自移动设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自移动设备，包括：壳体；移动模块；驱动模块；控制模块；所述壳体上设置用以识别自移动设备前进方向障碍物的超声波传感器组件，所述壳体上设置用以识别障碍物的超声波传感器组件，所述超声波传感器组件包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度地布置在所述壳体上。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过使用超声波传感器实现障碍物的检测，并通过将两个超声波传感器呈角度布置，增大了壳体宽度方向上超声波的覆盖范围，增加了壳体宽度方向障碍物检测的范围。

Self-mobile devices

【技术实现步骤摘要】
自移动设备
本技术涉及一种自移动设备，尤其一种非接触式避障的自移动设备。
技术介绍
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能设备的自移动机器人已经开始慢慢的走进人们的生活。三星、伊莱克斯等公司均开发了全自动吸尘器并已经投入市场。这种全自动吸尘器通常体积小巧，集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池和充电系统，能够无需人工操控，自行在工作区域内自动巡航和吸尘，在能量低时自动返回充电站，对接并充电，然后继续巡航和吸尘。同时，哈斯科瓦纳等公司开发了类似的智能割草机，其能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。由于这种自移动机器人在一次设置之后就无需再投入精力管理，将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来，因此受到极大欢迎。工作区域内通常存在阻碍自移动机器人移动的障碍物，自移动机器人需要具备识别障碍物的功能，进而在遇到障碍物时自动避开或者遇到障碍物前自动避开。在常规技术中，自移动机器人采用接触式避障手段。在该技术中，自移动机器人的机身上设有碰撞传感器，当自移动机器人与障碍物发生碰撞时，碰撞传感器产生碰撞信号，自移动机器人的控制模块接收到碰撞信号，判断自移动机器人的前进方向上存在障碍物，进而控制自移动机器人转向或后退，进行避障。在接触式避障方式下，自移动机器人需要碰撞到障碍物时，才能识别出障碍物。这种方式不仅需要自移动机器人的机身具备较高的碰撞强度，增加了自移动机器人的成本，而且还不能适应一些不适宜发生碰撞的工况。
技术实现思路
本技术提供一种能够实现非接触式避障的自移动设备。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种自移动设备，其包括：壳体；移动模块，设置于所述壳体上，用于带动所述壳体移动；驱动模块，用于驱动所述移动模块移动；控制模块，用于控制所述自移动设备；所述壳体上设置用以识别壳体前方障碍物的超声波传感器组件，所述超声波传感器组件包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度地布置在所述壳体上。进一步的，所述第一超声波传感器具有第一轴线，第二超声波传感器具有第二轴线，所述第一轴线和第二轴线从俯视角度上具有投影交点，所述第一轴线为第一超声波传感器发射的超声波声场的轴线，所述第二轴线为第二超声波传感器发射的超声波声场的轴线。进一步的，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为60°-110°。进一步的，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为70°-90°。进一步的，所述壳体具有壳体轴线，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为10°-80°。进一步的，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为25°-55°。进一步的，所述第一轴线与第二轴线在高度方向上共面。进一步的，所述第一超声波传感器在第一收发区域内接收和发射超声波，所述第二超声波传感器在第二收发区域内接收和发射超声波，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度布置使得所述第一收发区域和所述第二收发区域部分重叠，从而形成三个检测区域，其中，第一收发区域和第二收发区域相互重叠的部分为第三检测区域，第一收发区域中重叠之外的部分为第一检测区域，第二收发区域中重叠之外的部分为第二检测区域。进一步的，所述第三检测区域至少同时覆盖所述第一收发区域内的部分第一测距盲区和所述第二收发区域内的部分第二测距盲区，所述第一测距盲区为第一超声波传感器发射超声波信号结束后的一段时间的余震，在这个时间段内，超声波回波信号无法与发射的超声波信号区分，所述第二测距盲区为第二超声波传感器发射超声波信号结束后的一段时间的余震，在这个时间段内，超声波回波信号无法与发射的超声波信号区分。进一步的，所述控制模块控制所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器在时间上交替发射超声波，所述控制模块控制所述第一超声波传感器在第一时间段内发射超声波，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器在第一时间段内接收障碍物回波，所述控制模块控制所述第二超声波传感器在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器在第二时间段内接收障碍物回波。进一步的，所述控制模块依据所述超声波传感器组件中第一超声波传感器和第二超声波传感器所发射和接收障碍物回波的组合情况，判断障碍物的方位。进一步的，当所述超声波传感器组件中只有第一超声波传感器发射超声波，并且只有第一超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第一检测区域；当所述超声波传感器组件中只有第二超声波传感器发射超声波，并且只有第二超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第二检测区域；当所述超声波传感器组件中第一超声波传感器发射超声波、第一超声波传感器和第二超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第三检测区域；当所述超声波传感器组件中第二超声波传感器发射超声波、第一超声波传感器和第二超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第三检测区域；当所述超声波传感器组件中第一超声波传感器发射超声波、第二超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第三检测区域；当所述超声波传感器组件中第二超声波传感器发射超声波、第一超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第三检测区域。进一步的，所述控制模块依据所述超声波传感器组件的发射超声波和接收障碍物回波的时间差，计算障碍物离自移动设备的距离。进一步的，当协同工作的所述超声波传感器为3个或以上时，多个发射超声声波传输范围无重叠的超声波传感器采用同时发射超声波的模式，声波传输范围有重叠的其中一个超声波传感器与声波传输范围无重叠的超声波传感器同时发射超声波时，其余超声波传感器接收超声波。进一步的，当协同工作的所述超声波传感器为3个或以上时，多个发射超声声波传输范围无重叠的超声波传感器采用轮流发射超声波的模式，声波传输范围有重叠的其中一个超声波传感器发射超声波时，其余超声波传感器接收超声波，声波传输范围无重叠的超声波传感器发射超声波时，其余超声波传感器接收超声波。进一步的，所述超声波传感器设于自移动设备长度方向的前半部分。进一步的，所述超声波传感器相对于地面的安装高度范围为19厘米到20厘米。进一步的，所述超声波传感器具有声波束轴，所述声波束轴呈水平布置。进一步的，所述超声波传感器具有接收和发射超声波的收发区域，该收发区域具有与壳体前端邻近的第一边界线，所述壳体上具有与第一收发区域邻近的邻接壁，所述邻接壁的上表面低于所述第一边界线。进一步的，垂直于所述第一超声波传感器发射的超声波波束的轴线做一个切面得到波形面，所述波形面具有一个长轴方向和一个短轴方向，所述自移动设备设有底面，所述底面为自移动设备工作时与地面接触的若干接触点形成的基准面，所述长轴方向安装为和底面基本平行，所述短轴方向安装为和底面基本垂直所述超声波传感器。进一步的，所述波形面呈椭圆形。进一步的，所述第一超声波传感器本身发射的超声波波束的波形面是非圆形。进一步的，所述超声波传感器本身发射的超声波波束的波形面是圆形，所述第一超声波传感器发射超声波的一端设有用以调整所述第一超声波传感器发射的超声波波束形状的波束调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自移动设备，其包括：壳体；移动模块，设置于所述壳体上，用于带动所述壳体移动；驱动模块，用于驱动所述移动模块移动；控制模块，用于控制所述自移动设备；其特征在于，所述壳体上设置用以识别壳体前方障碍物的超声波传感器组件，所述超声波传感器组件包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度地布置在所述壳体上。

