[實用新型]一種固態(tài)雷達清掃機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820014550.2
• 申請日: 2018-01-06
• 公開（公告）號: CN207908969U
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冷雨泉;任利學(xué);馬維斯;占志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳慎始科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種固態(tài)雷達清掃機器人，所述清掃機器人包括控制單元、傳感器單元、運動與驅(qū)動單元、清掃單元、框架單元、充電供電單元。傳感器單元包括懸崖傳感器、沿墻傳感器、IMU慣性測量傳感器、電子羅盤傳感器、里程計傳感器、碰撞傳感器、超聲波傳感器、固態(tài)雷達測距傳感器。清掃機器人邊緣布置一個或多個固態(tài)雷達測距傳感器，當(dāng)清掃機器人在環(huán)境中移動時，固態(tài)雷達測距傳感器可實現(xiàn)一段環(huán)境地圖的構(gòu)建，結(jié)合IMU慣性測量傳感器、電子羅盤傳感器、里程計傳感器中的一個或多個傳感器的信息，實現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合，再通過清掃機器人在環(huán)境中的移動，可以實現(xiàn)整個地圖的高精度構(gòu)建和導(dǎo)航。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及清掃機器人領(lǐng)域及移動機器人領(lǐng)域，尤其涉及到具有雷達的能夠進行地圖構(gòu)建和導(dǎo)航的清掃機器人領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著智能家居的發(fā)展，家庭用、工廠用的清掃機器人越來越受到人們的重視和喜愛。現(xiàn)有的家庭清掃機器人中部分不具有地圖構(gòu)建和導(dǎo)航功能，在清掃過程中“亂跑”，難以實現(xiàn)全覆蓋清掃；另一種清掃機器人則是依靠IMU慣性測量單元、電子羅盤傳感器、里程計傳感器、碰撞傳感器實現(xiàn)了低精度的地圖構(gòu)建和導(dǎo)航，效果優(yōu)于前者，但依舊難以實現(xiàn)全覆蓋清掃；現(xiàn)階段，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的地圖構(gòu)建和導(dǎo)航的家庭用清掃機器人多采用旋轉(zhuǎn)式激光雷達方案，該激光雷達采用三角測距的方式實現(xiàn)對距離的測量，但是該方案通過電機帶動測量模塊旋轉(zhuǎn)會面臨滑環(huán)壽命問題，盡管可通過無線供電和通信的方式解決該問題，但是也增加了該方案的成本。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型所需要解決的問題是提供一種長壽命低成本的具有固態(tài)雷達地圖構(gòu)建和導(dǎo)航的清掃機器人，旨在以最經(jīng)濟的方式實現(xiàn)清掃機器人的地圖構(gòu)建和導(dǎo)航的功能。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案，并以一種典型實施實例為例進行說明。以下實施例有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型保護范圍。

一種固態(tài)雷達清掃機器人，包括控制單元、傳感器單元、運動與驅(qū)動單元、清掃單元、充電供電單元、框架單元；傳感器單元包括懸崖傳感器、沿墻傳感器、IMU慣性測量傳感器、電子羅盤傳感器、里程計傳感器、碰撞傳感器、固態(tài)雷達測距傳感器；控制單元實現(xiàn)控制、數(shù)據(jù)處理、通信的功能，固定于框架單元內(nèi)部；傳感器單元用于采集各類傳感器數(shù)據(jù)；運動與驅(qū)動單元采用雙主動輪和一個萬向輪的結(jié)構(gòu)方案，三者都固定于框架單元上；清掃單元固定于框架單元上；充電供電單元實現(xiàn)清掃機器人的充電和供電功能，固定在框架單元內(nèi)部；所述的固態(tài)雷達測距傳感器能夠感知環(huán)境中一段區(qū)域的物體與傳感器之間距離，結(jié)合清掃機器人的移動實現(xiàn)環(huán)境的全局地圖的構(gòu)建。

采用固態(tài)雷達測距傳感器結(jié)合IMU慣性測量傳感器、電子羅盤傳感器、里程計傳感器、碰撞傳感器中的一種或多種傳感器數(shù)據(jù)進行信息融合，實現(xiàn)高精度地圖構(gòu)建和導(dǎo)航；所述的地圖構(gòu)建和導(dǎo)航方法同樣適用于所有移動機器人，也在權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。

傳感器單元中懸崖傳感器位于清掃機器人前底部，數(shù)量為偶數(shù)，左右對稱布置，用于檢測傳感器下方是否有物體，防止清掃機器人跌落；傳感器單元中沿墻傳感器位于清掃機器人的左側(cè)方或右側(cè)方，數(shù)量為1個或2個，其信號發(fā)射與接收方向平行于地面，當(dāng)數(shù)量為1個時，優(yōu)先布置在右側(cè)方，當(dāng)數(shù)量為2個時，左側(cè)方和右側(cè)方各布置一個；IMU慣性測量傳感器和電子羅盤傳感器固定于控制單元的主板上；里程計傳感器位于運動與驅(qū)動單元上，檢測主動輪轉(zhuǎn)動的角度，數(shù)量為2個；碰撞傳感器位于清掃機器人的前側(cè)面，數(shù)量為偶數(shù)，左右對稱布置，碰撞傳感器前方有保護罩，當(dāng)碰撞時，保護罩與物體碰撞，按壓碰撞碰撞傳感器，實現(xiàn)感應(yīng)。