扫地机器人及深度相机制造技术

本发明专利技术提供了一种扫地机器人及深度相机，包括：深度相机设置在机器人本体的侧面上；深度相机包括光投射器和光接收器；光投射器，向目标场景投射第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，第一点阵结构光中每一光束的功率密度大于第二点阵结构光中每一光束的功率密度；光接收器，用于接收目标场景中任意物体反射后的第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，并根据第一点阵结构光生成第一深度信息，第二点阵结构光生成第二深度信息，线阵结构光生成第三深度信息；控制器模块，根据第一深度信息进行即时定位与地图构建，根据第二深度信息和第三深度信息生成避障信息。本发明专利技术降低了产品的复杂度，而且降低了产品的造价便于产品的推广应用。于产品的推广应用。于产品的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
扫地机器人及深度相机


[0001]本专利技术涉及智能设备，具体地，涉及一种扫地机器人及深度相机。

技术介绍

[0002]扫地机器人，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。
[0003]现有技术中的扫地机器人一般通过顶部设置的LDS(Laser Direct Structuring)激光雷达进行路径规划和地图绘制，并通过前端设置的摄像头进行避障。但是通过LDS进行路径规划和地图绘制，至少有两个缺点：一是激光雷达要频繁转动、容易坏，二是无法探测到落地窗、落地镜、花瓶等高反射率物体。而且同时路径规划和避障功能需要两套装置，不仅增加了产品的复杂度，而且提高了产品的造价，不利于产品的推广应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种扫地机器人及深度相机。
[0005]根据本专利技术提供的扫地机器人，包括机器人本体、深度相机以及控制器模块；所述深度相机设置在所述机器人本体的侧面上；
[0006]所述深度相机包括光投射器和光接收器；
[0007]所述光投射器，用于向目标场景投射第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，所述第一点阵结构光中每一光束的功率密度大于所述第二点阵结构光中每一光束的功率密度；
[0008]所述光接收器，用于接收所述目标场景中任意物体反射后的所述第一点阵结构光、所述第二点阵结构光和所述线阵结构光，并根据所述第一点阵结构光生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光生成第二深度信息，根据所述线阵结构光生成第三深度信息；
[0009]所述控制器模块，用于根据所述第一深度信息进行即时定位与地图构建，根据所述第二深度信息和所述第三深度信息生成避障信息。
[0010]优选地，所述第一点阵结构光形成第一点阵图案，所述第二点阵结构光形成第二点阵图案，所述线阵结构光形成线阵图案；
[0011]所述第一点阵图案位于所述线阵图案和所述第二点阵图案之间且所述第二点阵图案位于所述线阵图案上侧。
[0012]优选地，所述第一点阵结构光形成第一点阵图案，所述第二点阵结构光形成第二点阵图案，所述线阵结构光形成线阵图案；
[0013]所述第一点阵图案位于所述线阵图案和所述第二点阵图案之间且所述线阵图案位于所述第二点阵图案上侧。
[0014]优选地，所述第二点阵结构光的光斑密集度大于所述第一点阵结构光的光斑密集度，以使所述第一点阵结构光形成稀疏点阵图案，所述第二点阵结构光形成密集点阵图案。
[0015]优选地，所述线阵结构光包括多束呈线条状的光束；
[0016]多束所述线条状的光束呈倾斜分布，相邻的两条线条状的光束在视场角宽度方向上的垂线具有重合区域。
[0017]优选地，所述光接收器，用于根据所述第一点阵结构光的传输时间或相位差生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光的传输时间或相位差生成第二深度信息，根据所述线阵结构光形成的光斑图像生成第三深度信息。
[0018]优选地，所述光投射器包括第一激光器模块和第一投影镜头；
[0019]所述第一激光器模块，包括第一点激光器阵列组、第二点激光器阵列组和线激光器阵列组，所述第一点激光器阵列组用于投射第一点阵结构光，所述第二点激光器阵列组用于投射第二点阵结构光，所述线激光器阵列组用于投射线阵结构光；
[0020]所述第一投影镜头，设置在所述激光器模块的出光侧，包括第一区域、第二区域以及第三区域，所述第一区域设置在第二区域、第三区域之间，通过所述第一区域接收并投射第一点阵结构光，通过所述第二区域接收并投射第二点阵结构光，通过所述第三区域接收并投射所述线阵结构光。
[0021]优选地，所述光投射器包括第二激光器模块、分束器件以及第二投影镜头；
[0022]所述第二激光器模块，用于投射激光束；
[0023]所述分束器件，包括第一分束区域、第二分束区域以及第三分束区域，所述第一分束区域用于将所述激光束分成多束激光形成第一点阵结构光，所述第二分束区域用于将所述激光束分成多束激光形成第二点阵结构光，所述第三分束区域用于将所述激光束分成多束激光形成线阵结构光；
[0024]所述第二投影镜头，设置在所述分束器件的出光侧，包括第一区域、第二区域以及第三区域，所述第一区域设置在第二区域、第三区域之间，通过所述第一区域接收并投射第一点阵结构光，通过所述第二区域接收并投射第二点阵结构光，通过所述第三区域接收并投射所述线阵结构光。
