碰撞位置检测装置、系统和检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种碰撞位置检测装置、系统和检测方法，属于碰撞检测技术领域。所述装置用于包覆在可移动设备的外壳上，包括由内向外依次排列的第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层；所述第一导电层的一端与第一导线连接，所述第一导线用于连接AD转换器或微处理器的AD转换接口；所述第二导电层与所述支撑层接触的一侧导电，所述第二导电层的一端与第二导线连接，另一端与第三导线连接，所述第二导线和第三导线分别用于连接电源的正极和负极。本发明专利技术实施例提供的碰撞位置检测装置和系统，产品整体成本低，采用可弯折的柔性材料制成，可灵活配置在多种设备上；可计算出碰撞的具体位置，检测的精度和灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碰撞检测
，具体而言，涉及一种碰撞位置检测装置、系统和检测方法。
技术介绍
可移动设备，例如扫地机，在移动过程中经常面临复杂的周边环境，难免发生碰撞。为了在碰撞发生时，能够规划正确的路线躲避障碍物，需要在扫地机上设置碰撞检测装置。系统借助传感器输出信息标记障碍物位置，避免再次发生碰撞，以弥补机器人避障能力的不足。现有的碰撞检测装置包括以下几种：第一种碰撞检测装置采用粗略检测的方式，通过一个开关或者压力传感器连接到一个面积较大的面壳上，当面壳接触障碍物时，导致开关或者传感器状态的变化，这样能够检测到较大范围内的碰撞，缺点是：只能检测到机器人整体是否发生了碰撞，而不能确定碰撞发生的具体位置；第二种碰撞检测装置通过布置多个上述装置，可以感知到机器人的某几个大致的碰撞位置。缺点是：由于使用了多个传感器，占有空间和处理器资源较多，成本较高，但精确度不高。第三种碰撞检测装置在第一种装置的基础上，配合带有聚焦透镜的红外测距传感器来实现检测障碍物位置的目的。当碰撞到障碍物时，机器人自身旋转，通过上述红外测距传感器来扫描障碍物的位置。这样能够较准确地检测到障碍物的位置，缺点是：每次碰到障碍物时都要旋转，一定程度上会降低检测的速度；而且成本较高。综上所述，现有技术的碰撞检测装置存在成本高和检测精确度低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种碰撞位置检测装置、系统和检测方法，能够快速准确地感知碰撞的位置。第一方面，本专利技术实施例提供了一种碰撞位置检测装置，用于包覆在可移动设备的外壳上，包括由内向外依次排列的第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层；所述第一导电层的一端与第一导线连接，所述第一导线用于连接AD转换器或带有AD转换模块的微处理器的采样端口，所述采样端口包括模拟信号输入接口；所述第二导电层与所述支撑层接触的一侧导电，所述第二导电层的一端与第二导线连接，与第二导线连接端相对的另一端连接第三导线，所述第二导线和第三导线分别用于连接电源的正极和负极。结合第一方面，本专利技术实施例还提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一导电层包括直接喷涂在所述可移动设备的外壳表面的导电材料或包覆在所述可移动设备的外壳上的导电材料。结合第一方面，本专利技术实施例还提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述支撑层包括网状弹性膜。结合第一方面，本专利技术实施例还提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二导电层包括一侧溅射有导电镀层的塑料薄膜，所述导电镀层的阻抗均匀分布；所述塑料薄膜溅射有导电镀层的一侧与所述支撑层接触，另一侧与所述碰撞缓冲层接触。结合第一方面，本专利技术实施例还提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述碰撞缓冲层由弹性材料制成，所述弹性材料包括橡胶或硅胶。结合上述任意一种可能的实施方式，本专利技术实施例还提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层之间通过粘结的方式连接。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种碰撞位置检测系统，包括上述任意一种碰撞位置检测装置和可移动设备；所述可移动设备的电源的正极和负极分别连接第二导线和第三导线，所述可移动设备直接连接第一导线或通过AD转换器连接第一导线；所述可移动设备直接连接第一导线，包括：所述可移动设备的AD转换模块的模拟信号输入接口与第一导线连接；所述可移动设备通过AD转换器连接第一导线，包括：所述AD转换器的模拟信号输入接口与第一导线连接。结合第二方面，本专利技术实施例还提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述可移动设备为具有自主规划移动路线能力的设备。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种碰撞位置检测方法，应用于上述可移动设备上，包括：通过采样端口采集第一导线的电压值；将所述电压值与预设的参考值进行比较，若所述电压值小于所述参考值，则计算所述电压值与所述参考值的比值；根据所述比值和预存的第二引线连接端与第三引线连接端之间的距离，计算碰撞点与第三引线连接端之间的距离；根据计算得到的距离和所述碰撞位置检测装置的安装位置确定碰撞点的具体位置。