【技术特征摘要】
2017.08.30 CN 2017107647711;2018.03.02 CN 201810171.一种自移动设备，其包括：壳体；移动模块，设置于所述壳体上，用于带动所述壳体移动；驱动模块，用于驱动所述移动模块移动；控制模块，用于控制所述自移动设备；其特征在于，所述壳体上设置用以识别壳体前方障碍物的超声波传感器组件，所述超声波传感器组件包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度地布置在所述壳体上。2.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述第一超声波传感器具有第一轴线，第二超声波传感器具有第二轴线，所述第一轴线和第二轴线从俯视角度上具有投影交点，所述第一轴线为第一超声波传感器发射的超声波声场的轴线，所述第二轴线为第二超声波传感器发射的超声波声场的轴线。3.根据权利要求2所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为60°-110°。4.根据权利要求3所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为70°-90°。5.根据权利要求2所述的自移动设备，其特征在于，所述壳体具有壳体轴线，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为10°-80°。6.根据权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为25°-55°。7.根据权利要求2所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线与第二轴线在高度方向上共面。8.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述第一超声波传感器在第一收发区域内接收和发射超声波，所述第二超声波传感器在第二收发区域内接收和发射超声波，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度布置使得所述第一收发区域和所述第二收发区域部分重叠，从而形成三个检测区域，其中，第一收发区域和第二收发区域相互重叠的部分为第三检测区域，第一收发区域中重叠之外的部分为第一检测区域，第二收发区域中重叠之外的部分为第二检测区域。9.根据权利要求8所述的自移动设备，其特征在于，所述第三检测区域至少同时覆盖所述第一收发区域内的部分第一测距盲区和所述第二收发区域内的部分第二测距盲区，所述第一测距盲区为第一超声波传感器发射超声波信号结束后的一段时间的余震，在这个时间段内，超声波回波信号无法与发射的超声波信号区分，所述第二测距盲区为第二超声波传感器发射超声波信号结束后的一段时间的余震，在这个时间段内，超声波回波信号无法与发射的超声波信号区分。10.根据权利要求8所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块控制所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器在时间上交替发射超声波，所述控制模块控制所述第一超声波传感器在第一时间段内发射超声波，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器在第一时间段内接收障碍物回波，所述控制模块控制所述第二超声波传感器在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器在第二时间段内接收障碍物回波。11.根据权利要求10所述的一种自移动设备，其特征在于，所述控制模块依据所述超声波传感器组件中第一超声波传感器和第二超声波传感器所发射和接收障碍物回波的组合情况，判断障碍物的方位。12.根据权利要求11所述的一种自移动设备，其特征在于，当所述超声波传感器组件中只有第一超声波传感器发射超声波，并且只有第一超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第一检测区域；当所述超声波传感器组件中只有第二超声波传感器发射超声波，并且只有第二超声波传感器接收障碍物回波时，所述控制模块判断障碍物位于所述第二检测区域；当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛晓初，冉沅忠，庞艳军，杜江，李兴红，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32