移动机器人上的接近度感测制造技术

技术编号:10812889 阅读:109 留言:0更新日期:2014-12-24 17:48
一种接近度传感器(520)包含彼此邻近地安置于传感器主体(514)上的第一及第二组件(522、523)。所述第一组件(522、524)为发射器(522)及接收器(524)中的一者,且所述第二组件(522a、524a)为发射器及接收器中的另一者。第三组件(522b、524b)邻近第二传感器与第一传感器相对地安置。如果所述第一传感器为发射器,那么所述第三组件为发射器,或如果所述第一传感器为接收器,那么所述第三组件为接收器。每一组件具有相应视场(523、525)。第一与第二视场相交,从而界定检测在第一阈值距离(3/4)内的地板表面(10)的第一体积(V1)。所述第二与第三视场相交,从而界定检测在第二阈值距离(DAC)内的地板表面的第二体积(V2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种接近度传感器(520)包含彼此邻近地安置于传感器主体(514)上的第一及第二组件(522、523)。所述第一组件(522、524)为发射器(522)及接收器(524)中的一者,且所述第二组件(522a、524a)为发射器及接收器中的另一者。第三组件(522b、524b)邻近第二传感器与第一传感器相对地安置。如果所述第一传感器为发射器,那么所述第三组件为发射器,或如果所述第一传感器为接收器,那么所述第三组件为接收器。每一组件具有相应视场(523、525)。第一与第二视场相交,从而界定检测在第一阈值距离(3/4)内的地板表面(10)的第一体积(V1)。所述第二与第三视场相交,从而界定检测在第二阈值距离(DAC)内的地板表面的第二体积(V2)。【专利说明】移动机器人上的接近度感测 相关申请案的夺叉参考 此美国专利申请案依据35U.S.C. § 119(e)主张对2012年9月21日提出申请的 美国临时申请案61/704, 419的优先权,所述美国临时申请案特此以全文引用的方式并入 本文。
本专利技术涉及用于移动机器人的接近度传感器。
技术介绍
真空清洁器通常使用空气泵来形成用于通常从地板且任选地也从其它表面提升 灰尘及尘埃的部分真空。真空清洁器通常将尘埃收集于灰尘袋或旋风集尘器中以供稍后处 置。在家庭中以及在工业中使用的真空清洁器以多种大小及型号存在,例如小型电池操作 手持式装置、家用中央真空清洁器、可在倒空之前处置数百公升灰尘的大型固定工业器具 及用于回收大量溢出物或移除经污染土壤的自推进真空卡车。 自主机器人真空清洁器在正常操作条件下通常导航通过居住空间的地板表面同 时在地板上进行真空吸尘。自主机器人真空清洁器通常包含允许其避开例如墙壁、家具或 楼梯等障碍物的传感器。机器人真空清洁器可在其碰到障碍物时变更其行驶方向(例如, 转弯或后退)。机器人真空清洁器还可在检测到地板上的异常污点时变更行驶方向或行驶 模式。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种接近度传感器,其包含:传感器主体,由所述传感器主 体装纳的第一发射器;由所述传感器主体装纳的第二发射器,其邻近于所述第一发射器; 及接收器,其邻近所述第一发射器与所述第二发射器相对地安置。所述第一发射器具有第 一视场,所述第二发射器具有第二视场,且所述接收器具有第三视场。所述第一与第三视场 的相交界定第一体积;且所述第二与第三视场的相交界定第二体积。所述第一体积检测距 感测参考点在第一阈值距离内的第一表面,且所述第二体积检测距所述感测参考点在第二 阈值距离内的第二表面。所述第二阈值距离大于所述第一阈值距离。 本专利技术的实施方案可包含以下特征中的一或多者。在一些实施方案中,所述第一 及第二发射器以及所述接收器界定相应视场轴,且所述传感器主体界定横向轴及纵向轴。 所述第一及第二发射器以及所述接收器沿着所述横向轴安置,其中其视场轴相对于所述纵 向轴以一角度布置。所述第一及第二发射器以及所述接收器中的一者的视场相对于所述传 感器主体的纵向轴以0度与约10度之间的角度布置。所述传感器主体包含经布置以界定 所述第一发射器、所述第二发射器或所述接收器中的至少一者的视场的至少一个壁。在一 些实例中,所述第一阈值距离等于约1英寸与约3英寸之间。另外或替代地,所述第二阈值 距离大于3英寸。 本专利技术的一个方面提供一种包含传感器主体以及第一、第二及第三传感器组件的 接近度传感器。所述第一及第二传感器组件彼此邻近地由所述传感器主体装纳。所述第一 传感器组件为发射器或接收器。所述第二传感器组件为发射器或接收器;所述第二传感器 组件不与所述第一传感器组件相同。所述第三传感器组件邻近所述第二传感器与所述第一 传感器相对地安置。如果所述第二传感器为发射器,那么所述第三传感器组件为发射器,或 如果所述第二传感器为接收器,那么所述第三传感器组件为接收器。所述第一传感器组件 具有第一视场,所述第二传感器组件具有第二视场且所述第三传感器组件具有第三视场。 所述第一视场与所述第二视场及所述第三视场相交。所述第一与第二视场的相交界定第一 体积,且所述第一与第三视场的相交界定第二体积。所述第一体积检测距感测参考点在第 一阈值距离内的第一表面,且所述第二体积检测距所述感测参考点在第二阈值距离内的第 二表面。所述第二阈值距离大于所述第一阈值距离。 