结合第三方面，本专利技术实施例还提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：根据确定出的碰撞点的具体位置控制所述可移动设备的移动方向；根据确定出的碰撞点的具体位置记录障碍物的具体位置，避免可移动设备再次与所述障碍物发生碰撞。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的碰撞位置检测装置和系统，包括由内向外依次排列的第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层，产品整体成本低。第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层均采用可弯折的柔性材料制成，可灵活配置在多种设备上。碰撞发生时，碰撞位置的第二导电层因发生形变而与第一导电层发生接触，此时，碰撞位置的两侧至两条导线之间可等效为两个电阻，根据两个电阻的比值，结合本专利技术实施例提供的检测方法，即可计算出碰撞的具体位置，检测的精度和灵敏度高。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，部分地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在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例所提供的碰撞位置检测装置的结构示意图；图2为本专利技术一实施例所提供的碰撞位置检测装置的碰撞状态图；图3为本专利技术一实施例所提供的碰撞位置检测装置在碰撞状态下的等效电路图；图4为本专利技术一实施例所提供的碰撞位置检测方法的流程图。图标：1-可移动设备的外壳；2-第一导电层；3-支撑层；4-第二导电层；5-碰撞缓冲层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，碰撞检测装置包括以下几种：第一种碰撞检测装置采用粗略检测的方式，通过一个开关或者压力传感器连接到一个面积较大的面壳上，当面壳接触障碍物时，导致开关或者传感器状态的变化，这样能够检测到较大范围内的碰撞，缺点是：只能检测到机器人整体是否发生了碰撞，而不能确定碰撞发生的具体位置；第二种碰撞检测装置通过布置多个上述装置，可以感知到机器人的某几个大致的碰撞位置。缺点是：由于使用了多个传感器，占有空间和处理器资源较多，成本较高，但精确度不高。第三种碰撞检测装置在第一种装置的基础上，配合带有聚焦透镜红外测距传感器来实现检测障本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碰撞位置检测装置，用于包覆在可移动设备的外壳上，其特征在于，所述装置包括由内向外依次排列的第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层；所述第一导电层的一端与第一导线连接，所述第一导线用于连接AD转换器或带有AD转换模块的微处理器的采样端口，所述采样端口包括模拟信号输入接口；所述第二导电层与所述支撑层接触的一侧导电，所述第二导电层的一端与第二导线连接，与第二导线连接端相对的另一端连接第三导线，所述第二导线和第三导线分别用于连接电源的正极和负极。

【技术特征摘要】
1.一种碰撞位置检测装置，用于包覆在可移动设备的外壳上，其特征在于，所述装置包括由内向外依次排列的第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层；所述第一导电层的一端与第一导线连接，所述第一导线用于连接AD转换器或带有AD转换模块的微处理器的采样端口，所述采样端口包括模拟信号输入接口；所述第二导电层与所述支撑层接触的一侧导电，所述第二导电层的一端与第二导线连接，与第二导线连接端相对的另一端连接第三导线，所述第二导线和第三导线分别用于连接电源的正极和负极。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一导电层包括直接喷涂在所述可移动设备的外壳表面的导电材料或包覆在所述可移动设备的外壳上的导电材料。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑层包括网状弹性膜。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二导电层包括一侧溅射有导电镀层的塑料薄膜，所述导电镀层的阻抗均匀分布；所述塑料薄膜溅射有导电镀层的一侧与所述支撑层接触，另一侧与所述碰撞缓冲层接触。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碰撞缓冲层由弹性材料制成，所述弹性材料包括橡胶或硅胶。6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述第一导电层、支撑层、第二导电层和碰撞缓冲层之间通过粘结的方式连接。7.一种碰...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，
申请(专利权)人：张强，
类型：发明
国别省市：北京;11