一种自移动机器人和信号处理装置的制作方法

1.本技术涉及智能技术领域，特别涉及一种自移动机器人和信号处理装置。


背景技术：

2.随着科技的进步以及人民生活水平的不断提高，智能清洁设备越来越普及到老百姓的生活中，在应对复杂的用户家庭环境、远距离且多角度的工作环境下，智能清洁设备是否能高效且精准的实现与基站的回充，对于用户的体验以及设备的智能化印象有着至关重要的影响。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种自移动机器人和信号处理装置。
4.为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
5.一种自移动机器人，包括：
6.主体；
7.第一信号处理单元，安装在所述主体上，且所述第一信号处理单元包括第一传感器；
8.第二信号处理单元，所述第二信号处理单元包括对应设置的第一传感器和第二传感器，其中，每个第二信号处理单元整体安装在所述主体上，且两个第二信号处理单元分别设置在所述第一信号处理单元的两侧。
9.可选的，以所述主体的中心点为圆心，任一所述第二信号处理单元与所述第一信号处理单元对应的圆心角的角度至少为45度。
10.可选的，所述第一信号处理单元包括：
11.第一安装部，两个相对设置的第一传感器安装在所述第一安装部内；
12.信号腔，所述信号腔形成于所述第一安装部的内部并与每个第一传感器对应设置；
13.信号开口，所述信号开口设置在所述主体的侧壁上，从而使得所述第一传感器通过所述信号开口与外部连通。
14.可选的，所述机器人还包括：
15.遮挡部，所述遮挡部安装在所述第一安装部上并将两个第一传感器之间的空隙遮挡。
16.可选的，所述第一传感器包括：
17.第一信号接收端，所述第一信号接收端安装在第一安装部上突出设置在所述信号腔内；
18.接线端，所述接线端的一端与所述第一信号接收端相连接，另一端所述自移动机器人的内部电路相连接。
19.可选的，所述第二信号处理单元包括：
20.第二安装部，所述第一传感器和所述第二传感器分别安装在第二安装部内并呈模块化集成设置；
21.在所述第二安装部内形成有相邻设置的第一安装腔、第二安装腔和第三安装腔。
22.可选的，所述第二传感器包括：
23.第二信号发射端，所述第二信号发射端安装在所述第一安装腔内并向远离所述第一信号处理单元的方向设置；
24.第二信号接收端，所述第二信号接收端安装在所述第二安装腔内并向靠近所述第一信号处理单元的方向设置，从而使得所述第二信号发射端与所述第二信号接收端之间互成犄角设置；
25.所述第一传感器安装在所述第三安装腔并沿所述主体的边缘设置，所述第一传感器设置在所述第二信号发射端远离所述第二信号接收端的一侧。
26.可选的，所述第一传感器为回充传感器，所述第二传感器为延边传感器。
27.本技术还提供一种自移动机器人，包括：
28.机体；
29.第二信号处理单元，包括对应设置的第一传感器和第二传感器，其中，所述第二信号处理单元整体安装在所述机体的一侧。
30.可选的，所述机体包括主体和安装在所述主体上的撞板组件；
31.第一信号处理单元，所述第一信号处理单元安装在所述撞板组件上；
32.至少两个第二信号处理单元分别设置在所述第一信号处理单元的两侧。
33.可选的，所述撞板组件沿所述主体的侧壁设置；
34.所述第一信号处理单元朝向所述撞板组件的第一接收部；
35.所述第二信号处理单元朝向所述撞板组件的第二接收部。
36.本技术还提供一种信号处理装置，包括：
37.第一信号处理单元，所述第一信号处理单元包括第一传感器；
38.第二信号处理单元，至少两个第二信号处理单元分别设置在所述第一信号处理单元的两侧，并且以所述第一信号处理单元和任意两个第二信号处理单元所构建的圆形为圆心，任一所述第二信号处理单元与所述第一信号处理单元对应的圆心角的角度至少为45度；
39.其中，所述第二信号处理单元包括对应设置的第一传感器和第二传感器。
40.可选的，包括两个第二信号处理单元，每个所述第二信号处理单元分别对称设置在所述第一信号处理单元的两侧；
41.以所述第一信号处理单元和两个第二信号处理单元所构建的圆形为圆心，两个第二信号处理单元之间对应的圆心角a的角度大于等于120度。
