防撞装置及清洁机器人的制作方法

1.本技术属于清洁机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种防撞装置及清洁机器人。


背景技术：

2.随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛；机器人时代的到来，将变革现有生产制造模式及人类生活方式。在智能机器人的使用中，给人类带来便捷的基础上，同样也有很多安全事故，有些还会造成不必要的人身安全和机身故障。清洁行业由传统人工操作至当前智能机器人，安全防护一直都是非常重要的一个环节。
3.传统的清洁机器人，由于人工操作等原因，对机身防撞考虑比较简单，机身上仅在部分局部位置上设置了防撞轮，这种设计存在以下技术缺陷：只考虑到边角碰撞可能造成的隐患，只能进行局部的点式防撞，依然难以避免人为等复杂因素所导致的安全故障。
4.对于部分智能清洁机器人中，一般都设置有防撞机制，但是依旧存在以下技术缺陷：碰撞信号无法判断碰撞点位方向，防撞方式过于简单和单一，因此智能清洁机器人的控制系统并不能做到精准判断，导致机器智能化有所欠缺，安全防护依然存在问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种防撞装置及清洁机器人，以改善以下技术问题：
6.常规设计的清洁机器人，防撞方式过于简单和单一，依然难以避免人为等复杂因素所导致的安全故障；同时碰撞信号无法判断碰撞点位方向，并不能做到精准判断，导致机器智能化有所欠缺和安全防护依然存在问题。
7.为实现上述目的，第一方面，本技术采用的技术方案是：
8.提供一种防撞装置，包括：
9.安装架；
10.碰撞组件，所述碰撞组件上设置有多个碰撞区域；
11.复位组件，连接于所述碰撞组件和所述安装架之间，用于驱使所述碰撞组件在受到撞击后复位；以及，
12.多个碰撞传感器，安装于所述安装架上，每一个所述碰撞区域至少设置有一个所述碰撞传感器，用于获取各个所述碰撞区域是否受到撞击的信息。
13.通过上述技术方案，安装架为碰撞组件、复位组件和碰撞传感器提供了稳定的安装位置，当清洁机器人的不同碰撞区域受到撞击时，碰撞组件受到冲击而压缩复位组件，并且会触碰到对应区域的碰撞传感器，当机器人成功避让障碍后，复位组件也能迅速驱使碰撞组件复位，通过多个碰撞传感器和多个碰撞区域的设计，实现多点位、多方向探测撞击情况的目的，能够精准灵敏地判断碰撞点位方向，安全防护等级高，更加智能化。
14.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述碰撞组件包括：
15.多组碰撞单元，沿所述碰撞组件的长度方向间隔布置；以及，
16.弹性连接部，连接相邻的所述碰撞单元。
17.通过上述技术方案，弹性连接部不仅能够很好的连接相邻两组碰撞单元，使碰撞组件整体有一体感，而且弹性连接部还可以遮挡内部，同时在发生碰撞时，弹性连接部能够伸缩以缓冲冲击力，起到保护相邻两组碰撞单元的作用。
18.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述碰撞组件包括两组所述碰撞单元和一组所述弹性连接部，两组所述碰撞单元对称布置。
19.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述碰撞单元远离所述安装架的侧面设置有前端碰撞区域和侧边碰撞区域，所述侧边碰撞区域位于所述前端碰撞区域相邻的一侧，并远离所述弹性连接部设置。
20.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述碰撞单元包括：
21.碰撞罩壳，所述碰撞罩壳的一侧部连接于所述复位组件；以及，
22.碰撞板，固定连接于所述碰撞罩壳远离所述复位组件的一侧表面。
23.通过上述技术方案，碰撞板具有缓冲保护作用，以防止较硬的碰撞罩壳受撞击而损坏。
24.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述前端碰撞区域与两组所述复位组件对应设置，所述侧边碰撞区域与一组所述复位组件对应设置。
