斜面411从靠近扫地机器人后方的一端至靠近扫地机器人前方的一端向下倾斜。第二斜面421从靠近扫地机器人后方的一端至靠近扫地机器人前方的一端朝向扫地机器人的左侧倾斜。第三斜面422从靠近扫地机器人后方的一端至靠近扫地机器人前方的一端朝向扫地机器人的右侧倾斜。检测开关3用于产生检测信号，检测开关3设置于外壳5或推板4上。推动件2与推板4的第一斜面411、第二斜面421和第三斜面422抵接，当雷达罩1发生碰撞时，通过推动件2驱动推板4相对于外壳5运动，进而利用推板4的运动触发检测开关3，最后使该扫地机器人获得检测开关3发出的检测信号。

可选地，该碰撞检测装置还包括PCB板6,检测开关3设置于PCB板6上，且检测开关3与PCB板6电连接，PCB板6用于对检测开关3获取的检测信号进行处理、传输等。外壳5上设置有用于容纳碰撞检测装置的安装槽，推动件2、PCB板6和推板4均位于安装槽内。PCB板6位于推板4的后侧并与推板4间隔。当雷达罩1发生碰撞时，通过推动件2驱动推板4朝向PCB板6运动，以触发检测开关3。检测开关3为微触开关，利用推板4与微触开关抵接以实现触发。

具体地，检测开关3的触发包括但不限于以下几种情形：

第一种碰撞情况，障碍物碰撞到雷达罩1的顶部，雷达罩1受到向下的挤压力而使雷达罩1向下运动，推动件2随之向下运动并沿推板4上的第一斜面411滑动，第一斜面411受到向后的分力而使推动件2驱动推板4朝向PCB板6运动，并使推板4与检测开关3抵接而实现触发。

第二种碰撞情况，障碍物碰撞到雷达罩1的正前方，雷达罩1受到向后的挤压力而使雷达罩1沿水平方向向后运动，推动件2随之向后运动并直接推动推板4朝向PCB板6运动，并使推板4与检测开关3抵接而实现触发。

第三种碰撞情况，障碍物碰撞到雷达罩1的左侧方或位于左侧方与正前方之间的斜前方，雷达罩1受到向右侧方的挤压力而使雷达罩1沿水平方向向右侧方运动，推动件2随之向右侧方运动并沿第三斜面422滑动，第三斜面422受到向后的分力而使推动件2驱动推板4朝向PCB板6运动，并使推板4与检测开关3抵接而实现触发。

第四种碰撞情况，障碍物碰撞到雷达罩1的右侧方或位于右侧方与正前方之间的斜前方，雷达罩1受到向左侧方的挤压力而使雷达罩1沿水平方向向左侧方运动，推动件2随之向左侧方运动并沿第二斜面421滑动，第二斜面421受到向后的分力而使推动件2驱动推板4朝向PCB板6运动，并使推板4与检测开关3抵接而实现触发。

可以理解的是，当雷达罩1的顶部受到向下的碰撞时，以及雷达罩1前方180°范围内受到碰撞时，推动件2都能够在第一斜面411、第二斜面421或第三斜面422的作用下驱动推板4朝向扫地机器人的后方运动，使得推板4靠近PCB板6并与检测开关3抵接，进而触发检测开关3。即利用一套碰撞检测装置实现多方向的碰撞检测，有利于节省外壳5的安装空间以及减少碰撞检测装置的安装数量，节约成本。

可选地，参照图2所示，扫地机器人的前进方向为图示Y方向所指的方向。推板4和PCB板6平行且间隔设置，推板4位于靠近扫地机器人前方的位置，PCB板6位于靠近扫地机器人后方的位置。推板4的长度方向(图示X方向)与扫地机器人的前进方向垂直。沿推板4的长度方向，推板4的两端分别通过第一弹簧7与外壳5弹性连接。第一弹簧7用于对推板4进行复位，当推动件2驱动推板4靠近PCB板6并触发检测开关3后，在第一弹簧7的弹力作用下驱动推板4复位，使推板4与PCB板6保持设定距离。