42.可选的，以所述第一信号处理单元和两个第二信号处理单元所构建的圆形为圆心，三个第一传感器之间对应的圆心角b的角度均为60度；
43.每个第二传感器与相邻所述第一传感器之间对应的圆心角c的角度均为 30度。
44.可选的，所述第一传感器与所述第二传感器之间成相邻设置并通过弹性件相连接；
45.所述第一传感器相对所述第二传感器发生相对位移的情况下，所述弹性件在弹力的作用下使得所述第一传感器复位。
46.可选的，在所述第二信号处理单元的第一传感器处于工作状态下，所述第二信号处理单元的第二传感器处于静默或关闭状态；或者
47.在所述第二信号处理单元的第二传感器处于工作状态下，所述第二信号处理单元的第一传感器处于静默或关闭状态。
48.本技术通过在自移动机器人上采用在正位设置第一信号处理单元并在两侧设置第二信号处理单元，形成信号接收的组合结构，保证自移动机器人实现多角度的信号接收，所述第二信号处理单元的放置位置与现有技术相比更加的边缘化，从而能够具有更大的信号接收角度，提高了对接的成功率。
49.此外，所述第二信号处理单元采用模块化装配，将第一传感器和第二传感器装配在一起，用较低成本实现包括沿边和回充在内的多种功能，具有更高的装配效率，占用更小的空间。
50.同时，本技术的信号处理装置，通过第一信号处理单元和第二信号处理单元形成信号处理组合，从而替代单一的传感器实现多角度的接收信号，保证了更广的接收角度，成功率更高，在远距离定位时更有优势。
附图说明
51.图1是本技术实施例提供的自移动机器人的整体结构示意图；
52.图2是本技术实施例提供的撞板组件的结构示意图；
53.图3是本技术实施例提供的自移动机器人的主视图；
54.图4是本技术实施例提供的第一信号处理单元的构示意图；
55.图5是本技术实施例提供的第一信号处理单元的剖视图；
56.图6是本技术实施例提供的第一传感器的结构示意图；
57.图7是本技术实施例提供的第二信号处理单元的结构示意图；
58.图8是本技术实施例提供的第二信号处理单元的剖视图；
59.图9是本技术实施例提供的自移动机器人的定位过程示意图；
60.图10是本技术实施例提供的信号处理装置的整体结构示意图；
61.图11是本技术实施例提供的信号处理装置的实施例的结构示意图；
62.图12是本技术实施例提供的信号处理装置的另一实施例的结构示意图；
63.图13是本技术实施例提供的信号处理装置的另一实施例的结构示意图。
64.附图标记
[0065]1‑
机体，11
‑
主体，12
‑
撞板组件，21
‑
第一接收部，22
‑
第二接收部，3
‑
第一信号处理单元，4
‑
第二信号处理单元，5
‑
遮挡部，6
‑
工作区域，7
‑
障碍物，8
‑ꢀ
基站，11
‑
控制器，31
‑
第一传感器，32
‑
第一安装部，33
‑
信号腔，34
‑
信号开口， 41
‑
第二传感器，42
‑
第二安装部，43
‑
第一安装腔，44
‑
第二安装腔，45
‑
第三安装腔，311
‑
第一信号接收端，312
‑
接线端，411
‑
第二信号发射端，412
‑
二信号接收端。
具体实施方式
[0066]
下面结合附图对本技术的具体实施方式进行描述。
[0067]
在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
[0068]
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
[0069]
在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
[0070]
除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
[0071]
本技术人发现，现有的智能清洁设备一般存在以下缺点：首先，机器人只配置有单一的回充传感器，导致在回充过程中经常接收不到基站的信号或成功率低；其次，即使智能清洁设备采用多个回充传感器小角度组合时，在与基站远距较为遥远的情况下也常接收不到信号或成功率低；再次，如果智能清洁设备使用高精度高复杂度的传感器提高回充成功率，就会因成本原因导致价格过高；最后，智能清洁设备的沿边传感器和回充传感器分散在不同位置，需要多次装配和固定导致生产效率低并且占用较大的机器空间。
