具有防水结构的碰撞检测装置及清洁机器人的制作方法

1.本实用新型属于智能家居设备技术领域，尤其涉及一种具有防水结构的碰撞检测装置及清洁机器人。


背景技术：

2.清洁机器人，包括扫地机器人、自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器、洗地机器人、扫拖一体机器人等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。随着技术的发展，目前的清洁机器人智能化程度越来越高，很多清洁机器人具有激光导航功能。但这种清洁机器人，安装雷达激光头的位置会高出机器本体高度，导致整机高度过高，在清洁机器人进入床下、沙发下或者桌子下面时容易卡死、无法脱困，从而影响其正常使用。为避免这一情况发生，目前的解决方式是在清洁机器人上安装雷达碰撞检测装置，以检测雷达激光头是否遇到障碍物。但目前的雷达激光头安装于清洁机器人中的中壳的正面(即上表面)，雷达碰撞检测装置也相应设置在中壳的正面，使用过程中很容易碰撞到液体从而导致液体泼洒在中壳上，渗入雷达碰撞检测装置处导致其短路，致使其失灵。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种具有防水结构的碰撞检测装置及清洁机器人，旨在解决现有技术中雷达碰撞感应件易发生短路的技术问题。
4.本实用新型是这样实现的，第一方面，提供了一种具有防水结构的碰撞检测装置，应用于清洁机器人，包括壳体、活动安装于所述壳体上的雷达罩体、以及固定安装于所述壳体的背面的碰撞感应组件，所述雷达罩体能够在外力作用下相对所述壳体移动，以与所述碰撞感应组件接触，所述碰撞感应组件能够在接收到所述雷达罩体所传导的具有预设强度的压力时、向所述清洁机器人中的控制器发送碰撞信号，且所述碰撞感应组件与所述壳体的背面之间设置有防水结构。
5.在一个可选实施例中，所述碰撞感应组件包括分设于所述雷达罩体在第一方向的两侧的第一碰撞感应件、以及位于所述雷达罩体下方的第二碰撞感应件，所述第二碰撞感应件用于在接收到所述雷达罩体所传导的具有预设强度的下压力时、向所述控制器发送碰撞信号，所述第一碰撞感应件用于在接收到所述雷达罩体所传导的具有预设强度的侧方压力时、向所述控制器发送碰撞信号。
6.在一个可选实施例中，所述壳体包括具有凹槽的壳本体、以及可拆卸的安装于所述壳本体上表面上的前面板，所述雷达罩体活动设置于所述凹槽内，所述第一碰撞感应件安装于所述壳本体的背面上，且所述第一碰撞感应件具有穿过所述凹槽侧壁的第一受力部，所述第二碰撞感应件安装于所述壳本体的背面上，且所述第二碰撞感应件具有穿过所述凹槽的底壁延伸至所述凹槽内的第二受力部，所述第一受力部和所述第二受力部分别用于与所述雷达罩体接触。
7.在一个可选实施例中，所述雷达罩体包括活动设置于所述凹槽内的雷达固定板、以及可拆卸安装于所述雷达固定板上方的雷达盖，所述雷达盖和所述雷达固定板围成用于容置雷达的安装腔，所述雷达固定板在所述第一方向上的两侧分别具有凸出于自身侧壁的凸部，所述凸部用于与所述第一碰撞感应件接触。
8.在一个可选实施例中，所述具有防水结构的碰撞检测装置还包括安装于所述壳体上的第一弹性件，以及限位于所述壳体与所述雷达罩体之间的第二弹性件，所述第一弹性件与所述雷达罩体靠近所述第一碰撞感应件的一侧抵接，所述第一弹性件用于在所述雷达罩体受到侧方压力时、对所述雷达罩体施加远离所述第一碰撞感应件所在侧的弹力，所述第二弹性件用于在所述雷达罩体受到下压力时、对所述雷达罩体施加远离所述第二碰撞感应件所在侧的弹力。
9.在一个可选实施例中，所述具有防水结构的碰撞检测装置还包括可拆卸的安装于所述壳体的背面上的多个固定座，各个所述第一碰撞感应件分别通过相应所述固定座固定于所述壳体的背面。
10.在一个可选实施例中，所述凹槽的背面凸出所述壳体的背面，形成凸起部，所述固定座设有两个，且分设于所述凸起部的两侧，所述固定座靠近所述凸起部的一侧具有多个用于与所述第一碰撞感应件的背面抵接的抵接部，所述固定座远离所述壳体的一侧凸设有朝向所述凸起部延伸的外延部，所述外延部与所述壳体相对的一面、所述壳体的背面和所述抵接部用于与所述第一碰撞感应件抵接的一面围成用于容置所述第一碰撞感应件的容置槽。
