一种悬崖检测方法、装置和扫地机器人制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种悬崖检测方法、装置和扫地机器人，方法包括，向扫地机器人前下方发射超声波信号；判断是否在预定时间内接收到超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；接收到，则根据回波信号得到扫地机器人底部与发射物间的距离；将距离与预先设置的距离阈值比较，判断扫地机器人行进的前下方是否为悬崖。本发明专利技术避免了红外信号检测悬崖的方式易受反射物颜色影响和强光干扰的问题；采用多个档位发射超声波信号，大大提高超声波测距的距离范围，在距离相对较近，采用低档位探测到反射物，降低机器功耗，提高扫地机器人的续航，降低了噪音；本发明专利技术实现方式简单、环境适应性强、检测可靠性高，较大的提高了扫地机器人的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种悬崖检测方法、装置和扫地机器人
本专利涉及机器人
，尤其涉及一种悬崖检测方法、装置和扫地机器人。
技术介绍
目前扫地机器人主要采用红外信号检测悬崖的方式，然而，红外信号反射强度会受反射物颜色影响，颜色深的反射物会比颜色浅的反射物反射强度低很多。扫地机器遇到颜色深的地面时会有误判情况，严重影响清扫，在遇到反光很好的地面时，会出现悬崖检测漏判，导致扫地机器人跌落的情况。另外，红外信号在外界环境中有强光干扰的情况下，也会导致扫地机机器人悬崖检测误判或者漏判。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种悬崖检测方法、装置和扫地机器人，用于解决扫地机器人悬崖检测在特殊应用环境下失效的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种悬崖检测方法，包括，向扫地机器人前下方发射超声波信号；判断是否在预定时间内接收到所述超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；若接收到，则根据所述回波信号得到所述扫地机器人底部与发射物间的距离；将所述距离与预先设置的距离阈值比较，判断所述扫地机器人行进的前下方是否为悬崖。进一步地，所述向扫地机器人前下方发射超声波，包括：采用不同的档位，以不同信号强度向扫地机器人的前下方发射超声波信号。进一步地，还包括，在预定时间内，在最高档位未接收到回波信号，则判断为悬崖。进一步地，所述采用不同的档位，以不同信号强度向扫地机器人的前下方发射超声波信号包括，从最低档开始，以最低信号强度向机器人前下方发射超声波信号；判断是否在预定时间内接收到所述超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；当不能接收到回波信号时，逐级加档增加信号强度，直至能够在预定时间内接收到返回的回波信号，或直到达到最大档位。进一步地，当在某一档位，能够在预定时间内接收到返回的回波信号，根据所计算的反射物距机器人的距离小于预先设置的距离阈值，确定前方不是悬崖时，会重新以最低档位发射超声波。进一步地，当判断为悬崖的探测次数满足所述悬崖检测次数阈值时，停止行进。一种悬崖检测装置，包括，超声波发射组件、超声波接收组件、距离解算组件和悬崖检测组件；所述超声波发射组件，用于产生超声波发射信号，从所述机器人的前下部发射；所述超声波接收组件，用于从所述机器人的前下部接收发射的所述超声波遇到反射物反射的回波信号；所述距离解算组件，与所述超声波发射组件和所述超声波接收组件分别连接，用于计算超声波发射信号和与其对应的回波信号的时间差，测量反射物与机器人底部的距离；所述悬崖检测组件，与所述距离解算组件连接，将所述距离解算组件输出的距离与预先设置的距离阈值比较，判断所述扫地机器人行进的前下方是否为悬崖。进一步地，所述悬崖检测组件还与所述超声波发射组件和所述超声波接收组件连接，用于检测在最大档位，信号发射后在设定时间内是否接收到回波信号，如果未接收到回波信号，判断所述扫地机器人行进的前下方为悬崖。进一步地，还包括档位控制组件，所述档位控制组件与所述超声波发射组件、超声波接收组件连接；如果在当前档位发射信号后不能接收到回波信号，则档位控制组件进行加档操作，直至最高档；如果在当前档位能够接收到回波信号，且前方不是悬崖，则重新以最低档位，继续探测反射物。进一步地，所述超声波发射组件的发射探头和所述超声波接收组件的接收探头，分别安装于无人机的前下部；所述发射探头和接收探头的安装间距确保在发射组件以最大强度发射信号时，不对接收探头的信号接收造成影响。一种扫地机器人，包括上述任一种悬崖检测装置。本专利技术有益效果如下：本专利技术避免了红外信号检测悬崖的方式易受反射物颜色影响和强光干扰的问题；采用多个档位发射超声波信号，每个档位的发射功率都不同，这样可以大大提高超声波测距的距离范围，保证既可以测到比较近距离的反射物，也可以测到较远距离的反射物；并且扫地机器人正常工作时，由于超声波探头面临的反射物都是地面，距离相对较近，采用低档位就可以探测到距离，在最大程度的降低机器功耗，提高扫地机器人的续航；并且采用低档位的超声波发射会保证扫地机器人正常清扫过程中噪音不会太大。在做出悬崖检测过程中，通过连续多次的悬崖检测确定悬崖，保证悬崖检测的准确性。