[發(fā)明專(zhuān)利]一種碰撞檢測(cè)裝置和吸塵機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910055463.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109645900A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王斌銳;沈曉斌;金英連;謝勝龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A47L11/24
• 分類(lèi)號(hào): A47L11/24;A47L11/40
• 代理公司: 深圳尚業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

一種碰撞檢測(cè)裝置和吸塵機(jī)器人，包括底板、碰撞傳遞機(jī)構(gòu)、碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)和控制器，碰撞傳遞機(jī)構(gòu)，設(shè)置在底板的側(cè)面，用于將碰撞時(shí)所受的力傳遞至所述碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)；碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)，包括觸摸頭和觸摸傳感器，觸摸頭與碰撞傳遞機(jī)構(gòu)連接，觸摸傳感器與觸摸頭配合，用于獲取觸摸頭的位移軌跡數(shù)據(jù)；處理器，用于處理位移軌跡數(shù)據(jù)以獲取物體碰撞的力度和位置。本申請(qǐng)可通過(guò)具有觸摸功能的裝置記錄碰撞傳遞機(jī)構(gòu)的等效碰撞位移軌跡，對(duì)位移軌跡數(shù)據(jù)的分析來(lái)估計(jì)碰撞的位置以及力度，本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及機(jī)器人，尤其涉及一種碰撞檢測(cè)裝置和吸塵機(jī)器人。

背景技術(shù)

吸塵機(jī)器人是一種能夠自主完成房屋地面清掃任務(wù)的裝置，但是吸塵機(jī)器人的工作環(huán)境往往是多樣化的，因?yàn)椴煌姆块g有不同的結(jié)構(gòu)，并且地面上還會(huì)有障礙物，這些都會(huì)影響機(jī)器人的正常工作，因此機(jī)器人必須具有避障和碰撞檢測(cè)功能。機(jī)器人的碰撞檢測(cè)可分為接觸式的以及非接觸式的。非接觸式的檢測(cè)方式可以有效地減少機(jī)器人與障礙物的碰撞。在非接觸式的碰撞檢測(cè)方法中，一種是采用測(cè)距的方式測(cè)量與障礙物之間的距離，如超聲波測(cè)距、紅外測(cè)距等，但是當(dāng)碰到細(xì)小的障礙物時(shí)則被檢測(cè)到的幾率大大下降；還有一種是采用三維環(huán)境建模的方式建立周?chē)h(huán)境模型，如激光雷達(dá)，但是成本非常高。對(duì)于接觸式碰撞檢測(cè)裝置，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種移動(dòng)機(jī)器人萬(wàn)向碰撞檢測(cè)開(kāi)關(guān)，該裝置能判斷檢測(cè)碰撞位置以及碰撞力度，需要使用到兩維位移傳感器，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N碰撞檢測(cè)裝置和吸塵機(jī)器人。

根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N碰撞檢測(cè)裝置，包括底板、碰撞傳遞機(jī)構(gòu)、碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)和控制器，所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)和所述碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在所述底板上；

所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述底板的側(cè)面，用于將碰撞時(shí)所受的力傳遞至所述碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)；

所述碰撞感應(yīng)機(jī)構(gòu)，包括觸摸頭和觸摸傳感器，所述觸摸頭與所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)連接，所述觸摸傳感器與所述觸摸頭配合，用于獲取所述觸摸頭的位移軌跡數(shù)據(jù)；

所述處理器，用于處理所述位移軌跡數(shù)據(jù)以獲取物體碰撞的力度和位置。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述觸摸頭包括第一觸摸頭；

所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)，包括第一碰撞傳遞組件，所述第一碰撞傳遞組件包括第一固定件、第一觸須和第一連接件，所述第一觸須通過(guò)所述第一固定件設(shè)置在所述底板上，所述第一觸摸頭通過(guò)所述第一連接件連接所述第一觸須。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述觸摸頭還包括第二觸摸頭；

所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)，還包括第二碰撞傳遞組件，所述第二碰撞傳遞組件包括第二固定件、第二觸須和第二連接件，所述第二觸須通過(guò)所述第二固定件設(shè)置在所述底板上，所述第二觸摸頭通過(guò)所述第二連接件連接所述第二觸須。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述第一碰撞傳遞組件和所述第二碰撞傳遞組件對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述第一觸摸頭和所述第二觸摸頭分別設(shè)置在所述底板的中心線附近。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述第一觸須和所述第二觸須分別由柔性材料制成。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述第一觸須的形狀和所述第二觸須的形狀分別為向外凸設(shè)的孤形。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述觸摸頭的軌跡可描述為f(x,y,a)＝0，其中x、y為觸摸頭軌跡，a為在柔性觸須的碰撞點(diǎn)的位置系數(shù)。

上述碰撞檢測(cè)裝置，所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)包括一組或多組，多組所述碰撞傳遞機(jī)構(gòu)均勻設(shè)置在所述底板的四周。

根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N吸塵機(jī)器人，包括上述碰撞檢測(cè)裝置。

由于采用了以上技術(shù)方案，使本申請(qǐng)具備的有益效果在于：