CN220105565U - 一种避障检测装置及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及仓储物流技术领域，提供一种避障检测装置及移动机器人，在所述移动机器人上设置所述避障检测装置，所述避障检测装置包括激光扫描器和碰撞检测器，所述激光扫描器的检测区域朝向所述移动机械人运动方向；所述碰撞检测器的机械触发板伸出所述移动机器人的前端，且所述机械触发板设置高度处于所述激光扫描器的检测盲区，以预先接触障碍物。这样，通过设置所述激光扫描器检测所述移动机器人的运动方向，并在所述激光扫描器检测盲区所处高度上，设置所述机械触发板，从而利用所述碰撞检测器检测所述激光扫描器的检测盲区是否存在障碍物，保证所述移动机器人的安全运行。

Description

一种避障检测装置及移动机器人

技术领域

本实用新型涉及物流技术领域，尤其涉及一种避障检测装置及移动机器人。

背景技术

随着科技的发展进步，AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)叉车在生产中的应用越来越多，使得生产的自动化程度也越来越高。但是，AGV叉车在叉取、搬运货物时，处于无人驾驶状态，故需要及时检测AGV叉车的行走路径上的障碍物(货物、货架或行人等)，避免货叉或AGV叉车本体与障碍物发生碰撞。

实用新型内容

本实用新型提供一种避障检测装置及移动机器人，以在移动机器人处于无人驾驶状态下，及时检测移动机器人行走路径上的障碍物，避免移动机器人与障碍物发生碰撞。

本实用新型第一方面提供的一种避障检测装置，包括激光扫描器和碰撞检测器，所述激光扫描器的检测区域朝向所述移动机械人运动方向；

所述碰撞检测器的机械触发板伸出所述移动机器人的前端，且所述机械触发板的触发距离小于所述激光扫描器的检测距离，所述触发距离为所述机械触发板伸出所述移动机器人前端的距离。

在一种实现方式中，所述机械触发板的部分碰撞区域的设置高度处于所述激光扫描器的检测盲区。

在一种实现方式中，所述碰撞检测器还包括传感器触发板、导向轴和至少一个感应器；

所述机械触发板和所述传感器触发板设置在所述导向轴两端，所述感应器设置在所述传感器触发板处；

所述机械触发板用于在受到撞击时，通过所述导向轴带动所述传感器触发板运动，以触发所述感应器。

在一种实现方式中，所述感应器为对射传感器，所述传感器触发板包括感应部；

在所述机械触发板未接触障碍物时，所述感应部处于所述对射传感器的激光发射端和激光接收端之间；

在所述机械触发板接触障碍物后，所述感应部跟随所述机械触发板运动，以从所述对射传感器的激光发射端和激光接收端之间脱离。

在一种实现方式中，所述感应器为接近传感器；

在所述机械触发板未接触障碍物时，所述传感器触发板处于所述接近传感器的检测范围内；

在所述机械触发板接触障碍物后，所述传感器触发板跟随所述机械触发板运动，以脱离所述接近传感器的检测范围。

在一种实现方式中，所述导向轴上还设置有轴套，所述导向轴可相对于所述轴套轴向运动。

在一种实现方式中，在所述轴套和所述机械触发板之间设置有第一弹性件，所述第一弹性件具备将所述机械触发板推向远离所述轴套的作用力。

在一种实现方式中，在所述轴套和所述传感器触发板之间设置有第二弹性件，所述第二弹性件具备将所述传感器触发板拉向靠近所述轴套的作用力。

在一种实现方式中，所述机械触发板的前端设置有缓冲组件，以吸收所述机械触发板与障碍物的碰撞作用力。

在一种实现方式中，还包括：用于设置所述激光扫描器的激光扫描器安装座，以及罩设在所述激光扫描器上的激光扫描器安装盖；所述碰撞检测器设置在所述激光扫描器安装盖上。

本实用新型第二方面提供一种移动机器人，所述移动机器人上设置有本实用新型第一方面提供的一种避障检测装置。

本实用新型实施例提供的一种避障检测装置及移动机器人，在所述移动机器人上设置所述避障检测装置，所述避障检测装置包括激光扫描器和碰撞检测器，所述激光扫描器的检测区域朝向所述移动机械人运动方向；所述碰撞检测器的机械触发板伸出所述移动机器人的前端，且所述机械触发板设置高度处于所述激光扫描器的检测盲区，以预先接触障碍物。这样，通过设置所述激光扫描器检测所述移动机器人的运动方向，并在所述激光扫描器检测盲区所处高度上，设置所述机械触发板，从而利用所述碰撞检测器检测所述激光扫描器的检测盲区是否存在障碍物，保证所述移动机器人的安全运行。

