自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置的製作方法

2023-09-23 10:07:00

專利名稱：自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種吸塵器下視裝置，尤其涉及一種可實現自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置。
背景技術：
21世紀，各種服務機器人即將走進人們的日常生活。國際機器人聯合會給了服務 機器人一個初步的定義服務機器人是一種半自動或全自主工作的機器人，它能完成有益 於人類健康的服務工作，但不包括從事生產的設備。移動型服務機器人的應用場合可以包 括家用清潔、醫院護理；商場導購、導遊；餐廳服務、賓館禮儀；社區巡視、銀行樓宇保安等， 其他一些貼近人們生活的機器人也被列入其中。隨著相關技術的發展和人們生活水平的提高，服務機器人正受到廣泛關注。在現 有國外技術中，吸塵器的下視檢測裝置包括支架、設置於所述的支架上的發射管、設置於所 述支架上的接收管，發射管和接收管分布於支架的前側、左側、右側，必須配合超聲波探測 障礙物，因此該視覺裝置不能形成支架前方的探測帶；在現有國內技術中，通過改變發射光 通道和接收光通道構成的夾角，或改變發射管於接收管之間的距離，可以改變支架前方的 被探測範圍，而且可以使得被檢測範圍為連續的帶狀。但是，無論是在國外技術還是在國內 技術中，吸塵器的下視檢測裝置在支架前方均存在著一定的探測盲區，而且只能限制在沒 有障礙物的地面上清掃。因為當即將越過障礙物時，由於吸塵器底盤離地面的距離與吸塵 器在沒有越過障礙物時底盤離地面的距離不一樣，此時下視檢測裝置會完全失效，導致傳 感器不能準確捕捉吸塵器所處的工作環境。

實用新型內容本實用新型的目的在於針對現有技術的不足，提供一種自適應越障的無盲區吸塵 器下視裝置，本實用新型既能克服下視檢測裝置在支架前方的探測盲區，又能在即將越障 和已越障不同狀態下進行切換，而且具有良好的探測準確性。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案如下一種自適應越障的無盲區吸 塵器下視裝置，它包括底盤、行走輪組、支架、接收光通道、發射光通道、側下視窗、下臺階下 視窗、上臺階下視窗、接收管和發射管；所述側下視窗在底盤的兩側邊，左右各有一個；所 述下臺階下視窗和上臺階下視窗分布在底盤的正前方左右兩側；所述支架通過卡扣安裝在 底盤上，發射光通道和接收光通道均位於支架內部，並且均傾斜於水平面；所述發射管和接 收管發射的紅外光區域的夾角為180度。進一步地，所述底盤的尾部有一楔邊。進一步地，所述安裝在下臺階下視窗中的支架和安裝上臺階下視窗中的支架結構 不一樣，其中安裝在下臺階下視窗中的支架的發射光通道和接收光通道與垂直方向的夾角 均為7度；安裝在上臺階下視窗中的支架的發射光通道和接收光通道與垂直方向的夾角均 為9度。[0008]本實用新型與背景技術相比，具有的有益效果是1、具有越障自適應性通過電子電路控制，在吸塵器即將上臺階時只開啟上臺階下視窗；當吸塵器將要越過障礙物時，可以通過電子電路切換到下臺階下視窗，此時傳感器 能夠準確捕捉到吸塵器即將越過障礙物。2、無檢測盲區。通過機械結構將發射光通道和接收光通道長度加長相交，這樣發 射管和接收管所發射的紅外光區域的夾角為180度，檢測範圍沒有盲區。3、該下視裝置結構簡單，製造成本低，能夠很好地提高結構動作的可靠性以及準 確性，可廣泛應用於各式自主移動吸塵器。