在一些实施方案中,每一发射器发射红外光,且每一接收器接收所发射红外光的 反射。所述传感器主体可包含经布置以界定至少一个传感器组件的视场的至少一个壁。另 外或替代地,所述第一传感器组件与所述第二传感器组件之间的第一距离小于所述第二传 感器组件与所述第三传感器组件之间的第二距离。 每一传感器组件可界定视场轴,且所述传感器主体可界定横向轴及纵向轴。所述 传感器组件可沿着所述横向轴安置,其中其视场轴相对于所述纵向轴以一角度布置。所述 第二传感器组件及所述第三传感器组件的视场轴可为平行的。另外或替代地,所述第二传 感器组件及所述第三传感器组件的视场轴各自相对于所述传感器主体的所述纵向轴以〇 度与约10度之间的角度布置。所述第一传感器组件的视场轴可相对于所述纵向轴以约5 度与约15度之间的角度布置。所述第一传感器组件的视场轴的角度可大于所述第二及第 三传感器组件的视场轴的角度。 在一些实例中,所述第一阈值距离等于约1英寸与约10英寸之间。另外或替代地, 所述第二阈值距离可大于10英寸。 本专利技术的另一方面提供一种感测物体的接近度的方法。所述方法包含在计算处理 器处从第一传感器接收数据。所述第一传感器包含第一发射器及第一接收器。所述方法包 含在计算处理器处从包含第二发射器及第二接收器的第二传感器接收数据。所述第一发射 器及所述第二发射器为相同发射器,或所述第一接收器及所述第二接收器为相同接收器。 所述方法包含使用计算处理器基于所接收数据而确定感测参考点与所感测物体之间的目 标距离,且确定目标距离是否在第一阈值距离或第二阈值距离内。所述方法还包含基于目 标距离是在第一阈值距离还是第二阈值距离内而从计算处理器发布命令。在一些实例中, 计算处理器在确定目标距离是否在第一或第二阈值距离内与发布命令之间的处理时间等 于或小于约8毫秒。 在一些实施方案中,如果第一发射器及第二发射器为相同的,那么所述方法进一 步包含沿着第一视场从第一发射器发射光及沿着第二视场在第一接收器处接收所述光的 反射。另外,所述方法包含沿着第三视场在第二接收器处接收所述光的反射。所述第一视 场与所述第二及第三视场相交。第一与第二视场的相交界定第一体积,且第一与第三视场 的相交界定第二体积。所述第一体积检测距感测参考点在第一阈值距离内的第一表面,且 所述第二体积检测距感测参考点在第二阈值距离内的第二表面。所述第二阈值距离大于所 述第一阈值距离。第一、第二及第三视场可分别界定第一、第二及第三视场轴,其中第二及 第三视场轴为平行的。另外或替代地,所述方法可包含相对于共同纵向感测轴以约5度与 约15度之间的角度布置由第一视场界定的视场轴,且相对于共同纵向感测轴以O度与约10 度之间的角度布置由第二及第三视场界定的视场轴。 在一些实施方本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种自主机器人(100),其包括:机器人主体(110),其界定前向驱动方向(F);驱动系统(120),其支撑所述机器人主体(110)且经配置以在地板表面(10、10a、10b)上操纵所述机器人(100);传感器系统(500),其安置于所述机器人主体(110)上,所述传感器系统(500)包括至少一个接近度传感器(520、520a、520b、520c、520d、520e、520f),其中所述接近度传感器(520、520a、520b、520c、520d、520e、520f)包括:传感器主体(514);第一、第二及第三组件(522、522a、522b、524、524a、524b),其由所述传感器主体(514)装纳,所述第一组件(522、524)为发射器(522)及接收器(524)中的一者,且所述第二组件(522a、524a)及所述第三组件(522b、524b)中的每一者为发射器(522a、522b)及接收器(524a、524b)中的剩余一者;其中所述第一组件(522、524)具有第一视场(523、525),所述第二组件(522a、524a)具有第二视场(523a、525a),且所述第三组件(522b、524b)具有第三视场(523b、525b),所述第一视场(523、525)与所述第二视场(523a、525a)及所述第三视场(523b、525b)相交;且其中所述第一与第二视场(523、523a、525、525a)的所述相交(V1)界定第一体积(V1),且所述第一与第三视场(523、523b、525、525b)的所述相交(V2)界定第二体积(V2),所述第一体积(V1)检测距感测参考点(P)在第一阈值距离(DS)内的第一表面(10、10a、10b),且所述第二体积(V2)检测距所述感测参考点在第二阈值距离内的第二表面(10、10a、10b),所述第二阈值距离(DAC)大于所述第一阈值距离(DS);及控制器(200),其与所述驱动系统(120)及所述传感器系统(500)通信且具有处理从所述传感器系统(500)接收的数据的计算处理器(202),所述控制器(200)基于所述所接收数据而发布命令(241)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:史蒂文·V·沙姆利安塞缪尔·杜夫利尼古拉·罗曼诺夫
申请(专利权)人:艾罗伯特公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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