[发明专利]一种具有线形固态雷达的清扫机器人

权利要求书

1.一种具有线形固态雷达的清扫机器人，其特征在于包括控制单元(1)、传感器单元(2)、运动与驱动单元(2)、清扫单元(4)、充电供电单元(5)、框架单元(6)；传感器单元(2)包括悬崖传感器(21)、沿墙传感器(22)、IMU惯性测量传感器(23)、电子罗盘传感器(24)、里程计传感器(25)、碰撞传感器(26)、线形固态雷达测距传感器(27)；控制单元(1)实现控制、数据处理、通信的功能，固定于框架单元(6)内部；传感器单元(2)用于采集各类传感器数据；运动与驱动单元(3)采用双主动轮和一个万向轮的结构方案，三者都固定于框架单元(6)上；清扫单元(4)固定于框架单元(6)上；充电供电单元(5)实现清扫机器人的充电和供电功能，固定在框架单元(6)内部；所述的线形固态雷达测距传感器(27)能够感知环境中一段区域的物体与传感器之间距离，结合清扫机器人的移动实现环境的全局地图的构建。

2.根据权利要求1所述的一种具有线形固态雷达的清扫机器人，其特征在于，采用线形固态雷达测距传感器(27)结合IMU惯性测量传感器(23)、电子罗盘传感器(24)、里程计传感器(25)、碰撞传感器(26)中的一种或多种传感器数据进行信息融合，实现高精度地图构建和导航；所述的地图构建和导航方法同样适用于所有移动机器人，也在权利要求保护范围内。

3.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，传感器单元中悬崖传感器(21)位于清扫机器人前底部，数量为偶数，左右对称布置，用于检测传感器下方是否有物体，防止清扫机器人跌落；传感器单元中沿墙传感器(22)位于清扫机器人的左侧方或右侧方，数量为1个或2个，其信号发射与接收方向平行于地面，当数量为1个时，优先布置在右侧方，当数量为2个时，左侧方和右侧方各布置一个；IMU惯性测量传感器(23)和电子罗盘传感器(24)固定于控制单元的主板上；里程计传感器(25)位于运动与驱动单元(3)上，检测主动轮转动的角度，数量为2个；碰撞传感器(26)位于清扫机器人的前侧面，数量为偶数，左右对称布置，碰撞传感器(26)前方有保护罩，当碰撞时，保护罩与物体碰撞，按压碰撞碰撞传感器(26)，实现感应。

4.根据权利要求1所述的线形固态雷达测距传感器，其特征在于，线形固态雷达测距传感器(27)布置在清扫机器人的侧面；线形固态雷达测距传感器(27)包含线形发射模块(271)和面阵接收模块(272)，线形发射模块(271)发射出特定波长光线，优先选择780nm、808nm、950nm和940nm波长光线，光线为一字形的线形形状；清扫机器人应用中一字形的线形光线平行于地面；面阵接收模块(272)的接收传感器为面阵CMOSE或CCD感光传感器；面阵接收模块位于一字形的线形光线的两侧。

5.根据权利要求1所述的线形固态雷达测距传感器，其特征在于，机器人上线形固态雷达测距传感器(27)数量至少为1个，优先布置在机器人的前方、左前方、右前方；当将线形固态雷达测距传感器绕圆周布置多个时，可实现360度的环境建模。