[0072]
本技术提供一种自移动机器人，如图1和图2所示，包括自移动机器人的主体11、第一信号处理单元3和第二信号处理单元4，所述第一信号处理单元 3安装在所述主体11上，并且所述第一信号处理单元3包括第一传感器31，所述第一信号处理单元3用于根据基站8发送的信号通过所述第一传感器31 进行精确定位从而实现回充，所述第二信号处理单元4包括对应设置的第一传感器31和第二传感器41，所述第二信号处理单元4用于根据基站8发送的信号通过所述第一传感器31进行辅助定位并通过所述第二传感器41探测所述自移动机器人与物体边缘之间的距离，形成延边
‑
回充组合，其中，每个第二信号处理单元4以模块化集成的方式整体安装在所述主体11上，且至少两个第二信号处理单元4分别设置在所述第一信号处理单元3的两侧，从而实现对所述自移动机器人的两侧分别进行延边探测。
[0073]
在本技术的一个实施例中，以所述主体11的中心点为圆心，任一所述第二信号处理单元4与所述第一信号处理单元3对应的圆心角的角度至少为45 度，从而使得位于所述第一信号处理单元3两侧的两个第二信号处理单元4 之间对应的圆心角的角度至少为90度，优选的为至少120度。
[0074]
可选的，所述第一传感器31可以是回充传感器，所述第二传感器41可以是延边传感器。
[0075]
本技术通过在自移动机器人上采用在正位设置第一信号处理单元3并在两侧设置第二信号处理单元4，形成信号接收的组合结构，保证自移动机器人实现多角度的信号接收，同时，所述第二信号处理单元4的放置位置与现有技术相比更加的边缘化，从而能够具有更大的信号接收角度，提高了对接的成功率。此外，所述第二信号处理单元4采用模块化装配，将第一传感器31和第二传感器41装配在一起，以较低成本的实现了包括沿边和回充在内的多种功能，具有更高的装配效率，占用更小的空间。
[0076]
在本技术的另一个实施例中，如图1至图3所示，所述自移动机器人包括机体1和第二信号处理单元4，所述第二信号处理单元4包括对应设置的第一传感器31和第二传感器
41，所述第二信号处理单元4用于根据基站8发送的信号通过所述第一传感器31进行辅助定位并通过所述第二传感器41探测所述自移动机器人与物体边缘之间的距离，形成延边
‑
回充组合，其中，所述第二信号处理单元4以模块化集成的方式整体安装在所述机体1的一侧，从而实现对所述自移动机器人的两侧分别进行延边探测。
[0077]
具体而言，所述机体1包括主体11和安装在所述主体11上的撞板组件2，在所述自移动机器人在进行清洁区域中移动的过程中，所述撞板组件2用于缓解因意外碰撞而对所述主体11产生的冲击，所述第一信号处理单元3安装在所述撞板组件2上，且所述第一信号处理单元3包括第一传感器31，所述第一信号处理单元3用于根据基站8发送的信号通过所述第一传感器31进行精确定位从而实现回充，至少两个第二信号处理单元4分别设置在所述第一信号处理单元3的两侧。
[0078]
在本技术的一个具体的实施例中，如图1至图3所示，所述主体11为圆形结构，所述撞板组件2沿所述主体11的侧壁设置从而形成包围所述主体11 的外包围结构，所述第一信号处理单元3朝向所述撞板组件2的第一接收部 21用于接收来于基站8的回充信号，所述第二信号处理单元4朝向所述撞板组件2的第二接收部22用于检测所述撞板组件2与障碍物之间的距离，在所述主体11的底部还安装由用于驱动的移动模块。
[0079]
可选的，所述第一接收部21和第二接收部22可以是开设在所述撞板组件 2的侧壁上接收窗口。
[0080]
在上述实施例中，如图4所示，所述第一信号处理单元3包括两个第一传感器31和第一安装部32，两个第一传感器31安装在所述第一安装部32内，所述两个第一传感器31相对设置，利用双耳效应实现对所述主体11的准确定位。
[0081]
具体而言，如图5所示，所述第一信号处理单元3还包括信号腔33和信号开口34，所述信号腔33形成于所述第一安装部32的内部并与每个第一传感器31对应设置，即在所述两个第一传感器31相对设置的情况下，所述信号腔33也可以分为“左”和“右”两个信号腔33分别与所述第一传感器31对应设置，从而将回充信号进行聚拢，所述信号开口34设置在所述主体11的侧壁上，从而使得所述第一传感器31通过所述信号开口34获取基站8发出的回充信号。
