[發明專利]用于機器人測距測障的光學模組

在審

• 申請號: 201811044288.7
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN108802752A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 謝安全;謝平安;張池
• 申請（專利權）人: 深圳萊特光電股份有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S17/93;G01S7/481
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 劉興耿

本發明提供用于機器人測距測障的光學模組，包括PCB板，安裝于機器人內部，作為安裝電子元器件的載體，包括發射LED元件，焊裝于PCB板上；第一柔性導光器件，一端伸入至機器人內部，并對準發射LED元件，將光信號傳輸出去，另一端固定在機器人外殼上；接收LED元件，焊裝于PCB板上，對準第二柔性導光器件；將發射LED元件發射出的光信號經過障礙物反射后由第二柔性導光器件導入到接收LED元件，接收LED元件通過將光信號轉換為電信號，實現對距離和/或障礙物的測量判斷。第二柔性導光器件，一端固定在機器人外殼，一端固定在機器人內部并對準接收LED；本發明通過優化測距測障模組的結構，可實現測距測障的功能，組裝方便簡單，產能大幅提高，綜合成本降低超過50%。

技術領域

本發明涉及測距感應器技術領域，特別涉及一種用于機器人測距測障的光學模組。

背景技術

隨著智能化時代的到來，各種智能設備的產生為人們帶來巨大的便利。掃地機器人作為一種自動清潔的智能機器人，可以減輕人們的家務負擔。由于屋內存在臺階和眾多的障礙物，為了避免掃地機器人在工作的過程中從臺階處跌落或者碰到障礙物，本領域技術人員會在掃地機器人的底部和側面安裝測距測障模組。

現有技術中的測距測障模組1，其結構如圖1所述，包括外殼11，外殼內部設有一PCB板12，PCB板12上焊裝有發射LED元件13、接收LED元件14和轉接插口15，外殼11的下部還設有一用于過濾光波的光學透鏡16，外殼配合一后蓋17組裝起來，形成一獨立的測距測障模組；使用時，需要掃地機器人在外殼特定的位置開設用于安裝模組的安裝槽，然后將模組放入至安裝槽處固定住，另外還需要通過一連接線將模組內的PCB板與掃地機器人內部的主控PCB板電連接。

在實用的過程中發現，現有的測距測障模組存在以下弊端：1、測距測障模組部件多，工人在組裝模組時需要耗費大量的時間，組裝效率低；2、制造成本高，測距測障模組部件多，而且采用單獨的PCB板用于焊裝光敏元件和連接器插口，制造過程繁雜而且耗費大量的材料以及人工成本；3、角度不可調，由于測距測障模組只能裝于安裝槽內，因此外殼一旦開模之后，測距測障的模組難以調整角度。

因此需要改進。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種用于機器人測距測障的光學模組，以解決上述問題。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

用于機器人測距測障的光學模組，包括PCB板，安裝于使用該光學模組的機器人內部，作為安裝電子元器件的載體，還包括發射LED元件，焊裝于PCB板上，將電信號轉換為光信號并發射出去；第一柔性導光器件，一端伸入至機器人內部，并對準所述發射LED元件，將所述發射LED元件發射出來的光信號傳輸出去，另一端固定在機器人外殼上，以實現將傳輸出來的光信號導出至任意方向；接收LED元件，焊裝于PCB板上，用于接收發射LED元件發出并由障礙物反射回來的光信號，將其轉換為電信號，以實現測量距離或者檢測前方是否有障礙物；第二柔性導光器件，一端固定在機器人外殼，用于傳輸反射回來的光信號，另一端對準所述接收LED元件，以實現將反射回來的光信號傳輸到所述接收LED元件處。

作為本發明進一步的技術方案，所述發射LED元件選用紅外LED發射二極管，所述接收LED元件選用紅外LED接收二極管。

作為本發明進一步的技術方案，所述發射LED元件選用直插式紅外LED發射二極管，所述接收LED元件選用直插式紅外LED接收二極管。

作為本發明進一步的技術方案，所述發射LED元件選用貼片式紅外LED發射二極管，所述接收LED元件選用貼片式紅外LED接收二極管。

作為本發明進一步的技術方案，所述第一柔性導光器件包括導光光纖和光學透鏡，所述導光光纖的兩端均設有用于固定的卡扣件，所述光學透鏡固定或拆裝設置在卡扣件內。