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

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施例提供的一种避障检测装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的激光扫描器的检测区域的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种碰撞检测器的一种实施结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种碰撞检测器的另一种实施结构示意图；

图5为图4的平面结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种碰撞检测器的又一种实施结构示意图；

图7为图6的平面结构示意图。

其中，1-激光扫描器，2-碰撞检测器，21-机械触发板，22-传感器触发板，221-感应部，23-导向轴，24-感应器，25-轴套，26-第一弹性件，3-激光扫描器安装座，4-激光扫描器安装盖。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，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实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，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，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

本实用新型实施例第一方面提供一种避障检测装置，所述避障检测装置设置于移动机器人上，如图1所示，所述避障检测装置包括激光扫描器1和碰撞检测器2，所述激光扫描器1的检测区域朝向所述移动机械人运动方向；具体的，如图1所示，所述激光扫描器1的激光发射端和激光接收端均为弧形，以形成形状为扇形的检测区域。

需要说明的是，为了避免激光扫描器1出现检测故障，或者在检测透明物体时存在的不足，在本实用新型实施例中，所述碰撞检测器2的机械触发板21伸出所述移动机器人的前端，且所述机械触发板21的触发距离小于所述激光扫描器1的检测距离，其中，所述触发距离为所述机械触发板21伸出所述移动机器人前端的距离。

这样，通过设置的碰撞检测器2提高避障检测装置的安全性，避免单一设置的激光扫描器1出现故障或检测透明物体时，无法准确检测到障碍物的情况。

此外，所述激光扫描器1不仅在水平方向上的检测区域为扇形，如图2所示，所述激光扫描器1在高度方向上的检测区域同样为扇形展开，即在三维空间上形成喇叭状的检测区域，同时，由于所述激光扫描器1的检测距离有限，此时，若移动机器人的高度较高，则会存在一部分结构处于所述激光扫描器1的检测区域之外，即该一部分结构处于所述激光扫描器1的检测盲区。

为了弥补所述激光扫描器1存在的检测盲区，如图2所示，所述机械触发板21的部分碰撞区域的设置高度处于所述激光扫描器1的检测盲区(高度方向的盲区)，以通过所述机械触发板21预先接触障碍物，检测所述移动机器人行走方向上是否存在障碍物。需要说明的是，所述机械触发板21接触障碍物后，会受到障碍物的挤压，从而向所述移动机器人行走方向的反方向运动，并触发所述碰撞检测器2，从而判断出移动机器人行进方向上存在障碍物。

需要说明的是，所述机械触发板21朝向移动机器人行走方向的一侧为碰撞区域，碰撞区域可以设置为一个完整的平面，也可以是多个平面，碰撞区域的任意区域受到障碍物挤压后，均可触发机械触发板21运动。

具体的，本实用新型实施例提供的避障检测装置与移动机器人的控制装置连接，在检测到移动机器人行走方向上存在影响行走安全的障碍物时，可以将所述感应器24的触发信号发送至所述移动机器人的控制装置，并由所述控制装置控制所述移动机器人的动力装置和/或刹车装置，以控制所述移动机器人减速并停止行走。

本实用新型实施例提供的避障检测装置，通过设置所述激光扫描器1检测所述移动机器人的行走方向是否存在障碍物，并在所述激光扫描器1检测盲区所处的高度上，设置所述机械触发板21，从而利用所述碰撞检测器2检测所述激光扫描器1的检测盲区(高度方向上)是否存在障碍物，保证所述移动机器人的安全运行。

其中，所述碰撞检测器2还包括传感器触发板22、导向轴23和至少一个感应器24；如图3所示，所述机械触发板21和所述传感器触发板22设置在所述导向轴23两端，所述感应器24设置在所述传感器触发板22处；所述机械触发板21用于在受到撞击时，通过所述导向轴23带动所述传感器触发板22运动，以触发所述感应器24。

其中，所述感应器24可以设置为一个，也可以设置为多个，若设置有多个感应器24时，多个感应器24独立工作，以避免设备损坏，导致无法准确感应到障碍物。

例如，如图3所示，感应器24的两个部件，可以为两个独立工作的器件，即设置有两个感应器24，如光反射传感器，通过两个独立工作的感应器24，保证检测的稳定性；当然，图3中的两个部件也可以为一个感应器24的激光发射端和激光接收端，这种方式下，可以采用对射传感器，即所述感应器24可以设置为多种类型的传感器，例如，所述感应器24为对射传感器，所述传感器触发板22包括感应部221；如图3所示，所述对射传感器的激光发射端和激光接收端设置在两个器件上，当然，也可以设置两个传感器，分别实现激光发射和激光接收。其中，在所述机械触发板21未接触障碍物时，所述感应部221处于所述对射传感器的激光发射端和激光接收端之间；此时，所述激光接收端无法接收到激光发射端的激光信号。在所述机械触发板21接触障碍物后，所述感应部221跟随所述机械触发板21运动，从所述对射传感器的激光发射端和激光接收端之间脱离，此时，所述激光接收端能够接收到所述激光发射端的激光信号，从而触发所述感应器24的感应信号，表明所述移动机器人的行走方向上存在障碍物。