[0082]
在上述实施例中，如图4所示，所述自移动机器人还包括遮挡部5，所述遮挡部5安装在所述第一安装部32上并将两个第一传感器31之间的空隙遮挡，遮挡部5的存在使得只有回充信号在正确的角度下，才能够通过所述信号开口34进入所述信号腔33内，从而被第一传感器31接收倒，同时，所述遮挡部5也可以减少其他信号的干扰。
[0083]
在上述实施例中，如图6所示，所述第一传感器31包括第一信号接收端 311和接线端312，所述第一信号接收端311安装在第一安装部32上突出设置在所述信号腔33内，例如，在所述第一信号接收端311上设置有圆形凸起，所述圆形凸起突出设置在所述信号腔33内用于接收回充信号，所述接线端312 的一端与所述第一信号接收端311相连接，另一端所述自移动机器人的内部电路相连接，从而将接收到的回充信号转换后的电信号进行传递。
[0084]
本技术通过两个第一传感器31能够准确捕捉基站8发射的回充信号，从事实现自移动机器人的准确定位。
[0085]
在本技术的一个实施例中，所述第二信号处理单元4还包括第二安装部 42，所述第二信号处理单元4中的第一传感器31和所述第二传感器41分别安装在第二安装部42内并
呈模块化集成设置，即通过具有固定结构的第二安装部42即可以同时装配好第一传感器31和所述第二传感器41，在所述第二安装部42内形成有相邻设置的第一安装腔43、第二安装腔44和第三安装腔45。
[0086]
应当注意的是，安装在所述第二安装部42内的第一传感器31和安装在所述第一安装部32内的第一传感器31，虽然其内部结构或型号是相同或类似的，但是两者之间的作用是不同的，位于所述第二安装部42内的第一传感器31 用于所述主体11侧面的辅助定位，位于所述第一安装部32内的第一传感器 31用于所述主体11正面的精确定位。
[0087]
具体而言，所述第二传感器41包括用于发射延边信号的第二信号发射端 411和用于接收延边信号的第二信号接收端412，所述第二信号发射端411安装在所述第一安装腔43内并向远离所述第一信号处理单元3的方向设置，从而通过设置在所述第一安装腔43上的开口与外部连通，从而通过开口将延边信号发射出去，所述第二信号接收端412安装在所述第二安装腔44内并向靠近所述第一信号处理单元3的方向设置，从而通过设置在所述第二安装腔44 上的开口与外部连通，使得所述第二信号发射端411与所述第二信号接收端 412之间互成犄角设置，所述第二安装腔44通过所述第二安装腔44上的开口快速接收被障碍物反射回来的延边信号，进而根据延边信号的强弱确认与障碍物之间的距离，所述第一传感器31安装在所述第三安装腔45并沿所述主体 11的边缘设置，通过设置在所述第三安装腔45上的开口与外部连通，所述第一传感器31设置在所述第二信号发射端411远离所述第二信号接收端412的一侧，从而避免对第二信号接收端412产生干扰。
[0088]
在本技术的一个实施例中，所述自移动机器人还包括控制器11，所述控制器11安装在所述主体11上并与所述第一信号处理单元3和所述第二信号处理单元4通信连接，所述控制器11根据第一信号处理单元3和所述第二信号处理单元4反馈的信息，控制所述自移动机器人的移动模块使自移动机器人进行延边移动或回充移动，在移动过程中，所述自移动机器人的运动方向始终与所述第一信号处理单元3与所述控制器11的连线平齐，即以所述第一信号处理单元3正对的方向为所述。
[0089]
在一个具体的应用中，如图9所示，位于所述第一安装部32内的第一传感器31为正前方回充传感器，位于所述第二安装部42内的第一传感器31为侧边回充传感器，位于所述第二安装部42内的第二传感器41为延边传感器。在所述自移动机器在工作区域6内移动的过程中，所述延边传感器工作使得自移动机器能够沿障碍物7的延边移动，同时，基站8不间断的发送回充信号，在侧边回充传感器接收到模糊的回充信号后，调整自移动机器的方位从而使得正前方回充传感器能够准确捕捉到回充信号，从而在控制器11的控制下驶会基站8。
[0090]