11.在一个可选实施例中，所述壳体的背面上形成有向下凸出的卡扣，所述卡扣的外壁与所述壳体的背面围成供所述第二碰撞感应件中的其中一端插入的插槽，所述第二碰撞感应件的另一端通过连接件与所述壳体可拆卸连接。
12.在一个可选实施例中，所述防水结构为设置于所述壳体的背面或者套设于所述第一碰撞感应件和所述第二碰撞感应件上的防水层。
13.第二方面，提供了一种清洁机器人，包括清洁机器人主体、安装于所述清洁机器人主体上的控制器、安装于所述清洁机器人主体上的上述各实施例提供的具有防水结构的碰撞检测装置、以及安装于所述雷达罩体内的雷达，所述碰撞感应组件与所述控制器电连接。
14.本实用新型相对于现有技术的技术效果是：本实用新型提供的具有防水结构的碰撞检测装置及清洁机器人，将碰撞感应组件安装在了壳体的背面上，并在碰撞感应组件和壳体的背面之间加设了防水结构，以避免喷洒至壳体上表面上的液体流到碰撞感应组件上，且即使喷洒至雷达罩体与壳体之间的缝隙处的液体，能够沿壳体与雷达罩体之间的缝隙流动至碰撞感应组件安装位置，也可在防水结构的作用下避免液体直接与碰撞感应组件中的电子元件接触，达到防水要求，进而避免碰撞感应组件发生短路，保证了碰撞感应组件和具有防水结构的碰撞检测装置工作性能的稳定性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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，下面所描述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获得其他的附图。
16.图1是本实用新型实施例提供的具有防水结构的碰撞检测装置的爆炸结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例所采用的第一碰撞感应件和第二碰撞感应件的安装位置示意图，图中未示出雷达盖；
18.图3是本实用新型实施例所采用的雷达罩体接收到具有预设强度的下压力时与第二碰撞感应件之间的位置示意图，图中未示出雷达盖；
19.图4是本实用新型实施例所采用的雷达罩体接收到具有预设强度的侧方压力时与第一碰撞感应件之间的位置示意图，图中未示出雷达盖；
20.图5是本实用新型实施例所采用的固定座的结构示意图；
21.图6是图5所示固定座的使用状态示意图；
22.图7是本实用新型实施例所采用的雷达罩体在凹槽内的位置示意图；
23.图8是本实用新型实施例所采用的第二弹性件的结构示意图；
24.图9是本实用新型实施例所采用的卡扣的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.100、壳体；110、凹槽；120、壳本体；130、前面板；140、卡扣；150、连接件；200、雷达罩体；210、雷达固定板；220、雷达盖；230、凸部；300、碰撞感应组件；310、第一碰撞感应件；311、第一受力部；320、第二碰撞感应件；321、第二受力部；400、防水结构；500、固定座；510、抵接部；520、外延部；600、雷达；700、第一弹性件；800、第二弹性件；900、凸起部；x、第一方向；y、第二方向；f1、下压力；f2、侧方压力。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。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。
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
32.请参照图1所示，在本实用新型实施例中，提供了一种具有防水结构的碰撞检测装置，应用于清洁机器人，包括壳体100、活动安装于壳体100上的雷达罩体200、以及固定安装于壳体100的背面的碰撞感应组件300。具体的，本实施例中的壳体100可以为清洁机器人中的中壳，或者中壳与位于其上方的面板的组合件。雷达罩体200能够在外力作用下相对壳体100移动，以与碰撞感应组件300接触。碰撞感应组件300能够在在接收到雷达罩体200所传导的具有预设强度的压力时、向清洁机器人中的控制器发送碰撞信号，且碰撞感应组件300与壳体100的背面之间设置有防水结构400。具体的，碰撞感应组件300一般设有多个感应件，且多个感应件分散安装，以用于检测雷达罩体200的受力方向。上文中的预设强度，是指能够触发各感应件的强度，具体根据感应件的型号而定。防水结构400可以为贴设于碰撞感应组件300表面或者壳体100背面的防水膜、防水泡棉等，也可以为形成于碰撞感应组件300表面或者壳体100背面的防水涂层，还可以采用其他结构，具体可根据使用需要选择，这里不做唯一限定。当防水结构400位于壳体100背面时，可仅在安装碰撞感应组件300的区域设置防水结构400。