此外，如图4和图5，所述对射传感器的激光发射端和激光接收端可以设置在一个器件上，并在所述激光发射端和所述激光接收端之间设置有容纳所述感应部221的缝隙。

在实际应用过程中，所述感应器24还可以设置为接近传感器，例如，将所述传感器触发板22设置为金属材料，将所述接近传感器设置为磁感应传感器，此时，在所述机械触发板21未被挤压时，所述传感器触发板22处于所述磁感应传感器的感应区域内，在所述机械触发板21收到挤压后，所述传感器触发板22跟随所述机械触发板21运动，且运动方向为远离所述磁感应传感器的感应区域，需要说明的是，通过预先设计，可以使所述传感器触发板22未运动前，处于所述磁感应传感器的感应区域的边缘，这样，在所述传感器触发板22运动后，会立刻脱离所述磁感应传感器的感应区域如图6和图7所示，所述感应器24的检测端朝向所述传感器触发板22，这样，在所述机械触发板21未接触障碍物时，所述传感器触发板22处于所述接近传感器的检测范围内；在所述机械触发板21接触障碍物后，所述传感器触发板22跟随所述机械触发板21运动，从而脱离所述接近传感器的检测范围，此时，触发所述感应器24的感应信号，表明所述移动机器人的行走方向上存在障碍物。

需要说明的是，在实际应用过程中，所述感应器24并不局限于设置在所述机械触发板21和所述传感器触发板22之间，只需要保证所述感应器24设置在所述传感器触发板22附近，并能够检测到所述传感器触发板22的运动即可。如图1所示，采用将所述感应器24设置在所述机械触发板21和所述传感器触发板22之间的方式，可以保证所述感应器24整体结构的紧凑性。

为了保证所述机械触发板21和所述传感器触发板22能够平稳运动，如图1和图2所示，所述导向轴23上还设置有轴套25，所述导向轴23可相对于所述轴套25轴向运动，这样，保证所述传感器触发板22能够跟随所述机械触发板21沿所述导向轴23的轴向方向平稳运动，从而可以保证所述感应器24的灵敏度。

在所述机械触发板21碰撞到障碍物并被压缩后(向所述移动机器人的行走方向的反方向运动)，为了保证障碍物脱离所述机械触发板21后，所述机械触发板21能够复位，如图1和图2所示，在所述轴套25和所述机械触发板21之间设置有第一弹性件26，例如，将所述第一弹性件26设置为弹簧，并将该弹簧套设在所述导向轴23上，所述第一弹性件26具备将所述机械触发板21推向远离所述轴套25的作用力，在所述机械触发板21不受障碍物压迫后，利用所述第一弹性件26具备的弹性，将所述机械触发板21推向远离所述轴套25的方向。当然，也可以将所述第一弹性件26设置为其他弹性器件，例如，设置为液压缓冲器。

当然，在实际应用过程中，也可以在所述轴套25和所述传感器触发板22之间设置有第二弹性件，以实现与所述第一弹性件26相同的功能，此时，所述第二弹性件具备将所述传感器触发板22拉向靠近所述轴套25的作用力。

需要说明的是，为了避免所述机械触发板21复位过程中，对障碍物造成伤害，在实际应用过程中，采用缓慢复位的方式，使所述机械触发板21复位，例如，障碍物为人体时，所述机械触发板21被向后(移动机械人行走的反方向)压缩后，触发所述感应器24的感应信号，此时，移动机器人停止行走，在人体移动时，即离开所述机械触发板21一端距离后，所述机械触发板21会逐渐复位，此时，要求所述机械触发板21缓慢复位，若采用快速复位的方式，可能会对人体产生伤害，具体的，可以将所述第一弹性件26和所述第二弹性件的设置为较小的回弹力。

在实际应用过程中，为了避免所述机械触发板21与障碍物发生碰撞时，造成障碍物或者机械触发板21的损坏，可以在所述机械触发板21的前端设置缓冲组件，以吸收所述机械触发板21与障碍物的碰撞作用力，例如，在所述机械触发板21的前端设置橡胶材料，或者具备一定弹性的发泡材料。又或者，如图1所述，将所述机械触发板21设置为空心结构，即将所述机械触发板21前段设置为碰撞部，所述机械触发板21的安装部位通过支撑件连接所述碰撞部，这样，一方面通过弹性支撑，降低所述碰撞部的损坏程度或损坏速度，另一方面，在所述碰撞部损坏后，方面更换所述碰撞部，避免更换整个机械触发板21。