可以理解的是，推板4、PCB板6和第一弹簧7均安装在外壳5的安装槽内，第一弹簧7背离推板4的一端与安装槽的槽壁连接固定，以使推板4与外壳5之间弹性连接。当然，在另一实施例中，也可以将检测开关3安装在推板4上。通过推动件2驱动推板4运动并压缩第一弹簧7，使推板4靠近安装槽的槽壁，进而通过检测开关3与安装槽的槽壁抵接实现触发。

具体地，推板4上设置有两个用于容纳推动件2的容纳槽42以及一个用于容纳推动件2的凹槽41。两个容纳槽42沿推板4的长度方向间隔设置，凹槽41位于两个容纳槽42之间。为使推板4被推动件2驱动时受力均匀，凹槽41位于推板4的中部位置，两个容纳槽42对称设置于凹槽41的两侧。凹槽41的槽底形成第一斜面411。沿推板4的长度方向，容纳槽42具有两个相对的槽壁，容纳槽42靠近扫地机器人左侧方的一个槽壁形成第二斜面421，靠近扫地机器人右侧方的一个槽壁形成第三斜面422。凹槽41和容纳槽42的槽口均朝向扫地机器人的前方，使得推动件2从推板4的前侧推动推板4向后运动并触发检测开关3。

参照图4至图7所示，推动件2包括第一插件21和第二插件22。第一插件21用于与推板4上的凹槽41插接，第一插件21设置有与第一斜面411配合的第四斜面211，第一插件21插接于凹槽41内，并使第一斜面411与第四斜面211抵接。当雷达罩1向下运动时，第一插件21向下运动，且第四斜面211与第一斜面411相对滑动，在第一斜面411的斜面结构作用下，第一插件21推动推板4朝向PCB板6运动。当雷达罩1受到正前方的碰撞时雷达罩1向后方运动，第一插件21可直接推动推板4朝向PCB板6运动。第二插件22为两个，两个第二插件22与两个容纳槽42一一对应，第二插件22插接于容纳槽42内。当雷达罩1向右侧运动时，第二插件22沿容纳槽42内的第三斜面422滑动，并推动推板4朝向PCB板6运动；当雷达罩1向左侧运动时，第二插件22沿容纳槽42内的第二斜面421滑动，并推动推板4朝向PCB板6运动。

可选地，参照图5和图7所示，第二插件22包括弧形板221和位于弧形板221两端的端板。弧形板221插接于容纳槽42内，端板位于容纳槽42外部，且端板与推板4靠近容纳槽42的槽口附近位置抵接。当雷达罩1受到正前方的碰撞时，也可通过端板直接推动推板4向后运动。弧形板221朝向容纳槽42的一侧面为弧面，第二插件22通过弧面与第二斜面421和第三斜面422抵接。该结构有利于减小第二插件22与容纳槽42的接触面，减小两者之间的运动摩擦，避免因摩擦过大而出现运动卡顿。

可选地，参照图3、图4和图6所示，雷达罩1包括底板11和罩体12，罩体12凸出设置在底板11上，即罩体12背离底板11的一侧面为整个扫地机器人的顶面。罩体12内设置有容纳腔15，容纳腔15用于安装雷达组件。罩体12上开设有窗口13，窗口13连通容纳腔15与罩体12的外部，以使雷达组件能够通过窗口13对外部的障碍物进行检测。底板11背离罩体12的一侧面设置有第二弹簧16，以使雷达罩1与外壳5之间通过第二弹簧16弹性连接。本实施例中，第一弹簧7的作用在于沿水平方向推动推板4复位，进而通过推板4驱动雷达罩1在复位。第二弹簧16的作用在于沿竖直方向推动雷达罩1复位。