本技术利用侧边回充传感器和正前方回充传感器呈大角度设置，更容易接收到回充信号，提高回充效率，同时，侧边回充传感器与沿边传感器模块化集成在第二安装部42内，提升了装配效率，更少的占用内部空间，用单一的回充传感器与沿边传感器组合替代精密复杂的传感器，有更好的成本优势。
[0091]
本技术还提供一种信号处理装置，如图10所示，包括第一信号处理单元 3和第二信号处理单元4，至少两个第二信号处理单元4分别设置在所述第一信号处理单元3的两侧，并且以所述第一信号处理单元3和任意两个第二信号处理单元4所构建的圆形为圆心，任一所述第二信号处理单元4与所述第一信号处理单元3对应的圆心角的角度至少为45度，其
中，所述第二信号处理单元4包括对应设置的第一传感器31和第二传感器41。
[0092]
本技术的信号处理装置，通过第一信号处理单元3和第二信号处理单元4 形成信号处理组合，从而替代单一的传感器实现多角度的接收信号，保证了更广的接收角度，成功率更高，在远距离定位时更有优势。
[0093]
在本技术的一个具体的实施例中，如图11所示，所述信号处理装置包括两个第二信号处理单元4，每个所述第二信号处理单元4分别对称设置在所述第一信号处理单元3的两侧，以所述第一信号处理单元3和两个第二信号处理单元4所构建的圆形为圆心，两个第二信号处理单元4之间对应的圆心角a的角度大于等于120度。
[0094]
在本技术的另一个具体的实施例中，如图12所示，所述第一信号处理单元3包括第一传感器31，所述信号处理装置包括两个第二信号处理单元4，每个所述第二信号处理单元4分别对称设置在所述第一信号处理单元3的两侧，以所述第一信号处理单元3和两个第二信号处理单元4所构建的圆形为圆心，三个第一传感器31之间对应的圆心角b的角度均为60度，每个第二传感器41与相邻所述第一传感器31之间对应的圆心角c的角度均为30度，即要求位于侧边上的两个个第一传感器31之间对应的圆心角a的角度至少为120度，从而保证信号的接收效果。
[0095]
在上述实施例中，如图13所示，所述第一传感器31与所述第二传感器 41之间成相邻设置并通过弹性件相连接，所述第一传感器31相对所述第二传感器41发生相对位移的情况下，所述弹性件在弹力的作用下使得所述第一传感器31复位。
[0096]
本技术为了能够适应各种工作环境，在保证信号的接收效果的前提下，允许位于侧边的第一传感器31相对于与所述第二传感器41发生移动，从而提高了信号获取的灵活性。
[0097]
在本技术的一个实施例中，在所述第二信号处理单元4的第一传感器31 处于工作状态下，所述第二信号处理单元4的第二传感器41处于静默或关闭状态，从而避免第二传感器41对第二信号处理单元4的第一传感器31产生干扰。或者，在所述第二信号处理单元4的第二传感器41处于工作状态下，所述第二信号处理单元4的第一传感器31处于静默或关闭状态，对第二传感器 41接收或发射的信号进行忽略。
[0098]
应用场景一：
[0099]
以下以自移动机器人为扫地机器人为例来描述具体的应用场景，该应用场景为家庭场所。
[0100]
扫地机器人在家庭场所中沿墙边移动进行清洁作业，扫地机器人的延边传感器处于工作状态，在扫地机器人的电量不足需要进行回充时，所述延边传感器关闭，扫地机器人的侧边回充传感器获取回充信号，并调整扫地机器人的姿态以使得扫地机器人的正前方回充传感器能够获取到回充信号，从而根据回充信号确定基站的所在位置，并向基站进行移动。
[0101]
应用场景二：
[0102]
以下以自移动机器人为擦窗机器人为例来描述具体的应用场景，该应用场景为写字楼的外墙玻璃。
[0103]
擦窗机器人在外墙玻璃中玻璃表面移动进行清洁作业，擦窗机器人的侧边回充传感器处于工作状态，在擦窗机器人的电量不足需要进行回充时，擦窗机器人的侧边回充传
感器获取回充信号，并调整擦窗机器人的姿态以使得擦窗机器人的正前方回充传感器能够获取到回充信号，从而根据回充信号确定基站的所在位置，并向基站进行移动，在移动的过程中，擦窗机器人遇到障碍物需要进行延边移动，此时，擦窗机器人的延边传感器工作使得擦窗机器人延边移动，擦窗机器人的侧边回充传感器在接收倒延边信号的情况下不会做出反应。
[0104]
上面结合附图对本技术优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术构思的前提下做出各种变化。