机器人路径规划及避障装置的制作方法

1.本实用新型涉及红外感应器技术领域，特别涉及一种机器人路径规划及避障装置。

背景技术：

2.扫地机器人由于能够对地面进行自动清洁而大幅度的降低了用户的劳动强度，使其各个家庭中被广泛应用。其中，为了使得扫地机器人在移动清洁的过程中能够实现对桌凳等障碍物进行检测，以便扫地机器人可以重新规划路径来绕开障碍物而达到避障的效果。相关技术中的扫地机器人的前侧壁上通常会设置有红外传感模块进行障碍检测，以形成机器人路径规划及避障装置。
3.然而，该类扫地机器人中的红外传感模块中的发射器和接收器通常是仅由一端插装于电路板上的，使得发射器和接收器在电路板上的连接限位面积相对较小而使其安装的稳定性本身就有限。同时，扫地机器人在移动过程中又难免会出现振动，而该振动也会对发射器和接收器安装的稳定性造成影响。因此，相关技术中的机器人路径规划及避障装置中的发射器和接收器安装的稳定性相对较差，导致容易出现脱落现象而影响了机器人路径规划及避障装置的正常稳定工作。

技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种机器人路径规划及避障装置，旨在提高红外发射器和红外接收器安装的稳定性，以保证机器人路径规划及避障装置可以正常稳定工作。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的机器人路径规划及避障装置包括：
6.安装壳，所述安装壳设有具有腔口的安装腔；
7.电路板，所述电路板设于所述安装壳，并封盖所述安装腔的腔口；
8.红外发射器，所述红外发射器设于所述电路板，并位于所述安装腔内；
9.红外接收器，所述红外接收器设于所述电路板，并位于所述安装腔内，且所述红外发射器的轴线方向和所述红外接收器的轴线呈锐角设置，所述安装壳对应所述红外发射器和所述红外接收器的位置形成有透光部；以及
10.限位结构，所述限位结构包括两个限位筒，两个所述限位筒均设于所述电路板，并分别套设抵接于所述红外发射器和所述红外接收器的外侧。
11.可选地，两个所述限位筒在远离所述电路板一端和靠近所述电路板的一端均形成有开口，所述红外发射器和所述红外接收器分别由两个所述限位筒远离所述电路板的一端的开口穿出。
12.可选地，两个所述限位筒靠近所述电路板的一端均设有抵接板，所述抵接板和所述电路板呈平行设置，并连接于所述电路板。
13.可选地，所述电路板设有第一通孔，所述抵接板设有第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔呈相对设置；
14.所述机器人路径规划及避障装置还包括紧固组件，所述紧固组件包括螺栓和螺母，所述螺栓穿过所述第一通孔和所述第二通孔而伸入所述安装腔内，所述螺母套设于伸入至所述安装腔内的所述螺栓，并和所述螺栓相配合夹持固定所述电路板和所述抵接板。
15.可选地，所述抵接板呈环形状结构，所述第一通孔和所述第二通孔的数量均为多个，多个所述第一通孔和所述第二通孔围绕所述抵接板的中心呈均匀间隔设置，且每一个所述第一通孔和一个所述第二通孔呈对应设置；
16.所述紧固组件的数量为多个，每一个所述紧固组件中的螺栓穿过一个所述第一通孔和与该第一通孔对应的所述第二通孔，螺母套设于该螺栓。
17.可选地，所述抵接板和所述限位筒呈一体结构设置。
18.可选地，所述安装壳形成有所述安装腔的腔口的表面设有螺纹孔，所述电路板在对应所述螺纹孔的位置设有穿设孔；
19.所述机器人路径规划及避障装置还包括螺钉，所述螺钉穿过所述穿设孔，并插入所述螺纹孔内，以使所述电路板连接于所述安装壳。
20.可选地，所述机器人路径规划及避障装置还包括缓冲垫，所述缓冲垫设于所述电路板和所述安装壳之间，并环绕所述安装腔的腔口设置，所述缓冲垫还被所述螺钉穿过。
21.可选地，所述安装壳正对所述安装腔之腔口的腔壁设有安装孔，所述机器人路径规划及避障装置还包括透光镜片，所述透光镜片封盖所述安装孔，所述透光镜片形成为所述透光部。
22.可选地，所述安装壳正对所述安装腔之腔口的腔壁的外侧凹陷形成有安装槽，所述安装槽正对其槽口的位置设有所述安装孔；
