检测组件、扫地机器人及检测其行走路况的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种检测组件、扫地机器人及检测其行走路况的方法和系统，所述检测组件包括：多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体，所述光发射器、光接收器均安装在检测组件本体上，所述多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体集成为一体。所述光发射器、光接收器均采用飞行时间传感器和/或光学追踪传感器。本发明专利技术的结构相比于其它传感器结构较小，在节省扫地机前端结构空间前提下，还可以为扫地机搭载的其它功能传感器提供位置空间；减少模具的投入以及简化装配环节；扩大前端测距覆盖范围，相比于传统传感器的测量范围有了很大提高；相对于传统的红外悬崖、沿边传感器，精度有明显提高。

【技术实现步骤摘要】
检测组件、扫地机器人及检测其行走路况的方法和系统
本专利技术涉及扫地机器人
，特别涉及一种检测组件、扫地机器人及检测其行走路况的方法和系统。
技术介绍
随着科技的发展，扫地机器人走进千家万户，但是扫地机器人的智能化还受到一定的限制，如在家中不能智能避障，通常依靠碰撞后感知障碍物进行避障，会经常发生撞坏家具、花瓶等的情况，给消费者带来一定的困扰。现有技术部分厂家是通过超声波传感器、红外传感器、碰撞开关、激光雷达、以及视觉来进行对比室内障碍物。然而上述现有技术存在以下技术问题：(1)超声波传感器：受温湿度影响大，测量精度低；(2)激光雷达：单点激光测量范围小，电机差；(3)红外传感器：受光照影响较大，且波束角窄测量范围小；(4)碰撞开关：接触式测量，易毁坏扫地机器人及室内家居物品。(5)单目视觉无法测量障碍物的深度信息；(6)双目视觉计算繁杂且实时性差；(7)深度相机视野小测量范围窄。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种能够通过测量光子发射到接收的时间差进行测距，不会发生像红外一样受光照耗散强度影响的扫地机器人的检测组件。本专利技术还提出了一种扫地机器人、检测扫地机器人行走路况的方法、检测扫地机器人行走路况的系统。根据本专利技术第一方面实施例的扫地机器人的检测组件包括：多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体，所述光发射器、光接收器均安装在检测组件本体上，所述多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体集成为一体。根据本专利技术实施例的扫地机器人的检测组件，通过光发射器、接收器和回充精对准红外灯的复合结构，采用基于光子飞行时间传感器，通过测量光子发射到接收的时间差进行测距，不会发生像红外一样受光照耗散强度的影响。相比于其它传感器结构较小，在节省扫地机前端结构空间前提下，还可以为扫地机搭载的其它功能传感器提供位置空间；减少模具的投入以及简化装配环节。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，所述光发射器、光接收器均采用飞行时间传感器和/或光学追踪传感器。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，所述多个光发射器位于同一水平面，所述光接收器与所述光发射器不在同一水平面，且光接收器位于左右两个极限位置的光发射器之间的中心区域。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，进一步包括：多个回充精对准信号灯，所述回充精对准信号灯也集成在所述检测组件本体上。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，所述回充精对准信号灯与光发射器不在同一水平面上。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，相邻的两个光发射器之间的相对距离小于50mm。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，相邻的两个光发射器之间的法向夹角大于0°小于90°。根据本专利技术第二方面实施例的一种扫地机器人的检测组件，包括：多个传感器，所述传感器均安装在扫地机器人机体上，所述传感器采用以下传感器中的一种或多种：飞行时间传感器、光学追踪传感器、红外测距传感器、激光雷达、超声波传感器。该实施例扩大了前端测距覆盖范围，相比于传统传感器的测量范围有了很大提高；相对于传统的红外悬崖、沿边传感器，精度有明显提高。根据本专利技术一个实施例的扫地机器人的检测组件，每个传感器均包括一个光发射器和一个光接收器。根据本专利技术第三方面实施例的一种检测扫地机器人行走路况的系统，包括：如上所述的检测组件；以及检测电路，所述检测电路与所述光接收器电连接，以将所述光接收器的电信号进行运算处理，并生成输出信号；控制器，所述控制器与所述光接收器电连接以接收所述输出信号，将输出信号运算转换为检测组件与外界反射面之间的间距值。根据本专利技术一个实施例的检测扫地机器人行走路况的系统，根据所述外界反射面为障碍物，所述控制器被构造成根据所述检测组件与外界反射面之间的间距值落在预设阈值范围内判断存在障碍物，根据所述检测组件与外界反射面之间的间距值未落在预设阈值范围内判断不存在障碍物。根据本专利技术一个实施例的检测扫地机器人行走路况的系统，根据所述外界反射面为行走地面，所述控制器被构造成根据所述检测组件与外界反射面之间的间距值落在预设阈值范围内判断行走地面平坦，且根据所述检测组件与外界反射面之间的间距值未落在预设阈值范围内判断行走地面不平。根据本专利技术一个实施例的检测扫地机器人行走路况的系统，所述控制器被构造成根据存在障碍物或者行走地面不平发出停止指令或拐弯指令，以控制所述扫地机器人停止运动或拐弯。根据本专利技术第四方面实施例的一种扫地机器人，包括：机体；以及如上所述的检测扫地机器人行走路况的系统，所述检测组件位于所述机体的前部。根据本专利技术第五方面实施例的一种使用上述扫地机器人的检测扫地机器人行走路况的方法，包括：向外界反射面发射测试光线；接收经外界反射面反射的光线，并将所述光线的光强信号转化为电信号；对所述电信号进行运算处理，发出输出信号；将所述输出信号转换为检测组件与外界反射面之间的间距值，根据所述间距值是否落在预设阈值范围内来判断外界反射面的位置信息。根据本专利技术一个实施例的检测扫地机器人行走路况的方法，根据所述检测组件与外界反射面之间的间距值落在预设阈值范围内，判断行走路面平坦或检测到障碍物；根据所述检测组件与外界反射面之间的间距值未落在预设阈值范围内，判断行走路面不平或未检测到障碍物。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术第一方面实施例的扫地机器人的检测组件的结构示意图；图2是根据本专利技术第一方面实施例的多通道TOF传感器布局位置关系示意图；图3是根据本专利技术第二方面实施例的扫地机器人的检测组件安装在扫地机器人上的位置示意图；图4是根据本专利技术第二方面实施例的扫地机器人的检测组件的组成示意图；图5是根据本专利技术第三方面实施例的扫地机器人的行走路况检测系统组成示意图；图6是根据本专利技术第四方面实施例的扫地机器人的组成示意图；图7是根据本专利技术第五方面实施例的检测扫地机器人行走路况的方法流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例1下面参考图1、2描述根据本专利技术实施例的扫地机器人的第一种检测组件。本专利技术中，为了减少模具的投入以及简化装配环节，首先设计了光发射器、接收器和回充精对准红外灯的复合结构。优选的，采用基于光子飞行时间(TimeofFlight，TOF)传感器，通过测量光子发射到接收的时间差进行测距，不会发生像红外一样受光照耗散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫地机器人的检测组件，其特征在于，包括：/n多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体，所述光发射器、光接收器均安装在检测组件本体上，所述多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体集成为一体。/n

