[實用新型]建圖與導航定位用測距裝置

有效

• 申請號: 201820444693.7
• 申請日: 2018-04-01
• 公開（公告）號: CN207924145U
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 冷雨泉
• 申請（專利權）人: 深圳慎始科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S15/08;G01C21/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于光電信息傳感器技術領域，特別涉及建圖與導航定位用測距裝置。包括外殼支撐模塊及設置于外殼支撐模塊內的第一測距模塊、第二測距模塊及電子電路模塊，第一測距模塊和第二測距模塊均與電子電路模塊連接，第一測距模塊包括結構光發射單元和結構光接收單元，結構光發射單元用于發射結構光至目標區域內的物體上，結構光接收單元用于接收目標區域內物體反射的反射光線、且將光信號變為電信號輸送給電子電路模塊，電子電路模塊根據接收的電信號計算出物體上的點到裝置的距離；第二測距模塊用于彌補第一測距模塊近處盲區的測試。本實用新型能夠應用于室內機器人的定位及導航，具有安裝方便、體積下、壽命長的特點。

技術領域

本實用新型屬于光電信息傳感器技術領域，特別涉及一種建圖與導航定位用測距裝置。

背景技術

隨著智能家居的發展，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。現有的家庭清掃機器人中部分不具有地圖構建和導航功能，在清掃過程中“亂跑”，難以實現全覆蓋清掃；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、碰撞傳感器實現了低精度的地圖構建和導航，效果優于前者，但依舊難以實現全覆蓋清掃；現階段，能夠實現較好的地圖構建和導航的家庭用清掃機器人多采用旋轉式激光雷達方案，該激光雷達采用三角測距的方式實現對距離的測量，但是該方案通過電機帶動測量模塊旋轉會面臨滑環壽命問題，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。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供建圖與導航定位用測距裝置，其主要用途是為移動機器人提供經濟的地圖構建和導航的功能，能夠應用于室內機器人的定位及導航，相比于旋轉式的三角測距激光雷達具有安裝方便、體積下、壽命長的特點。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

建圖與導航定位用測距裝置，包括外殼支撐模塊及設置于所述外殼支撐模塊內的第一測距模塊、第二測距模塊及電子電路模塊，所述第一測距模塊和第二測距模塊均與電子電路模塊連接，所述第一測距模塊包括結構光發射單元和結構光接收單元，所述結構光發射單元用于發射結構光至目標區域內的物體上，所述結構光接收單元用于接收所述目標區域內物體反射的反射光線、且將光信號變為電信號輸送給電子電路模塊，所述電子電路模塊根據接收的電信號計算出所述物體上的點到裝置的距離；所述第二測距模塊用于彌補第一測距模塊近處盲區的測量。

所述第二測距模塊為基于紅外或超聲波原理的測距模塊。

所述外殼支撐模塊為長方體結構，所述光發射單元和所述結構光接收單元分別布置在所述外殼支撐模塊的長度方向上的兩端；所述第二測距模塊位于所述結構光發射單元和所述結構光接收單元的中間。

所述結構光發射單元發射的結構光為單點、單條線形、多條平行線形、螺旋線形、同心圓線形、網格線形或網格點形；

所述結構光發射單元固定于外殼支撐模塊或電子電路模塊上、且與所述電子電路模塊電連接。

所述結構光接收單元包括傳感器和光學透鏡，所述光學透鏡用于將所述目標區域內物體反射的反射光線聚焦至傳感器上，所述傳感器用于將光信號轉化為電信號。

所述傳感器可為線形CCD、線形CMOS、面陣CCD或面陣CMOS。

所述結構光接收單元固定于外殼支撐模塊或電子電路模塊上、且與所述電子電路模塊電連接。

所述外殼支撐模塊上設有對外的固定孔和數據傳輸孔。

本實用新型與現有技術相比，其優點及有益效果是：

本實用新型采用結構光發射和接受的方案，相比于旋轉式雷達，無旋轉機械零部件，從而具有使用壽命長、價格成本低的優勢。

相比于已有的結構光傳感器，本實用新型結合紅外或超聲波測距模塊，大大減小了傳感器的測距盲區。