23.所述透光镜片嵌设于所述安装槽内，并和所述安装槽的槽底壁粘接固定。
24.本实用新型的技术方案机器人路径规划及避障装置在应用于扫地机器人上时，电路板可以控制红外发射器发出红外信号，当在扫地机器人的前方具有桌凳等障碍物时，障碍物能够将该红外信号进行。此时，红外接收器在接收到反射回来的红外信号后，即可代表扫地机器人的前方具有障碍物。之后电路板可将红外接收器检测到障碍物的信号传递至扫地机器人的控制系统，以便扫地机器人的控制系统可以及时重新规划路径来绕开该障碍物，从而实现了对扫地机器人进行避障。并且，由于本方案中的机器人路径规划及避障装置的电路板上设置有限位结构，通过该限位结构中的两个限位筒可以套设抵接于红外发射器和红外接收器的外侧。也即，在红外发射器和红外接收器与电路板具有插接连接关系的基础之上，进一步地通过了限位结构中的两个限位筒可以对红外发射器和红外接收器进行抵接限位。如此提高了红外发射器和红外接收器安装的稳定性，能够避免红外发射器和红外接收器出现脱落现象的可能，从而保证了机器人路径规划及避障装置可以正常稳定工作，以对扫地机器人起到有效的避障作用。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型扫地机器人一实施例的结构示意图；
27.图2为本实用新型机器人路径规划及避障装置一实施例的一视角的结构示意图；
28.图3为图2中机器人路径规划及避障装置的另一视角的结构示意图；
29.图4为图2中机器人路径规划及避障装置的爆炸结构的一视角示意图；
30.图5为图2中机器人路径规划及避障装置的爆炸结构的另一视角示意图；
31.图6为图2中机器人路径规划及避障装置的一局部结构示意图；
32.图7为图6中局部结构的爆炸结构示意图。
33.附图标号说明：
34.标号名称标号名称100机器人路径规划及避障装置50限位结构10安装壳51限位筒11安装腔53抵接板12透光部531第二通孔13螺纹孔60紧固组件15安装孔61螺栓17安装槽63螺母19连接耳70螺钉20电路板80缓冲垫21第一通孔90透光镜片23穿设孔300扫地机器人30红外发射器301机体40红外接收器
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35.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.请参考图1，本实用新型提出一种机器人路径规划及避障装置100，应用于扫地机器人300。具体的，该机器人路径规划及避障装置100可以安装在扫地机器人300的机体301的前侧臂上。
41.请结合参考图2至图7，在本实用新型的一实施例中，该机器人路径规划及避障装置100包括安装壳10、电路板20、红外发射器30、红外接收器40以及限位结构50。安装壳10设有具有腔口的安装腔11；电路板20设于安装壳10，并封盖安装腔11的腔口；红外发射器30设于电路板20，并位于安装腔11内；红外接收器40设于电路板20，并位于安装腔11内，且红外发射器30的轴线方向和红外接收器40的轴线呈锐角设置，安装壳10对应红外发射器30和红外接收器40的位置形成有透光部12；限位结构50包括两个限位筒51，两个限位筒51均设于电路板20，并分别套设抵接于红外发射器30和红外接收器40的外侧。
42.在本实施例中，安装壳10可以用于形成安装腔11，以对安装在电路板20上的红外发射器30和红外接收器40起到罩盖保护作用，从而有利于延长机器人路径规划及避障装置100的使用寿命。其中，为了提高对安装壳10加工成型的便利性，该安装壳10可以大致为方形结构。电路板20可以用于提供安装位，以便安装红外发射器30和红外接收器40，同时控制该红外发射器30和红外接收器40，并将红外接收器40检测到具有障碍物将障碍物信号传递至扫地机器人300的控制系统。其中，该红外接收器40检测障碍物的原理为：在一定范围内，倘若扫地机器人300的前方没有障碍物，红外发射器30发出的红外信号会因为传播距离越远而逐渐减弱并消失，使得红外接收器40无法接收到红外信号，也就代表扫地机器人300前方没有障碍物。