33.使用时，雷达罩体200的顶部凸出于壳体100的表面，当遇到障碍物时，如清洁机器人移动至床底、沙发底部或者桌子底部时，雷达罩体200的顶部或侧部会受到挤压，以使得雷达罩体200向下或向侧部相对壳体100移动，进而使得雷达罩体200的底部与位于相应位置的碰撞感应组件300中的感应件接触，该感应件受到挤压后，将机械受力转换为电信号，并向清洁机器人中的控制器发送碰撞信号。控制器则根据该信号调整清洁机器人主体的运行轨迹，避开障碍物，从而避免其继续前进出现卡死的现象。
34.本实用新型提供的具有防水结构的碰撞检测装置，将碰撞感应组件300安装在了壳体100的背面上，并在碰撞感应组件300和壳体100的背面之间加设了防水结构400，以避免喷洒至壳体100上表面的液体流到碰撞感应组件300上，且即使喷洒至雷达罩体200与壳体100之间的缝隙处的液体能够沿壳体100与雷达罩体200之间的缝隙流动至碰撞感应组件300安装位置，也可在防水结构400的作用下避免液体直接与碰撞感应组件300中的电子元件接触，达到防水要求，进而避免碰撞感应组件300发生短路，保证了碰撞感应组件300和具有防水结构的碰撞检测装置工作性能的稳定性。
35.请参照图1至图4所示，在一个可选的实施例中，碰撞感应组件300包括分设于雷达罩体200在第一方向x的两侧的第一碰撞感应件310、以及位于雷达罩体200下方的第二碰撞感应件320。这里所说的第一方向x一般为清洁机器人行进方向的方向。第二碰撞感应件320用于在接收到雷达罩体200所传导的具有预设强度的下压力f1时、向控制器发送碰撞信号。第一碰撞感应件310用于在接收到雷达罩体200所传导的具有预设强度的侧方压力f2时、向控制器发送碰撞信号。
36.本实施例提供的具有防水结构的碰撞检测装置的检测原理为：
37.当雷达罩体200受到朝向左方的压力时，雷达罩体200相对壳体100向左移动，并与位于雷达罩体200左侧的第一碰撞感应件310接触，并对其施加压力，若该压力足够大，大于等于第一碰撞感应件310能够被触发的最小压力值，则第一碰撞感应件310被触发进而向控
制器发送碰撞信号。控制器接收到该第一碰撞感应件310发送的碰撞信号时，向清洁机器人主体发送信号，使其向右或向后移动，远离障碍物。
38.同理，当雷达罩体200受到朝向右方的压力时，雷达罩体200相对壳体100向右移动，并与位于雷达罩体200右侧的第一碰撞感应件310接触，并对其施加压力，若该压力足够大，大于等于第一碰撞感应件310能够被触发的最小压力值，则该第一碰撞感应件310被触发进而向控制器发送碰撞信号。当控制器接收到该第一碰撞感应件310发送的碰撞信号时，向清洁机器人主体发送信号，使其向左或向后移动，远离障碍物。
39.当雷达罩体200受到朝向下的压力时，雷达罩体200相对壳体100向下移动，并与位于雷达罩体200下方的第二碰撞感应件320接触，并对其施加压力，若该压力足够大，大于等于第二碰撞感应件320能够被触发的最小压力值，则第二碰撞感应件320被触发进而向控制器发送碰撞信号。当控制器接收到第二碰撞感应件320发送的碰撞信号时，向清洁机器人主体发送信号，使其向后移动，远离障碍物。
40.如此，通过第一碰撞感应件310和第二碰撞感应件320可检测雷达罩体200所受到的不同方向的侧方压力和下压力，且碰撞感应件数量较少，进而使得具有防水结构的碰撞检测装置的结构简单、可行。
41.一般情况下，第二碰撞感应件320设于雷达罩体200的前侧下方，第一碰撞感应件310设于雷达罩体200的后侧两边。这里所说的前、后是以清洁机器人的行进方向为参照而定的。如此，当清洁机器人进入障碍物与地面之间的空间时，若该空间高度较小，第二碰撞感应件320可以在雷达罩体200的前端进入空间时，便被触发，进而使得控制器可以及时获取碰撞信号，控制清洁机器人转向，避免雷达罩体200整个或者过多部分进入空间后再被第二碰撞感应件320检测到而不易退出的现象发生。