[0025]优选地，所述深度相机的视场角在100
°
至110
°
之间。
[0026]根据本专利技术提供的深度相机，包括光投射器和光接收器；
[0027]所述光投射器，用于向目标场景投射第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，所述第一点阵结构光中每一光束的功率密度大于所述第二点阵结构光中每一光束的功率密度；
[0028]所述光接收器，用于接收所述目标场景中任意物体反射后的所述第一点阵结构光、所述第二点阵结构光和所述线阵结构光，并根据所述第一点阵结构光生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光生成第二深度信息，根据所述线阵结构光生成第三深度信息。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0030]本专利技术中扫地机器人装载有深度相机，深度相机的光投射器用于向目标场景投射第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，光接收器能够接收所述目标场景中任意物体反射后的第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，并根据功率密度较高的点阵结构光生成第一深度信息，根据功率密度较低的第二点阵结构光生成第二深度信息，根据线阵结构光生成第三深度信息，使得所述控制器模块能够照射距离较远的第一点阵结构光生成第一深度信息进行即时定位与地图构建，根据近距离且较密集的第二点阵结构光生
成的第二深度信息进行物体识别并根据物体的类型进行避障，根据线阵结构光生成的第三深度信息进行长条状物体，如桌腿、电线等的避障，线结构光延伸范围较长，便于视场角全范围的物体探测，避免了条状物品的遗漏，实现扫地机器人通过一个深度相机模组便能够实现即时定位与地图构建和避障，降低了产品的复杂度，而且降低了产品的造价便于产品的推广应用。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0032]图1为本专利技术实施例中扫地机器人的工作原理示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例中深度相机的一种光场视野示意图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扫地机器人，其特征在于，包括机器人本体、深度相机以及控制器模块；所述深度相机设置在所述机器人本体的侧面上；所述深度相机包括光投射器和光接收器；所述光投射器，用于向目标场景投射第一点阵结构光、第二点阵结构光和线阵结构光，所述第一点阵结构光中每一光束的功率密度大于所述第二点阵结构光中每一光束的功率密度；所述光接收器，用于接收所述目标场景中任意物体反射后的所述第一点阵结构光、所述第二点阵结构光和所述线阵结构光，并根据所述第一点阵结构光生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光生成第二深度信息，根据所述线阵结构光生成第三深度信息；所述控制器模块，用于根据所述第一深度信息进行即时定位与地图构建，根据所述第二深度信息和所述第三深度信息生成避障信息。2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述第一点阵结构光形成第一点阵图案，所述第二点阵结构光形成第二点阵图案，所述线阵结构光形成线阵图案；所述第一点阵图案位于所述线阵图案和所述第二点阵图案之间且所述第二点阵图案位于所述线阵图案上侧。3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述第一点阵结构光形成第一点阵图案，所述第二点阵结构光形成第二点阵图案，所述线阵结构光形成线阵图案；所述第一点阵图案位于所述线阵图案和所述第二点阵图案之间且所述线阵图案位于所述第二点阵图案上侧。4.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述第二点阵结构光的光斑密集度大于所述第一点阵结构光的光斑密集度，以使所述第一点阵结构光形成稀疏点阵图案，所述第二点阵结构光形成密集点阵图案。5.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述线阵结构光包括多束呈线条状的光束；多束所述线条状的光束呈倾斜分布，相邻的两条线条状的光束在视场角宽度方向上的垂线具有重合区域。6.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述光接收器，用于根据所述第一点阵结构光的传输时间或相位差生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光的传输时间或相位差生成第二深度信息，根据所述线阵结构光形成的光斑图像生成第三深度信息。7.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄龙祥，黄瑞彬，杨煦，汪博，朱力，吕方璐，
申请(专利权)人：深圳市光鉴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：