倘若扫地机器人300的前方具有障碍物，红外发射器30发出的红外信号会因为遇到障碍物而反射，使得红外接收器40能够接收到所反射的红外信号，也就代表扫地机器人300前方具有障碍物。进一步地，红外发射器30的轴线方向和红外接收器40的轴线呈锐角设置，可以使得光发射器发出的红外信号，在遇到障碍物经过反射后较为对准红外接收器40，从而方便红外接收器40对被障碍物反射的红外信号进行接收。限位结构50中的限位筒51可以用于抵接于红外发射器30和红外接收器40，以便红外发射器30和红外接收器40在电路上具有插接限位的基础上，进一步地可以对该限位筒51在周侧面进行上进行抵接限位，从而可以提高红外发射器30和红外接收器40在电路板20上安装的稳定性。其中，限位筒51的形状可以发光发射器和光接收器的形状相适配，以便对光发射器和光发射器进行适配抵接而提高抵接限位效果。
43.本实用新型的技术方案机器人路径规划及避障装置100在应用于扫地机器人300上时，电路板20可以控制红外发射器30发出红外信号，当在扫地机器人300的前方具有桌凳等障碍物时，障碍物能够将该红外信号进行。此时，红外接收器40在接收到反射回来的红外信号后，即可代表扫地机器人300的前方具有障碍物。之后电路板20可将红外接收器40检测到障碍物的信号传递至扫地机器人300的控制系统，以便扫地机器人300的控制系统可以及时重新规划路径来绕开该障碍物，从而实现了对扫地机器人300进行避障。并且，由于本方案中的机器人路径规划及避障装置100的电路板20上设置有限位结构50，通过该限位结构
50中的两个限位筒51可以套设抵接于红外发射器30和红外接收器40的外侧。也即，在红外发射器30和红外接收器40与电路板20具有插接连接关系的基础之上，进一步地通过了限位结构50中的两个限位筒51可以对红外发射器30和红外接收器40进行抵接限位。如此提高了红外发射器30和红外接收器40安装的稳定性，能够避免红外发射器30和红外接收器40出现脱落现象的可能，从而保证了机器人路径规划及避障装置100可以正常稳定工作，以对扫地机器人300起到有效的避障作用。
44.请结合参考图6和图7，在本实用新型的一实施例中，两个限位筒51在远离电路板20一端和靠近电路板20的一端均形成有开口，红外发射器30和红外接收器40分别由两个限位筒51远离电路板20的一端的开口穿出。
45.可以理解，将红外发射器30和红外接收器40远离电路板20的一端从两个限位筒51穿出，使得两者可以较好的显露出来而具有较好的发射视角和接收视角。当然，需要说明的是，本技术不限于此，于其他实施例中，限位结构50中的两个限位筒51也可以是仅靠近电路板20的一端具有开口。此时，两个限位筒51远离电路板20的一端可以采用透光材质制备，以保证被限位筒51所罩盖的红外发射器30能够正常的发出红外信号，红外接收器40能够正常的接收红外信号。
46.请结合参考图6和图7，在本实用新型的一实施例中，两个限位筒51靠近电路板20的一端均设有抵接板53，抵接板53和电路板20呈平行设置，并连接于电路板20。
47.可以理解，由于抵接板53平行且抵接于电路板20，使其和电路板20具有较大的接触面积。此时，通过该抵接板53可以较好的给予安装位，以便在抵接板53上设置连接结构来实现将限位筒51固定于电路板20上。同时，增大了接触面积也可以提高限位筒51在电路板20上固定的稳定性，从而有利于提高限位筒51对红外发射器30和红外接收器40的抵接限位作用。进一步地，为了增强抵接板53和限位筒51的连接强度，以及使得能够通过一体成型制造来简化对两者的加工工艺，抵接板53和限位筒51可以呈一体结构设置。同时，呈一体设置的抵接板53和限位筒51也使得仅需要将抵接板53固定于电路板20上，即可一次性的完成了限位筒51在电路板20上的固定，从而有利于提高机器人路径规划及避障装置100的组装效率。
48.请结合参考图6和图7，在本实用新型的一实施例中，电路板20设有第一通孔21，抵接板53设有第二通孔531，第二通孔531和第一通孔21呈相对设置；机器人路径规划及避障装置100还包括紧固组件60，紧固组件60包括螺栓61和螺母63，螺栓61穿过第一通孔21和第二通孔531而伸入安装腔11内，螺母63套设于伸入至安装腔11内的螺栓61，并和螺栓61相配合夹持固定电路板20和抵接板53。