为了固定和保护所述激光扫描器1，如图1所示，所述避障检测装置还包括：用于设置所述激光扫描器1的激光扫描器安装座3，以及罩设在所述激光扫描器1上的激光扫描器安装盖4；所述碰撞检测器2设置在所述激光扫描器安装盖4上，在实际应用过程中，也可以将所述碰撞检测器2直接安装在所述激光扫描器安装座3上。

本申请实施例第二方面提供一种移动机器人，所述移动机器人上设置本申请实施例第一方面提供的一种避障检测装置，其中，所述移动机器人可以设置为无人小车，或无人叉车等无人运输设备。

本实用新型实施例提供的一种避障检测装置及移动机器人，在所述移动机器人上设置所述避障检测装置，所述避障检测装置包括激光扫描器1和碰撞检测器2，所述激光扫描器1的检测区域朝向所述移动机械人运动方向；所述碰撞检测器2的机械触发板21伸出所述移动机器人的前端，且所述机械触发板21设置高度处于所述激光扫描器1的检测盲区，以预先接触障碍物。这样，通过设置所述激光扫描器1检测所述移动机器人的运动方向，并在所述激光扫描器1检测盲区所处高度上，设置所述机械触发板21，从而利用所述碰撞检测器2检测所述激光扫描器1的检测盲区是否存在障碍物，保证所述移动机器人的安全运行。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型实施例，但是，本实用新型实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型实施例的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

Claims (10)

1.一种避障检测装置，所述避障检测装置设置于移动机器人上，其特征在于，包括激光扫描器(1)和碰撞检测器(2)，所述激光扫描器(1)的检测区域朝向所述移动机器人运动方向；

所述碰撞检测器(2)的机械触发板(21)伸出所述移动机器人的前端，且所述机械触发板(21)的触发距离小于所述激光扫描器(1)的检测距离，所述触发距离为所述机械触发板(21)伸出所述移动机器人前端的距离。

2.根据权利要求1所述的一种避障检测装置，其特征在于，所述机械触发板(21)的部分碰撞区域的设置高度处于所述激光扫描器(1)的检测盲区。

3.根据权利要求1或2所述的一种避障检测装置，其特征在于，所述碰撞检测器(2)还包括传感器触发板(22)、导向轴(23)和至少一个感应器(24)；

所述机械触发板(21)和所述传感器触发板(22)设置在所述导向轴(23)两端，所述感应器(24)设置在所述传感器触发板(22)处；

所述机械触发板(21)用于在受到撞击时，通过所述导向轴(23)带动所述传感器触发板(22)运动，以触发所述感应器(24)。

4.根据权利要求3所述的一种避障检测装置，其特征在于，所述感应器(24)为对射传感器，所述传感器触发板(22)包括感应部(221)；

在所述机械触发板(21)未接触障碍物时，所述感应部(221)处于所述对射传感器的激光发射端和激光接收端之间；

在所述机械触发板(21)接触障碍物后，所述感应部(221)跟随所述机械触发板(21)运动，以从所述对射传感器的激光发射端和激光接收端之间脱离。

5.根据权利要求3所述的一种避障检测装置，其特征在于，所述感应器(24)为接近传感器；

在所述机械触发板(21)未接触障碍物时，所述传感器触发板(22)处于所述接近传感器的检测范围内；

在所述机械触发板(21)接触障碍物后，所述传感器触发板(22)跟随所述机械触发板(21)运动，以脱离所述接近传感器的检测范围。

6.根据权利要求3所述的一种避障检测装置，其特征在于，所述导向轴(23)上还设置有轴套(25)，所述导向轴(23)可相对于所述轴套(25)轴向运动。

7.根据权利要求6所述的一种避障检测装置，其特征在于，在所述轴套(25)和所述机械触发板(21)之间设置有第一弹性件(26)，所述第一弹性件(26)具备将所述机械触发板(21)推向远离所述轴套(25)的作用力。

8.根据权利要求6所述的一种避障检测装置，其特征在于，在所述轴套(25)和所述传感器触发板(22)之间设置有第二弹性件，所述第二弹性件具备将所述传感器触发板(22)拉向靠近所述轴套(25)的作用力。

9.根据权利要求3所述的一种避障检测装置，其特征在于，所述机械触发板(21)的前端设置有缓冲组件，以吸收所述机械触发板(21)与障碍物的碰撞作用力。

10.一种移动机器人，其特征在于，所述移动机器人上设置有权利要求1-9中任一项所述的一种避障检测装置。