多线激光器及清洁设备制造技术

一种多线激光器及清洁设备，所述多线激光器包括：壳体，基板，设置在所述壳体内，所述基板上设置N个激光光源，其中N为正整数，且N≥2；准直部件，设置在所述壳体内，配置为将所述激光光源发射的激光进行准直；以及整形部件，设置在所述壳体内，所述整形部件包括N个整形区域，分别配置为对所述N个激光光源发射的经准直后的N束激光进行整形以形成线状激光。直后的N束激光进行整形以形成线状激光。直后的N束激光进行整形以形成线状激光。

【技术实现步骤摘要】
多线激光器及清洁设备


[0001]本公开涉及激光探测
，具体而言，涉及一种多线激光器及清洁设备。

技术介绍

[0002]随着技术进步，诸如AGV机器人、服务机器人、清洁机器人等移动机器人在工业现场、商业场所和居民家庭等场景已得到广泛使用。当前自主移动机器人一般采用双目视觉避障方案、3D Tof避障方案和线激光避障方案。其中线激光避障方案，因其成本较低，测量精度相对较高，逐步成为诸如清扫机器人等消费类移动机器人的优选避障方案。线激光避障装置中，线激光器发出的线状激光的方向(线状激光倾斜角)和数量，是决定避障效果的重要因素。