圖1是本實用新型的原理示意圖；圖2是本實用新型的仰視圖；圖3是本示意實用新型的左視圖；圖4是支架結構示意圖；圖5是支架俯視圖；圖6是上下臺階下視工作原理框圖；圖7是下視控制電路原理圖；圖中1、底盤，2、行走輪組，3、支架，4、接收光通道，5、發射光通道，6、側下視窗，7、 下臺階下視窗，8、上臺階下視窗，9、接收管，10、發射管。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，本實用新型地目的和效果 將變得更加明顯。如圖1、圖2、圖3和圖7所示，本實用新型主要包括底盤1、行走輪組2、支架3、接 收光通道4、發射光通道5、側下視窗6、下臺階下視窗7、上臺階下視窗8、接收管9和發射管 10 ；底盤1的尾部有一楔邊，與地面有一定的坡度。兩個側下視窗6分別分布在底盤兩側邊 緣；下臺階下視窗7和上臺階下視窗8分布在底盤1的正前方左右兩側。支架3通過卡扣 安裝在底盤1上，發射光通道5和接收光通道4均位於支架3內部，並且均傾斜於水平面。 通過機械結構將發射光通道5和接收光通道4長度加長相交，這樣發射管10和接收管9所 發射的紅外光區域的夾角為180度，檢測範圍沒有盲區。安裝在下臺階下視窗7中的支架 3的發射光通道5和接收光通道4與垂直方向的夾角均為7度；安裝在上臺階下視窗8中 的支架3的發射光通道5和接收光通道4與垂直方向的夾角均為9度。當吸塵器沒有越障 時，通過電子電路控制，只開啟上臺階下視窗8，此時傳感器可以捕捉到吸塵器是在地面上 行駛；當吸塵器將要越過障礙物時，此時可以通過電子電路切換到下臺階下視窗7，此時傳 感器能夠準確捕捉到吸塵器即將越過障礙物。本實用新型的工作原理及各部分的功用如下結合圖4、圖5和圖6所示，所述側下視窗6在底盤1的左右兩側邊各有一個，用 於檢測吸塵器本體在行進過程中是否遇到諸如桌面邊緣等類似的情況，避免吸塵器本體跌 落。所述下臺階下視窗7和上臺階下視窗8分布在底盤1的正前方左右兩側，通過電子電路控制可以對下臺階下視窗7和上臺階下視窗8的工作狀態進行切換。所述行走輪組2由 行走電機帶動轉動，行走輪組2的輪軸與變速箱的動力輸出連接，其行走速度受到具有一 定傳動比的變速箱的控制。支架3通過卡扣安裝在底盤1上，發射光通道5和接收光通道 4均位於支架3內部，並且均傾斜於水平面。通過機械結構將發射光通道5和接收光通道4 長度加長相交，這樣發射管10和接收管9所發射的紅外光發射光通道5和接收光通道4處 就已經相交，兩者紅外區域的夾角為180度，檢測範圍沒有盲區。底盤1的尾部有一楔邊， 與地面成一定的夾角。當吸塵器越障時，由於吸塵器本體前端會翹起，而後端卻會往下沉， 故楔邊的存在避免了底盤1與地面產生直接的摩擦。安裝在下臺階下視窗7中的支架3的 發射光通道5和接收光通道4與垂直方向的夾角均為7度，這樣紅外光的行程較長；安裝在 上臺階下視窗8中的支架3的發射光通道5和接收光通道4與垂直方向的夾角均為9度，這樣紅外光的形成較短。當吸塵器沒有越障時，通過電子電路控制，只開啟上臺階下視窗8， 此時傳感器可以捕捉到吸塵器是在地面上行駛；當吸塵器將要越過障礙物時，此時可以通 過電子電路切換到下臺階下視窗7，此時傳感器能夠準確捕捉到吸塵器即將越過障礙物。
權利要求一種自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置，其特徵在於它包括底盤(1)、行走輪組(2)、支架(3)、接收光通道(4)、發射光通道(5)、側下視窗(6)、下臺階下視窗(7)、上臺階下視窗(8)、接收管(9)和發射管(10)；所述側下視窗(6)在底盤(1)的兩側邊，左右各有一個；所述下臺階下視窗(7)和上臺階下視窗(8)分布在底盤(1)的正前方左右兩側；所述支架(3)通過卡扣安裝在底盤(1)上，發射光通道(5)和接收光通道(4)均位於支架(3)內部，且均傾斜於水平面；所述發射管(10)和接收管(9)發射的紅外光區域的夾角為180度。
2.根據權利要求1所述自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置，其特徵在於所述底盤 (1)的尾部有一楔邊。
3.根據權利要求1或2所述自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置，其特徵在於安裝 在下臺階下視窗(7)中的支架(3)和安裝上臺階下視窗(8)中的支架(3)結構不一樣，其 中，安裝在下臺階下視窗(7)中的支架(3)的發射光通道(5)和接收光通道(4)與垂直方 向的夾角均為7度；安裝在上臺階下視窗(8)中的支架(3)的發射光通道(5)和接收光通 道(4)與垂直方向的夾角均為9度。
專利摘要本實用新型公開了一種自適應越障的無盲區吸塵器下視裝置，它主要由底盤、行走輪組、支架、接收光通道、發射光通道、側下視窗、下臺階下視窗、上臺階下視窗、接收管、發射管組成。本實用新型具有4個下視窗口，利用機械結構將發射光通道和接收光通道加以改進，使得該裝置的檢測範圍沒有盲區。本實用新型在電子電路的控制下，通過切換上臺階下視窗和下臺階下視窗，具有良好的自適應越障能力而不會跌落，可廣泛應用於各式自主移動吸塵器。
文檔編號A47L9/28GK201595779SQ200920201658
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者龐作偉, 張學群, 朱世強, 楊立忠, 賴小波 申請人:杭州明強智能科技有限公司