【技术特征摘要】
1.一种扫地机器人的检测组件，其特征在于，包括：
多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体，所述光发射器、光接收器均安装在检测组件本体上，所述多个光发射器、一个光接收器以及检测组件本体集成为一体。


2.根据权利要求1所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，
所述光发射器、光接收器均采用飞行时间传感器和/或光学追踪传感器。


3.根据权利要求1或2所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，
所述多个光发射器位于同一水平面，所述光接收器与所述光发射器不在同一水平面，且光接收器位于左右两个极限位置的光发射器之间的中心区域。


4.根据权利要求1所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，进一步包括：
多个回充精对准信号灯，所述回充精对准信号灯也集成在所述检测组件本体上。


5.根据权利要求4所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，
所述回充精对准信号灯与光发射器不在同一水平面上。


6.根据权利要求1所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，
相邻的两个光发射器之间的相对距离小于50mm。


7.根据权利要求1所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，
相邻的两个光发射器之间的法向夹角大于0°小于90°。


8.根据权利要求1所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，进一步包括：
多个传感器，所述传感器均安装在扫地机器人机体上，所述传感器采用以下传感器中的一种或多种：飞行时间传感器、光学追踪传感器、红外测距传感器、激光雷达、超声波传感器。


9.根据权利要求1所述的扫地机器人的检测组件，其特征在于，
每个传感器均包括一个光发射器和一个光接收器。


10.一种检测扫地机器人行走路况的系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-9中任一项所述的检测组件；以及
检测电路，所述检测电路与所述光接收器电连接，以将所述光接收器的电信号进行运算处理，并生成输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈令华，路远，李士杰，
申请(专利权)人：江苏美的清洁电器股份有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32