49.可以理解，将抵接板53和电路板20通过螺栓61和螺母63的组合进行组装固定，而螺栓61和螺母63的组合具有简单、可靠的优点。如此能够在保证限位筒51连接的稳定性的同时，简化对两者的组装过程，从而有利于进一步地提高机器人路径规划及避障装置100的组装效率。更进一步地，为了使得抵接板53连接的更加稳定，抵接板53可以呈环形状结构，而第一通孔21和第二通孔531的数量均为多个，多个第一通孔21和第二通孔531围绕抵接板53的中心的轴线呈均匀间隔设置，且每一个第一通孔21和一个第二通孔531呈对应设置；紧固组件60的数量为多个，每一个紧固组件60中的螺栓61穿过一个第一通孔21和与该第一通孔21对应的第二通孔531，螺母63套设于该螺栓61。此时，多个紧固组件60的设置，使得抵接
板53在周向上均具有锁紧力，从而大幅度的提高了限位筒51在电路板20上安装的稳定性。另外，需要说明的是，本技术不限于此，于其他实施例中，抵接板53和电路板20也可以是通过焊接固定或者卡扣连接等。
50.请结合参考图2至图5，在本实用新型的一实施例中，安装壳10形成有安装腔11的腔口的表面设有螺纹孔13，电路板20在对应螺纹孔13的位置设有穿设孔23；机器人路径规划及避障装置100还包括螺钉70，螺钉70穿过穿设孔23，并插入螺纹孔13内，以使电路板20连接于安装壳10。
51.可以理解，电路板20和安装壳10通过螺钉70进行固定，而螺钉70连接具有简单、可靠的优点。如此也可以在保证电路板20和安装壳10连接的稳定性的同时，简化对两者的组装过程，从而有利于更进一步地提高机器人路径规划及避障装置100的组装效率。此时，为了避免电路板20和安装壳10两者之间为硬质抵接而发生损坏，在本实用新型的一实施例中，机器人路径规划及避障装置100还可以包括缓冲垫80，缓冲垫80设于电路板20和安装壳10之间，并环绕安装腔11的腔口设置，缓冲垫80还被螺钉70穿过。其中，该缓冲垫80具体可以为硅胶垫、橡胶垫或者泡棉垫。
52.请结合参考图2、图4以及图5，在本实用新型的一实施例中，安装壳10正对安装腔11之腔口的腔壁设有安装孔15，机器人路径规划及避障装置100还包括透光镜片90，透光镜片90封盖安装孔15，透光镜片90形成为透光部12。
53.可以理解，通过透光镜片90形成为透光部12，使其可以供红外信号的穿透，以便红外发射器30和红外接收器40可以正常的配合使用。同时，通过该透光镜片90还可以对安装孔15起到封盖作用，从而有利于避免外界水汽和灰尘的进入。进一步地，为了简化透光镜片90的安装过程，同时提高透光镜片90和安装壳10安装的密封性。安装壳10正对安装腔11之腔口的腔壁的外侧可以凹陷形成有安装槽17，安装槽17正对其槽口的位置设有安装孔15；透光镜片90嵌设于安装槽17内，并和安装槽17的槽底壁粘接固定。如此通过胶水粘接固定，使得无得额外设置连接结构，而保证了安装壳10和透光镜片90的自身强度。同时，也仅通过在安装槽17的槽底壁上涂有胶水，之后将透光镜片90安置于安装槽17内，之后直接等待胶水凝固即可完成对透光镜片90的安装。
54.进一步地，为了提高机器人路径规划及避障装置100整体在扫地机器人300的机体301上安装的便利性，请参考图2，该路径规划及避障装置的安装壳的相对的两侧上可以设有连接耳19，以通过该连接耳19来和机体301进行螺纹连接而简化对机器人路径规划及避障装置100的安装过程。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种机器人路径规划及避障装置，其特征在于，包括：安装壳，所述安装壳设有具有腔口的安装腔；电路板，所述电路板设于所述安装壳，并封盖所述安装腔的腔口；红外发射器，所述红外发射器设于所述电路板，并位于所述安装腔内；红外接收器，所述红外接收器设于所述电路板，并位于所述安装腔内，且所述红外发射器的轴线方向和所述红外接收器的轴线呈锐角设置，所述安装壳对应所述红外发射器和所述红外接收器的位置形成有透光部；以及限位结构，所述限位结构包括两个限位筒，两个所述限位筒均设于所述电路板，并分别套设抵接于所述红外发射器和所述红外接收器的外侧。