42.请参照图1、图3、图4及图7所示，在一个可选的实施例中，壳体100包括具有凹槽110的壳本体120、以及可拆卸的安装于壳本体120上表面上的前面板130。雷达罩体200活动设置于凹槽110内。具体的，前面板130的中部具有供雷达罩体200的头部穿出的通孔。组装时，可先将雷达罩体200放置于凹槽110内，再将前面板130安装于壳本体120的上表面上。此时雷达罩体200的底部通过前面板130限位于凹槽110内，中上部通过前面板130上的通孔穿出，凸出于壳体100的上表面。
43.第一碰撞感应件310安装于壳本体120的背面上，且第一碰撞感应件310具有穿过凹槽110侧壁的第一受力部311。第二碰撞感应件320安装于壳本体120的背面上，且第二碰撞感应件320具有穿过凹槽110的底壁延伸至凹槽110内的第二受力部321。第一受力部311和第二受力部321分别用于与雷达罩体200接触。
44.具体的，在一些实施例中，第一碰撞感应件310和第二碰撞感应件320可分别采用具有按键的电控结构。采用这种结构时，第一碰撞感应件310或第二碰撞感应件320的按键穿过凹槽110的侧壁或者底壁延伸至凹槽110内，即按键延伸至凹槽110的部分为第一受力部311或第二受力部321。使用时，按键受到雷达罩体200施加的压力向碰撞感应件的主体靠近，直至按键被按压至触发位置，第一碰撞感应件310或第二碰撞感应件320中的电路与控制器之间电路的连通，实现第一碰撞感应件310或第二碰撞感应件320与控制器之间的电连接和信号传输。
45.在另一些实施例中，第一受力部311和第二受力部321可分别为可变形的应变片，
当其受到雷达罩体200施加的压力时，会产生应变信号，并将该信号发送至控制器。这里所说的应变信号即上述碰撞信号。
46.当然，在其他实施例中，第一碰撞感应件310和第二碰撞感应件320还可以采用其他结构，第一受力部311和第二受力部321的结构则随之改变，但只要第一受力部311和第二受力部321可以在雷达罩体200对其施加压力时，接收该压力，并将该压力传递至第一碰撞感应件主体或第二碰撞感应件主体即可。
47.请参照图1、图3、图4及图7所示，在一个可选的实施例中，上述雷达罩体200包括活动设置于凹槽110内的雷达固定板210、以及可拆卸安装于雷达固定板210上方的雷达盖220。具体的，雷达盖220可通过螺栓、螺杆、插接结构等与雷达固定板210可拆卸连接，具体可根据使用需要选择，这里不做唯一限定。雷达盖220和雷达固定板210围成用于容置雷达600的安装腔。雷达固定板210在第一方向x上的两侧分别具有凸出于自身侧壁的凸部230。凸部230用于在雷达罩体200受到侧方压力f2时与第一碰撞感应件310接触。凸部230的设置使得雷达固定板210无需设置太大，便可在接收到侧方压力f2时，轻松与相应第一碰撞感应件310接触。如此，既保证了具有防水结构的碰撞检测装置工作性能的稳定性，又降低了雷达罩体200制造所需材料，以及雷达罩体200相对壳体100移动时两者之间的摩擦力。
48.请参照图1、图2及图4所示，在一个可选的实施例中，具有防水结构的碰撞检测装置还包括可拆卸的安装于壳体100的背面上的多个固定座500，各个第一碰撞感应件310分别通过相应固定座500固定于壳体100的背面。具体的，固定座500可通过螺栓、插接等方式与壳体100可拆卸连接。如此可实现第一碰撞感应件310与壳体100的可拆卸连接，使得第一碰撞感应件310发生损坏后，便于更换或维修。
49.请参照图2、图5及图6所示，在一个可选的实施例中，凹槽110的背面凸出壳体100的背面，形成凸起部900。固定座500设有两个，且分设于凸起部900的两侧。固定座500靠近凸起部900的一侧具有多个用于与第一碰撞感应件310的背面抵接的抵接部510，固定座500远离壳体100的一侧凸设有朝向凸起部900延伸的外延部520，外延部520与壳体100相对的一面、壳体100的背面和抵接部520用于与第一碰撞感应件310抵接的一面围成用于容置第一碰撞感应件310的容置槽。
50.具体的，本实施例中的多个抵接部510间隔设置，以降低固定座500制造所需材料。外延部520在使用状态下位于第一碰撞感应件510的下方，用于对第一碰撞感应件510进行支撑。固定座500采用本实施例提供的结构，结构简单，便于安装。