参照图1至图3所示，还提供一种扫地机器人，包括碰撞检测装置和外壳5。外壳5起到整体支撑作用，外壳5为各种零部件提供安装空间。雷达罩1活动连接于外壳5的顶部，雷达罩1的底板11与外壳5之间通过介子螺丝连接，并使底板11与外壳5之间具有一定的活动空间，以使雷达罩1能够相对于外壳5沿水平方向和竖直方向运动。底板11上间隔设置有多个用于穿设介子螺丝的安装孔14。安装孔14的孔径大于介子螺丝的直径，使得雷达罩1可相对于外壳5运动。当雷达罩1与障碍物碰撞时，通过雷达罩1的运动以驱动推板4触发检测开关3。

扫地机器人还包括雷达组件，雷达组件用于检测障碍物的位置、距离等，通过雷达组件的检测数据为扫地机器人规划行走路线。雷达组件安装在雷达罩1的容纳腔15内。该碰撞检测装置能够起到对雷达组件的辅助作用，对雷达组件的检测盲区进行碰撞检测。

具体地，扫地机器人还包括清洁组件。在扫地机器人行走过程中，清洁组件对地面进行清洁处理。

Claims (10)

1.一种碰撞检测装置，其特征在于，包括：

雷达罩，其活动设置于扫地机器人的外壳上，所述雷达罩上设置有推动件；

推板，其弹性设置于所述外壳上，所述推板上设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面，沿所述扫地机器人的前进方向，所述第一斜面从靠近后方的一端至靠近前方的一端向下倾斜，所述第二斜面和所述第三斜面分别从靠近后方的一端至靠近前方的一端朝向所述扫地机器人的左右两侧倾斜；

检测开关，其设置于所述外壳或所述推板上；

所述推动件与所述第一斜面、所述第二斜面和所述第三斜面抵接，并使所述推动件能够驱动所述推板相对于所述外壳运动，以触发所述检测开关。

2.根据权利要求1所述的碰撞检测装置，其特征在于，所述推板的长度方向与所述扫地机器人的前进方向垂直，沿所述推板的长度方向，所述推板的两端分别通过第一弹簧与所述外壳弹性连接。

3.根据权利要求2所述的碰撞检测装置，其特征在于，所述推板上设置有用于容纳所述推动件的容纳槽，所述容纳槽的槽口朝向所述扫地机器人的前方，沿所述推板的长度方向，所述容纳槽相对的两个槽壁分别形成所述第二斜面和所述第三斜面。

4.根据权利要求3所述的碰撞检测装置，其特征在于，所述容纳槽为两个，两个所述容纳槽沿所述推板的长度方向间隔设置，所述第一斜面位于两个所述容纳槽之间。

5.根据权利要求3所述的碰撞检测装置，其特征在于，所述推动件包括第二插件，所述第二插件插接于所述容纳槽内。

6.根据权利要求5所述的碰撞检测装置，其特征在于，所述第二插件具有弧面，所述弧面用于与所述第二斜面和所述第三斜面抵接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的碰撞检测装置，其特征在于，所述推板上设置有凹槽，所述凹槽的槽底形成所述第一斜面，所述推动件还包括第一插件，所述第一插件设置有与所述第一斜面配合的第四斜面，所述第一插件插接于所述凹槽，并使所述第一斜面与所述第四斜面抵接。

8.根据权利要求1至6任一项所述的碰撞检测装置，其特征在于，还包括PCB板，所述PCB板设置于所述外壳上并与所述推板间隔，所述检测开关设置于所述PCB板上，所述推动件能够驱动所述推板朝向所述PCB板运动并触发所述检测开关。

9.一种扫地机器人，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的碰撞检测装置和外壳，所述雷达罩与所述外壳活动连接，并使所述雷达罩能够相对于所述外壳沿水平方向和竖直方向运动。

10.根据权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，还包括雷达组件，所述雷达组件设置于所述雷达罩内。

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