[发明专利]一种碰撞检测装置和吸尘机器人

说明书

一种碰撞检测装置和吸尘机器人，包括底板、碰撞传递机构、碰撞感应机构和控制器，碰撞传递机构，设置在底板的侧面，用于将碰撞时所受的力传递至所述碰撞感应机构；碰撞感应机构，包括触摸头和触摸传感器，触摸头与碰撞传递机构连接，触摸传感器与触摸头配合，用于获取触摸头的位移轨迹数据；处理器，用于处理位移轨迹数据以获取物体碰撞的力度和位置。本申请可通过具有触摸功能的装置记录碰撞传递机构的等效碰撞位移轨迹，对位移轨迹数据的分析来估计碰撞的位置以及力度，本申请结构简单，降低了成本。

技术领域

本申请涉及机器人，尤其涉及一种碰撞检测装置和吸尘机器人。

背景技术

吸尘机器人是一种能够自主完成房屋地面清扫任务的装置，但是吸尘机器人的工作环境往往是多样化的，因为不同的房间有不同的结构，并且地面上还会有障碍物，这些都会影响机器人的正常工作，因此机器人必须具有避障和碰撞检测功能。机器人的碰撞检测可分为接触式的以及非接触式的。非接触式的检测方式可以有效地减少机器人与障碍物的碰撞。在非接触式的碰撞检测方法中，一种是采用测距的方式测量与障碍物之间的距离，如超声波测距、红外测距等，但是当碰到细小的障碍物时则被检测到的几率大大下降；还有一种是采用三维环境建模的方式建立周围环境模型，如激光雷达，但是成本非常高。对于接触式碰撞检测装置，现有技术公开了一种移动机器人万向碰撞检测开关，该装置能判断检测碰撞位置以及碰撞力度，需要使用到两维位移传感器，成本较高。

发明内容

本申请提供一种碰撞检测装置和吸尘机器人。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种碰撞检测装置，包括底板、碰撞传递机构、碰撞感应机构和控制器，所述碰撞传递机构和所述碰撞感应机构分别设置在所述底板上；

所述碰撞传递机构，设置在所述底板的侧面，用于将碰撞时所受的力传递至所述碰撞感应机构；

所述碰撞感应机构，包括触摸头和触摸传感器，所述触摸头与所述碰撞传递机构连接，所述触摸传感器与所述触摸头配合，用于获取所述触摸头的位移轨迹数据；

所述处理器，用于处理所述位移轨迹数据以获取物体碰撞的力度和位置。

上述碰撞检测装置，所述触摸头包括第一触摸头；

所述碰撞传递机构，包括第一碰撞传递组件，所述第一碰撞传递组件包括第一固定件、第一触须和第一连接件，所述第一触须通过所述第一固定件设置在所述底板上，所述第一触摸头通过所述第一连接件连接所述第一触须。

上述碰撞检测装置，所述触摸头还包括第二触摸头；

所述碰撞传递机构，还包括第二碰撞传递组件，所述第二碰撞传递组件包括第二固定件、第二触须和第二连接件，所述第二触须通过所述第二固定件设置在所述底板上，所述第二触摸头通过所述第二连接件连接所述第二触须。

上述碰撞检测装置，所述第一碰撞传递组件和所述第二碰撞传递组件对称设置，所述第一触摸头和所述第二触摸头分别设置在所述底板的中心线附近。

上述碰撞检测装置，所述第一触须和所述第二触须分别由柔性材料制成。

上述碰撞检测装置，所述第一触须的形状和所述第二触须的形状分别为向外凸设的孤形。

上述碰撞检测装置，所述触摸头的轨迹可描述为f(x,y,a)＝0，其中x、y为触摸头轨迹，a为在柔性触须的碰撞点的位置系数。

上述碰撞检测装置，所述碰撞传递机构包括一组或多组，多组所述碰撞传递机构均匀设置在所述底板的四周。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种吸尘机器人，包括上述碰撞检测装置。

由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：