2.如权利要求1所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，两个所述限位筒在远离所述电路板一端和靠近所述电路板的一端均形成有开口，所述红外发射器和所述红外接收器分别由两个所述限位筒远离所述电路板的一端的开口穿出。3.如权利要求1所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，两个所述限位筒靠近所述电路板的一端均设有抵接板，所述抵接板和所述电路板呈平行设置，并连接于所述电路板。4.如权利要求3所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述电路板设有第一通孔，所述抵接板设有第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔呈相对设置；所述机器人路径规划及避障装置还包括紧固组件，所述紧固组件包括螺栓和螺母，所述螺栓穿过所述第一通孔和所述第二通孔而伸入所述安装腔内，所述螺母套设于伸入至所述安装腔内的所述螺栓，并和所述螺栓相配合夹持固定所述电路板和所述抵接板。5.如权利要求4所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述抵接板呈环形状结构，所述第一通孔和所述第二通孔的数量均为多个，多个所述第一通孔和所述第二通孔围绕所述抵接板的中心呈均匀间隔设置，且每一个所述第一通孔和一个所述第二通孔呈对应设置；所述紧固组件的数量为多个，每一个所述紧固组件中的螺栓穿过一个所述第一通孔和与该第一通孔对应的所述第二通孔，螺母套设于该螺栓。6.如权利要求3所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述抵接板和所述限位筒呈一体结构设置。7.如权利要求1至6中任意一项所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述安装壳形成有所述安装腔的腔口的表面设有螺纹孔，所述电路板在对应所述螺纹孔的位置设有穿设孔；所述机器人路径规划及避障装置还包括螺钉，所述螺钉穿过所述穿设孔，并插入所述螺纹孔内，以使所述电路板连接于所述安装壳。8.如权利要求7所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述机器人路径规划及避障装置还包括缓冲垫，所述缓冲垫设于所述电路板和所述安装壳之间，并环绕所述安装腔的腔口设置，所述缓冲垫还被所述螺钉穿过。9.如权利要求1至6中任意一项所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述安装壳正对所述安装腔之腔口的腔壁设有安装孔，所述机器人路径规划及避障装置还包括透光镜片，所述透光镜片封盖所述安装孔，所述透光镜片形成为所述透光部。
10.如权利要求9所述的机器人路径规划及避障装置，其特征在于，所述安装壳正对所述安装腔之腔口的腔壁的外侧凹陷形成有安装槽，所述安装槽正对其槽口的位置设有所述安装孔；所述透光镜片嵌设于所述安装槽内，并和所述安装槽的槽底壁粘接固定。

技术总结

本实用新型公开了一种机器人路径规划及避障装置，包括安装壳、电路板、红外发射器、红外接收器以及限位结构。安装壳设有具有腔口的安装腔；电路板设于安装壳，并封盖安装腔的腔口；红外发射器设于电路板，并位于安装腔内；红外接收器设于电路板，并位于安装腔内，且红外发射器的轴线方向和红外接收器的轴线呈锐角设置，安装壳对应红外发射器和红外接收器的位置形成有透光部；限位结构包括两个限位筒，两个限位筒均设于电路板，并分别套设抵接于红外发射器和红外接收器的外侧。本实用新型的技术方案能够提高红外发射器和红外接收器安装的稳定性，以保证机器人路径规划及避障装置可以正常稳定工作。正常稳定工作。正常稳定工作。