[发明专利]一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人

权利要求书

1.一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人，其特征在于，该扫地机器人包括机体、运动驱动单元、建图处理电路板和四个单点测距传感器；

建图处理电路板的四个信号输入端分别与四个不同方向上的单点测距传感器的信号输出端电性连接；四个单点测距传感器都固定安装在机体的侧面以避免被家具的底部卡住，其中，这四个单点测距传感器的固定安装位置关于机体的中心对称设置，且这四个单点测距传感器的探测光束方向所在的直线保持经过机体的中心；

建图处理电路板的信号输出端与运动驱动单元的信号输入端电性连接，运动驱动单元以双驱动轮和一个万向轮的结构安装机体的底部，使得这四个单点测距传感器在随着扫地机器人在家具底部的中空区域直行过程中测量出家具底部的支撑部件的距离信息，以扫描出家具底部满足定位要求的轮廓；

这四个单点测距传感器分别安装在机体侧面的左前方、机体侧面的右前方、机体侧面的左后方和机体侧面的右后方，且这四个单点测距传感器在机体上的固定安装位置左右对称布置，使得扫地机器人沿着同一方向在家具底部的中空区域内直行的过程中，用于同时测量扫地机器人的前后两侧的支撑部件的不同角度方向处的轮廓点的距离信息；

其中，机体的侧面前方是扫地机器人的直行方向。

2.根据权利要求1所述扫地机器人，其特征在于，机体侧面的左前方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右前方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度；

机体侧面的左后方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右后方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度。

3.根据权利要求2所述扫地机器人，其特征在于，这四个单点测距传感器的发射方向和接收方向都平行于扫地机器人的行进平面。

4.根据权利要求3所述扫地机器人，其特征在于，每两个单点测距传感器的固定安装位置之间都安装有一个碰撞传感器，且这些安装的碰撞传感器关于机体中心对称地分布在机体的侧面。

5.根据权利要求4所述扫地机器人，其特征在于，所述运动驱动单元包括左驱动轮、右驱动轮和万向轮，万向轮设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器和在机体侧面的右前方的单点测距传感器之间的框架单元的底部；

左驱动轮设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器和在机体侧面的左后方的单点测距传感器之间的框架单元的底部；

右驱动轮设置在机体侧面的右前方的单点测距传感器和在机体侧面的右后方的单点测距传感器之间的框架单元的底部。

6.根据权利要求4所述扫地机器人，其特征在于，所述单点测距传感器的外围安装有保护罩，这个保护罩为所述单点测距传感器的发射探头和接收探头预留开口。

7.根据权利要求6所述扫地机器人，其特征在于，所述单点测距传感器为单点TOF传感器，用于通过发射调制激光信号去同步测量所述扫地机器人的前后侧的距离信息。

8.根据权利要求5所述扫地机器人，其特征在于，所述左驱动轮和所述右驱动轮的内部都安装有里程计，用于反馈扫地机器人的直行距离。

9.根据权利要求8所述扫地机器人，其特征在于，所述建图处理电路板上装配有陀螺仪，所述陀螺仪用于监测扫地机器人的直行方向是否发生变化，并结合所述陀螺仪测量的角度和所述里程计测量的直行距离来积分获得扫地机器人的位置坐标。