超声波传感器阵列结构、移动机器人本体及移动机器人制造技术

本实用新型专利技术实施例涉及移动机器人技术领域，公开了一种超声波传感器阵列结构、移动机器人本体及移动机器人，该超声波传感器阵列结构包括：立柱状壳体以及自下而上垂直布置在所述立柱状壳体侧壁上的三组超声波传感器组，第一超声波传感器组位于壳体侧壁底部，并且包括左前、右前、左侧前、右侧前传感器；第二超声波传感器组位于壳体侧壁中部，并且包括正前、左前、右前、左侧前、右侧前、左斜侧和右斜侧传感器；第三超声波传感器组位于壳体侧壁顶部，并且包括左前、右前、左侧前、右侧前传感器。通过上述方式，本实用新型专利技术实施例实现了对多高度、多方向障碍物的超声感测，尤其适用于移动机器人中，提升避障效果。提升避障效果。提升避障效果。

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器阵列结构、移动机器人本体及移动机器人


[0001]本技术实施例涉及移动机器人
，具体涉及一种超声波传感器阵列结构、移动机器人本体及移动机器人。

技术介绍

[0002]目前的移动机器人通常选用多种传感器组合进行避障，包括TOF摄像头、激光雷达和超声波传感器。为了增强安全性，一个机器人本体可能会安装多组超声波传感器进行避障。然而超声波传感器具有一定的感测范围，不合理的超声波传感器布置，容易造成避障盲区。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种超声波传感器阵列结构、移动机器人本体以及移动机器人，以克服移动机器人超声避障盲区问题，提升避障效果。
[0004]根据本技术实施例的一个方面，提供了一种超声波传感器阵列结构，包括：立柱状壳体，以及自下而上布置在所述立柱状壳体侧壁上的第一超声波传感器组、第二超声波传感器组和第三超声波传感器组，其中所述第一超声波传感器组位于所述立柱状壳体侧壁的底部，并且包括左右对称、水平分布的第一左前传感器、第一右前传感器、第一左侧前传感器、第一右侧前传感器；所述第二超声波传感器组位于所述立柱状壳体侧壁的中部，并且包括左右对称、水平分布的正前传感器、第二左前传感器、第二右前传感器、第二左侧前传感器、第二右侧前传感器、左斜前传感器、右斜前传感器；所述第三超声波传感器组位于所述立柱状壳体侧壁的顶部，并且包括左右对称、水平分布的第三左前传感器、第三右前传感器、第三左侧前传感器、第三右侧前传感器。
[0005]在一种可选的方式中，所述超声波传感器阵列结构还包括第四超声波传感器组，所述第四超声波传感器位于所述立柱状壳体侧壁的中部，并且包括左右对称、水平分布的左后传感器、右后传感器、左侧后传感器、右侧后传感器。
[0006]在一种可选的方式中，所述第四超声波传感器组与所述第二超声波传感器组处于同一水平高度。
[0007]在一种可选的方式中，所述第一超声波传感器组、所述第二超声波传感器组、所述第三超声波传感器组在高度方向上等距布置。
[0008]在一种可选的方式中，所述第二超声波传感器组中各个传感器的检测角度在15
°
以内。
[0009]在一种可选的方式中，所述立柱状壳体侧壁包括拼接围合的前面板、后背板、左侧板、右侧板，以及位于所述前面板与所述左侧板之间的左斜前板、位于所述前面板与所述右侧板之间的右斜前板，其中，所述正前传感器、所述左前传感器、所述右前传感器位于所述前面板上；所述左侧前传感器、所述左侧后传感器位于所述左侧板上，所述右侧前传感器、所述右侧后传感器位于所述右侧板上；所述左斜侧传感器位于所述左斜前板上，所述右斜
传感器位于所述右斜前板上；所述左后传感器、所述右后传感器位于所述后背板上。
[0010]根据本技术实施例的另一方面，提供了一种移动机器人本体，包括所述的超声波传感器阵列结构。
[0011]根据本技术实施例的另一方面，提供了一种移动机器人，包括所述的移动机器人本体。
[0012]在一种可选的方式中，所述第一超声波传感器组距所述移动机器人底部的垂直距离小于20cm。
[0013]在一种可选的方式中，所述第三超声波传感器组距所述移动机器人顶部的垂直距离在5cm至20cm之间。
[0014]本技术实施例通过将超声波传感器阵列结构设计为自下而上布置在壳体上的三组超声波传感器组，并分别设置将每组多个传感器各自的位置，实现超声波传感器的合理布置，使得多个传感器协同工作，能够同时感测多种高度、多个角度方向的障碍物，减小盲区，在用于移动机器人时，能够有效提升机器人的避障能力。