25.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述复位组件包括：
26.导柱，滑动连接于所述安装架上，一端可拆卸装配于所述碰撞组件靠近所述安装架的侧部，另一端设置有限位部；以及，
27.压缩弹簧，套设于所述导柱上，两端分别抵接于所述碰撞组件和所述安装架。
28.通过上述技术方案，碰撞板具有缓冲保护作用，以防止较硬的碰撞罩壳受撞击而损坏。
29.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述安装架上设置有限位板，所述导柱垂直于所述限位板，所述限位板上设置有供所述导柱贯穿的孔洞，所述限位部和所述压缩弹簧分别位于所述限位板的两侧。
30.通过上述技术方案，限位板可以为导柱提供稳定且牢固的安装位置。
31.在本技术的一种可实现的技术方案中，所述安装架上设置有安装底板，所述碰撞传感器安装于所述安装底板上。
32.通过上述技术方案，安装底板为碰撞传感器提供了稳定的安装位置，便于碰撞传感器快速安装固定，而且安装底板还可以防止碰撞传感器受到来自地面上物体的直接撞击，对碰撞传感器具有良好的保护作用。
33.为实现上述目的，第二方面，本技术采用的技术方案是：
34.提供一种清洁机器人，包括：
35.机器人主体；以及，
36.如上述的防撞装置，所述安装架安装于所述机器人主体的前端底部。
37.综上所述，本技术至少包括以下一种有益的技术效果：
38.1.安装架为碰撞组件、复位组件和碰撞传感器提供了稳定的安装位置，当清洁机器人的不同碰撞区域受到撞击时，碰撞组件受到冲击而压缩复位组件，并且会触碰到对应
区域的碰撞传感器，当机器人成功避让障碍后，复位组件也能迅速驱使碰撞组件复位，通过多个碰撞传感器和多个碰撞区域的设计，实现多点位、多方向探测撞击情况的目的，能够精准灵敏地判断碰撞点位方向，安全防护等级高，更加智能化；
39.2.碰撞板具有缓冲保护作用，以防止较硬的碰撞罩壳受撞击而损坏，弹性连接部不仅能够很好的连接相邻两组碰撞单元，使碰撞组件整体有一体感，而且弹性连接部还可以遮挡内部，同时在发生碰撞时，弹性连接部能够伸缩以缓冲冲击力，起到保护相邻两组碰撞单元的作用；
40.3.压缩弹簧和导柱配合，在碰撞组件受到碰撞时，碰撞组件运动能够更平稳，同时复位时也能更迅速，有效避免出现卡滞状态；上述设计的复位组件，结构相对较为简单，安装也较为方便。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本技术实施例提供的防撞装置的正面结构示意图。
43.图2为本技术实施例提供的防撞装置的背面结构示意图。
44.图3为本技术实施例提供的防撞装置的俯视结构示意图。
45.图4为本技术实施例提供的防撞装置的局部剖视图。
46.图5为本技术实施例提供的清洁机器人的结构示意图。
47.其中，图中各附图标记：
48.101、机器人主体；102、防撞装置；1、安装架；11、限位板；111、孔洞；12、安装底板；2、碰撞组件；21、碰撞单元；211、碰撞罩壳；212、碰撞板；22、弹性连接部；201、前端碰撞区域；202、侧边碰撞区域；3、复位组件；31、导柱；311、限位部；32、压缩弹簧；4、碰撞传感器。
具体实施方式
49.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
50.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
51.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技术和简化描述，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技术的限制。
52.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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
