[实用新型]红外收发单元、检测装置、多红外检测装置和避障机器人

说明书

本实用新型公开红外收发单元、检测装置、多红外检测装置及避障机器人，该红外收发单元包括安装斜槽、红外发射源和两组红外接收源，其中一组红外接收源的感测方向与红外发射源的发射方向都朝向安装斜槽的感测中心线的一侧，另一组红外接收源的感测方向朝向安装斜槽的感测中心线的另一侧，使得其中一个红外接收源接收到由红外发射源发射且经障碍物反射的红外调制光。存在两个所述红外收发单元分别设置在避障机器人的左端和右端，机器人的一端上设置的所述红外收发单元接收到：另一端上设置的所述红外收发单元所发射的红外调制光，或任一端设置的所述红外收发单元发射且被障碍物反射的红外调制光。

技术领域

本实用新型属于红外避障的技术领域，具体涉及红外收发单元、检测装置、多红外检测装置和避障机器人。

背景技术

随着技术发展和人们对舒适生活的追求，自主行动机器人越来越多进入到人们生活当中，如陪伴机器人、扫地机器人等。机器人的基本功能是环境感知、指令接收和行为控制。机器人难点首先是环境的感知，机器人需要知道哪些地方可以去，前面有哪些障碍物，侧面是否存在墙面等等。环境的感知还需要依赖于各种传感器数据的获取，目前常见的传感器包括：红外光强传感器、红外距离传感器、超声波传感器、视觉传感器、激光传感器等等。从精度上看，红外测距传感器、超声波传感器、激光传感器都可以获得比较高的精度，但是成本比较高，同时除了激光传感器之外的传感器所覆盖的角度比较小，需要比较多数目的传感器才能够减小检测的盲区，而激光传感器主要感知一个很窄的二维平面，垂直方向存在盲区。

视觉传感器如果需要做到测距，则需要至少两个摄像头，成本比较高，精度欠佳，模具上也需要专门的孔洞来放置。从成本上和外观考虑，红外光强传感器无疑是最为便宜和应用最广的，但目前的用法都是基于单光强检测，不同的材质对红外的发射不同，黑色的表面不能有效反射，导致对障碍物的适应性比较差，而且可检测区域面积不大。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型技术方案依靠模具结构的限位作用实现机器前方大范围障碍物检测，让其能够检测两个红外收发单元的中间的障碍物。具体技术方案如下：

一种红外收发单元，该红外收发单元包括安装斜槽、红外发射源和红外接收源，安装斜槽包括左安装斜槽和右安装斜槽；左安装斜槽固定装设红外发射源，右安装斜槽固定装设两组红外接收源，或右安装斜槽固定装设红外发射源，左安装斜槽固定装设两组红外接收源；其中一组红外接收源的感测方向与红外发射源的发射方向都朝向安装斜槽的感测中心线的一侧，另一组红外接收源的感测方向朝向安装斜槽的感测中心线的另一侧，使得其中一个红外接收源接收到由红外发射源发射且经障碍物反射的红外调制光。该技术方案公开的红外发射源和红外接收源的安装方式实现所述红外收发单元前方大范围的障碍物检测，提高了红外发射源发射的红外调制光的利用率；本实用新型采用调制光检测障碍物配合前述的限定模具结构减小红外调制光对黑白障碍物的可检测距离差异，同时模具生产成本较低。

进一步地，所述其中一组红外接收源与所述红外发射源同向倾斜, 所述两组红外接收源通过各自光路通道口以扩散角度接收形成所述安装斜槽的可接收范围，所述红外发射源通过其光路通道口以扩散角度发射形成所述安装斜槽的可发射范围，其中，可接收范围大于可发射范围。该技术方案通过设置红外接收源和红外发射源的相对位置关系，扩大水平方向上的红外可检测区域的检测宽度，提升检测效果。

进一步地，每一组所述红外接收源存在一个红外解调接收管，所述红外发射源为一个红外发射管；该红外发射管采用小电流恒流控制且处于低发射功率状态。为了限定红外发射功率在一个比较小的水平，该技术方案的红外管采用小电流恒流控制，减少出现二次反射信号还能识别的现象。

进一步地，所述左安装斜槽和所述右安装斜槽的光路通道口都设置透镜或透红外滤光片。结构简单，有助于过滤干扰光源。