[0015]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0017]图1示出了本专利技术实施例提供的超声波传感器阵列结构的立体结构示意图；
[0018]图2示出了本专利技术实施例提供的超声波传感器阵列结构另一角度的立体结构示意图。
[0019]具体实施方式中的附图标号如下：
[0020]第一左前传感器11，第一右前传感器12，第一左侧前传感器13，第一右侧前传感器14；正前传感器20，第二左前传感器21，第二右前传感器22，第二左侧前传感器23，第二右侧前传感器24，左斜前传感器25，右斜前传感器26；第三左前传感器31，第三右前传感器32，第三左侧前传感器33，第三右侧前传感器34；左后传感器41，右后传感器42，左侧后传感器43，右侧后传感器44。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0022]现有移动机器人主要通过激光雷达进行避障，通过超声波传感器进行辅助。这是因为激光雷达能检测远距离障碍物，但是单线和多线激光雷达都存在一定的盲区，需要超声波传感器进行辅助检测。然而，超声波传感器安放位置并没有统一规范，部分移动机器人仅安装有一两个超声传感器；也有些移动机器人安装有多个超声波传感器，多个超声波传
感器的位置布置若不合理，则无法有效实现机器人的全身避障。
[0023]本专利技术人在实践中发现，移动机器人在移动过程中，在不同的高度位置和不同的方向，对超声波传感器避障感测有不同的需求。在此基础上，专利技术人设计了本技术实施例的超声波传感器阵列结构，以使用相对较少的超声波传感器，实现移动机器人移动过程中的全身避障。
[0024]请参阅图1和图2，分别示意性地示出了本技术实施例提供的超声波传感器阵列结构两个角度的立体图。
[0025]本技术实施例提供的超声波传感器阵列结构包括立柱状壳体，以及布置在壳体侧壁上的三组超声波传感器组，自下而上依次为第一超声波传感器组、第二超声波传感器组和第三超声波传感器组。
[0026]第一超声波传感器组位于立柱状壳体侧壁的底部，用于感测机器人行进路径中低高度范围的障碍物，例如台阶。该超声波传感器组包括左右对称设置并处于相同水平高度的四个超声波传感器，这四个超声波传感器分别设置在壳体侧壁的左前方、右前方、左侧前方和右侧前方。其中，第一左前传感器11和第一右前传感器12用于感测机器人行进方向前方低高度范围内的障碍物；第一左侧前传感器13和第一右侧前传感器14分别用于感测机器人左右两侧、行进方向前部的低高度范围内的障碍物。
[0027]由于低高度范围内障碍物对机器人行进的阻碍主要体现在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器阵列结构，其特征在于，所述超声波传感器阵列结构包括：立柱状壳体以及自下而上布置在所述立柱状壳体侧壁上的第一超声波传感器组、第二超声波传感器组和第三超声波传感器组，其中所述第一超声波传感器组位于所述立柱状壳体侧壁的底部，并且包括左右对称、水平分布的第一左前传感器、第一右前传感器、第一左侧前传感器、第一右侧前传感器；所述第二超声波传感器组位于所述立柱状壳体侧壁的中部，并且包括左右对称、水平分布的正前传感器、第二左前传感器、第二右前传感器、第二左侧前传感器、第二右侧前传感器、左斜侧传感器、右斜侧传感器；所述第三超声波传感器组位于所述立柱状壳体侧壁的顶部，并且包括左右对称、水平分布的第三左前传感器、第三右前传感器、第三左侧前传感器、第三右侧前传感器。2.根据权利要求1所述的超声波传感器阵列结构，其特征在于，还包括第四超声波传感器组，所述第四超声波传感器位于所述立柱状壳体侧壁的中部，并且包括左右对称、水平分布的左后传感器、右后传感器、左侧后传感器、右侧后传感器。3.根据权利要求2所述的超声波传感器阵列结构，其特征在于，所述第四超声波传感器组与所述第二超声波传感器组处于同一水平高度。4.根据权利要求1所述的超声波传感器阵列结构，其特征在于，所述第一超声波传感器组、所述第二超声波传感器组、所述第三超声波传感器组在高度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，朱新立，任江川，
申请(专利权)人：达闼机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：