技术实现思路

[0003]本公开一些实施例提供一种多线激光器，所述多线激光器包括：
[0004]壳体；
[0005]基板，设置在所述壳体内，所述基板上设置N个激光光源，其中N为正整数，且N≥2；
[0006]准直部件，设置在所述壳体内，配置为将所述激光光源发射的激光进行准直；以及
[0007]整形部件，设置在所述壳体内，所述整形部件包括N个整形区域，分别配置为对所述N个激光光源发射的经准直后的N束激光进行整形以形成线状激光。
[0008]在一些实施例中，所述N个整形区域中的每一个为垂直整形区域、水平整形区域和倾斜整形区域中的一个。
[0009]在一些实施例中，所述激光光源发射的激光经过所述准直部件后投射至所述整形部件上形成的光斑落入所述激光光源对应的整形区域内。
[0010]在一些实施例中，所述光斑的位置及尺寸由其对应的激光光源的位置、出光方向、所述准直部件的特性、所述准直部件与整形部件之间的距离中的至少一个确定。
[0011]在一些实施例中，所述基板和所述整形部件位于所述准直部件的两侧，所述基板位于所述准直部件的焦平面上，所述基板与所述准直部件的光轴垂直设置。
[0012]在一些实施例中，所述基板的中心或基板上两个激光光源的中心对称点位于所述准直部件的光轴上。
[0013]在一些实施例中，相邻整形区域之间设置有消光器。
[0014]在一些实施例中，所述多线激光器还包括消光筒，配置为容置所述基板、准直部件以及整形部件。
[0015]在一些实施例中，所述激光光源配置为分时发射激光和/或同时发射激光。
[0016]在一些实施例中，相互平行的线状激光对应的激光光源同时发射激光；相互交叉的线状激光对应的激光光源分时发射激光。
[0017]在一些实施例中，所述整形区域包括鲍威尔棱镜、柱面镜和波浪镜中的至少一个。
[0018]本公开一些实施例提供一种清洁设备，所述清洁设备包括前述实施例所述的多线
激光器。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。在附图中：
[0020]图1为本公开一些实施例提供的清洁设备的避障场景示意图；
[0021]图2为本公开一些实施例提供的清洁设备的避障场景示意图；
[0022]图3为本公开一些实施例提供的多线激光器的结构示意图；
[0023]图4为本公开一些实施例中提供的基板的结构示意图；
[0024]图5为本公开一些实施例提供的多线激光器的结构示意图；以及
[0025]图6为本公开一些实施例提供的清洁设备的避障场景示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。
[0027]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0028]本领域中，单线激光避障装置一般难以满足复杂环境的避障要求，而多线激光避障装置需要集成多个单线激光器，大幅增加成本和集成难度，消费类产品无法接受。具体地，清洁设备，例如扫地机器人、扫拖一体机等通常会采用线激光避障方案，线激光避障装置中，线激光器发出的线状激光的方向(线状激光倾斜角)和数量，是决定避障效果的重要因素。图1为本公开一些实施例提供的清洁设备的避障场景示意图。如图1所示，自动清洁设备200，例如为扫地机器人，在作业面300，例如为地面上自动行走。自动清洁设备200基于采用线激光避障执行避障。线激光避障装置斜向下发射一条与作业面水平的线状激光，若水平线状激光照射在障碍物上，水平线状激光会形成折点，通过与水平线状激光的打地部分对比，确认障碍物的距离，根据距离信息避让障碍物。
[0029]采用上述方式的避障方案，只能识别地面上的障碍物，对于地面悬空且悬空高度低于清扫机器人的障碍物无法识别，可能造成碰撞。另外采用上述的避障方案，线状激光打地距离相对较远，一般超过200mm，该距离下三角法测距原理精度相对较低，无法识别高度较低的障碍物，可能造成碰撞。
[0030]图2为本公开一些实施例提供的清洁设备的避障场景示意图。如图2所示，自动清洁设备200，例如为扫地机器人，在作业面300，例如为地面上自动行走。自动清洁设备200基
于采用垂直双线激光避障执行避障。线激光避障装置发射两条与地面垂直的线状激光，如垂直线状激光上存在障碍物，光线会形成折点，通过与线状激光的打地部分对比，确认障碍物的距离和高度，根据距离及高度信息避让障碍物。
[0031]采用上述方式的避障方案，存在水平方向盲区，如图中
①
、
②
和
③
的位置线激光无法覆盖，若存在障碍物会导致移动机器人无法避开，发生碰撞。垂直双线激光方案需要2颗单线激光器件分别装配在清扫机器人中线两侧，2颗单线激光成本较高，且安装调试复杂。
[0032]相关技术中可以通过增加线激光装置的数量来实现更加精确地避障，例如采用水平线状激光、竖直线状激光等配合的方式来实现多线激光避障。但是采用该种避障方案，会增加线激光器的数量，导致成本过高。
[0033]本公开提供一种多线激光器，所述多线激光器包括：基板，所述基板上设置N个激光光源，其中N为正整数，且N≥2；准直部件，配置为将所述激光光源发射的光进行准直；以及整形部件，所述整形部件包括N个整形区域，分别配置为对所述N个激光光源发射的经准直后的N束激光进行整形以形成多线激光。采用集成技术形成多线激光器，将多个激光光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多线激光器，其特征在于，所述多线激光器包括：壳体；基板，设置在所述壳体内，所述基板上设置N个激光光源，其中N为正整数，且N≥2；准直部件，设置在所述壳体内，配置为将所述激光光源发射的激光进行准直；以及整形部件，设置在所述壳体内，所述整形部件包括N个整形区域，分别配置为对所述N个激光光源发射的经准直后的N束激光进行整形以形成线状激光。2.根据权利要求1所述的多线激光器，其中，所述N个整形区域中的每一个为垂直整形区域、水平整形区域和倾斜整形区域中的一个。3.根据权利要求1或2所述的多线激光器，其中，所述激光光源发射的激光经过所述准直部件后投射至所述整形部件上形成的光斑落入所述激光光源对应的整形区域内。4.根据权利要求3所述的多线激光器，其中，所述光斑的位置及尺寸由其对应的激光光源的位置、出光方向、所述准直部件的特性、所述准直部件与整形部件之间的距离中的至少一个确定。5.根据权利要求1或2所述的多线激光器，其中，所述基板和所述整形部件位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淼，
申请(专利权)人：北京石头世纪科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：