本专利技术实现了扫地机器人的悬崖检测工作，实现方式简单、环境适应性强、检测可靠性高，较大的提高了扫地机器人的性能。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例中的悬崖检测方法流程图；图2为本专利技术实施例中的悬崖检测装置组成连接示意图；图3为本专利技术实施例中的超声波发射组件组成连接示意图；图4为本专利技术实施例中的超声波接收组件组成连接示意图；图5为本专利技术实施例中的超声探头安装示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。本专利技术的一个具体实施例，公开了一种悬崖检测方法，用于扫地机器人的悬崖检测，具体方法包括，向扫地机器人前下方发射超声波信号；可选的，向扫地机器人前下方发射超声波，可采用不同的档位，以不同信号强度向扫地机器人的前下方发射超声波信号。特殊的，为在提升检测效率的同时简化设计流程，可将档位设置为高、中、低三档。各档位下信号的发射强度，可根据悬崖检测精度的需求选择。判断是否在预定时间内接收到所述超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；扫地机器人在悬崖检测时，一般应处于扫地的运行状态，为了提高检测效率及检测的准确率，预定时间不能设置过长，在档位较低时，将预定时间设置较短，如未接收到回波信号，则增加档位，以此减少在低档位需较长的检测时间，提升检测效率及准确率。若在较短的预设时间内能接收到回波信号，则说明反射物据扫地机器人距离较近，不判断为悬崖。若接收到，则根据所述回波信号得到所述扫地机器人底部与发射物间的距离；可选的，可以通过两次信号接收时间差得到距离信息。将所述距离与预先设置的距离阈值比较，判断所述扫地机器人行进的前下方是否为悬崖。距离阈值，可根据实际需要来设定。还可以包括，若在高档位工作时，在预定时间内，在未接收到回波信号，则判断为悬崖。如图1所示，本实施例公开的一种多档位超声波探测方法包括以下步骤：步骤S1、采用低档向机器人前下方发射超声波信号；步骤S2、判断是否能够接收到反射的回波信号，如果不能，则进入步骤S3；如果能，则进入步骤S5；步骤S3、将档位增加到中档，判断是否能够接收到回波信号，如果不能，进入步骤S4；如果能，则进入步骤S5；步骤S4、将档位增加到高档，判断是否能够在设定时间内接收到回波信号，如果能，进入步骤S5；如果不能，则判断是悬崖，停止行进；步骤S5、则计算反射物距机器人的距离，如果距离大于预先设置的距离阈值，则判断是悬崖，停止行进；如果距离小于预先设置的距离阈值，则判断不是悬崖，后续返回步骤S1。特殊的，在步骤S5中，当判断为悬崖的探测次数满足所述悬崖检测次数阈值时，判断行进前方为悬崖，停止行进。所述悬崖检测次数阈值根据可靠性要求确定，悬崖检测次数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬崖检测方法，其特征在于，包括，向扫地机器人前下方发射超声波信号；判断是否在预定时间内接收到所述超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；若接收到，则根据所述回波信号得到所述扫地机器人底部与发射物间的距离；将所述距离与预先设置的距离阈值比较，判断所述扫地机器人行进的前下方是否为悬崖。

【技术特征摘要】
1.一种悬崖检测方法，其特征在于，包括，向扫地机器人前下方发射超声波信号；判断是否在预定时间内接收到所述超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；若接收到，则根据所述回波信号得到所述扫地机器人底部与发射物间的距离；将所述距离与预先设置的距离阈值比较，判断所述扫地机器人行进的前下方是否为悬崖。2.根据权利要求1所述的悬崖检测方法，其特征在于，所述向扫地机器人前下方发射超声波，包括：采用不同的档位，以不同信号强度向扫地机器人的前下方发射超声波信号。3.根据权利要求1所述的悬崖检测方法，其特征在于，还包括，在预定时间内，在最高档位未接收到回波信号，则判断为悬崖。4.根据权利要求2所述的悬崖检测方法，其特征在于，所述采用不同的档位，以不同信号强度向扫地机器人的前下方发射超声波信号包括，从最低档开始，以最低信号强度向机器人前下方发射超声波信号；判断是否在预定时间内接收到所述超声波信号遇到反射物后返回的回波信号；当不能接收到回波信号时，逐级加档增加信号强度，直至能够在预定时间内接收到返回的回波信号，或直到达到最大档位。5.根据权利要求3所述的悬崖检测方法，其特征在于，当在某一档位，能够在预定时间内接收到返回的回波信号，根据所计算的反射物距机器人的距离小于预先设置的距离阈值，确定前方不是悬崖时，会重新以最低档位发射超声波。6.根据权利要求3-4任一所述的悬崖检测方法，其特征在于，当判断为悬崖的探测次数满足所述悬崖检测次数阈值时，停止行进。7.一种悬崖检测装置，其特征在于，包括，超声波发射组件、超声波接收组件、距离解算组...

【专利技术属性】
技术研发人员：檀冲，郭保东，孙明辉，严涛，李贝，
申请(专利权)人：小狗电器互联网科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11