51.请参照图1、图2及图4所示，在一个可选的实施例中，具有防水结构的碰撞检测装置还包括安装于壳体100上的第一弹性件700，以及限位于壳体100与雷达罩体200之间的第二弹性件800。第一弹性件700与雷达罩体200靠近第一碰撞感应件310的一侧抵接。第一弹性件700用于在雷达罩体200受到侧方压力f2时、对雷达罩体200施加远离第一碰撞感应件310所在侧的弹力。第二弹性件800用于在雷达罩体200受到下压力时、对雷达罩体200施加远离第二碰撞感应件320所在侧的弹力。
52.如此，当雷达罩体200未受到侧方压力f2时，可与第一碰撞感应件310保持分离，或者虽与第一碰撞感应件310接触，但雷达罩体200对第一碰撞感应件310施加的压力小于其被触发所需压力，以避免第一碰撞感应件310被误触发。当雷达罩体200未受到下压力f1时，可与第二碰撞感应件320保持分离，或者虽与第二碰撞感应件320接触，但雷达罩体200对第
二碰撞感应件320施加的压力小于其被触发所需压力，以避免第二碰撞感应件320被误触发。
53.具体的，在一个可选的实施例中，上述第一弹性件700为一端与壳体100固定连接，另一端与雷达罩体200接触的弹性片。第二弹性件800为弹簧。
54.请参照图2及图9所示，在一个可选的实施例中，壳体100的背面上形成有向下凸出的卡扣140，卡扣140的外壁与壳体100的背面围成供第二碰撞感应件320中的其中一端插入的插槽，第二碰撞感应件320的另一端通过连接件150与壳体100可拆卸连接。
55.具体的，连接件150可以为螺栓、螺杆等螺接件，也可以为连接于壳体100上并与第二碰撞感应件320插接、卡接或者通过其他方式可拆卸连接的连接件150。采用这一结构，安装或拆卸第二碰撞感应件320时，可先将连接件150与第二碰撞感应件320的相应端部分离，再将第二碰撞感应件320的另一端由卡扣140和壳体100形成的插槽中抽出，从而实现第二碰撞感应件320与壳体100的分离，操作方便，且用到的连接件150数量少，可节省成本。
56.请参照图9所示，为避免安装过程及使用过程中，第二碰撞感应件320的位置发生偏移，在一个可选的实施例中，凹槽110的背面形成有用于容置第二碰撞感应件320的容纳槽，卡扣140位于容纳槽内。
57.为便于安装，在一些实施例中，防水结构400为设置于壳体100的背面的防水层。具体的，防水层可贴设于壳体100的背面，也可以涂覆于壳体100的背面，还可以采用其他方式固定于壳体100的背面，具体可根据使用需要旋转，这里不做唯一限定。在另一些实施例中，防水结构400为套设于第一碰撞感应件310和第二碰撞感应件320上的防水层。具体的，防水层为片状结构，中部可设有供第一碰撞感应件310和第二碰撞感应件320的受力部穿过的通孔。安装时，先将防水层套设于第一碰撞感应件310的受力部或者第二碰撞感应件320的受力部上，使其覆盖第一碰撞感应件310或第二碰撞感应件320上的电子元件，之后将第一碰撞感应件310或第二碰撞感应件320安装于壳体100背面上，以实现防水。
58.上述防水层为防水泡棉片或硅胶层，也可以是其他防水材料。防水层采用本实施例提供的结构，结构简单，便于安装。
59.在本实用新型的另一实施例中，提供了一种清洁机器人，包括清洁机器人主体、安装于清洁机器人主体上的控制器、安装于清洁机器人主体上的上述各实施例提供的具有防水结构的碰撞检测装置、以及安装于雷达罩体200内的雷达600，碰撞感应组件300与控制器电连接。
60.本实用新型实施例提供的清洁机器人包括上述各实施例提供的具有防水结构的碰撞检测装置，可有效避免喷洒至壳体100上表面上的液体流到碰撞感应组件300上，且即使喷洒至雷达罩体200与壳体100之间的缝隙处的液体能够沿壳体100与雷达罩体200之间的缝隙流动至碰撞感应组件300安装位置，也可在防水结构400的作用下避免与碰撞感应组件300中的电子元件接触，进而避免碰撞感应组件300发生短路，保证了清洁机器人工作性能的稳定性。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体
实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。