53.请一并参阅图1-图5，现对本技术实施例提供的防撞装置及清洁机器人进行说明。
54.本技术实施例提供一种防撞装置，请参阅图1和图2，包括：安装架1、碰撞组件2、复位组件3和碰撞传感器4。
55.碰撞组件2上设置有多个碰撞区域；复位组件3连接于碰撞组件2和安装架1之间，复位组件3用于驱使碰撞组件2在受到撞击后复位；碰撞传感器4安装于安装架1上，每一个碰撞区域至少对应有一个碰撞传感器4，碰撞传感器4用于获取对应的碰撞区域是否受到撞击的信息。
56.碰撞组件2包括：碰撞单元21和弹性连接部22，碰撞单元21设置有多组沿碰撞组件2的长度方向间隔布置；弹性连接部22连接于相邻碰撞单元21之间。碰撞单元21的主体为直线式设计，且碰撞单元21远离弹性连接部22的侧边为圆弧形设计，而且形成一定的直角结构，碰撞单元21远离安装架1的侧面为圆弧面设计。
57.弹性连接部22不仅能够很好的连接相邻两组碰撞单元21，使碰撞组件2整体有一体感，而且弹性连接部22还可以遮挡内部，同时在发生碰撞时，弹性连接部22能够伸缩以缓冲冲击力，起到保护相邻两组碰撞单元21的作用。
58.弹性连接部22为橡胶板做成褶皱状结构，弹性连接部22和碰撞单元21之间铆接固定或者通过螺钉固定，且整个碰撞组件2为长条形状。
59.在本实施例中，碰撞单元21设置有两组且对称布置，弹性连接部22仅设置有一组，前端碰撞区域201对应有两组复位组件3，侧边碰撞区域202对应有一组复位组件3。
60.由于碰撞单元21的长度较长，所以在前端碰撞区域201布置两组复位组件3，使碰撞单元21受到碰撞时能够更平稳，同时碰撞单元21复位时也能更迅速，避免出现卡滞状态。
61.在本实施例中，安装架1上设置有水平布置的安装底板12，所有碰撞传感器4均安装于安装底板12的上表面，且所有碰撞传感器4均保持在同一水平高度上。
62.安装底板12为碰撞传感器4提供了稳定的安装位置，便于碰撞传感器4快速安装固定，而且安装底板12还可以防止碰撞传感器4受到来自地面上物体的直接撞击，对碰撞传感器4具有良好的保护作用。
63.请参阅图2和图3，碰撞单元21远离安装架1的侧面设置有前端碰撞区域201和侧边碰撞区域202，侧边碰撞区域202位于前端碰撞区域201远离弹性连接部22的一侧。
64.在本实施例中，碰撞传感器4设置有四个，且四个碰撞传感器4分别对应两个前端碰撞区域201、两个侧边碰撞区域202，与前端碰撞区域201相对应的碰撞传感器4的安装方向和与侧边碰撞区域202相对应的碰撞传感器4的安装方向不一致，以便适应不同方向的冲击力，方便碰撞传感器4精准采集碰撞点位方向。
65.请参阅图2和图4，碰撞单元21包括：碰撞罩壳211和碰撞板212，碰撞罩壳211的一侧连接于复位组件3；碰撞板212固定连接于碰撞罩壳211远离复位组件3的一侧表面。碰撞罩壳211和碰撞板212之间可以通过卡接结合胶水粘接的方式进行固定。
66.碰撞罩壳211由硬质的塑料制成，碰撞板212由橡胶板制成，碰撞板212的质地相对较为柔软，具有缓解较大冲击力的效果，有效防止较硬的碰撞罩壳211轻易被撞击损坏，延长了整个碰撞单元21的使用寿命。
67.在本实施例中，复位组件3包括：导柱31和压缩弹簧32。
68.导柱31滑动连接于安装架1上，安装架1上专门设置有供导柱31滑动安装的圆筒，导柱31的一端可拆卸装配于碰撞组件2靠近安装架1的一侧部，导柱31和碰撞组件2的碰撞罩壳211之间螺纹装配，导柱31的另一端设置有限位部311，限位部311为圆饼形状。
69.压缩弹簧32套设于导柱31上，压缩弹簧32的两端分别抵接于碰撞罩壳211的内侧和安装架1。
70.由于压缩弹簧32具有弹性回复力，压缩弹簧32和导柱31配合，在碰撞组件2受到碰撞时，碰撞组件2运动能够更平稳，同时复位时也能更迅速，有效避免出现卡滞状态；上述设计的复位组件3，结构相对较为简单，安装也较为方便。
71.请参阅图2和图4，在本实施例中，安装架1上设置有竖向布置的限位板11，导柱31垂直于限位板11，限位板11上设置有供导柱31贯穿的孔洞111，限位部311和压缩弹簧32分别位于限位板11的两侧。
72.限位板11为方形状且其四角设置有圆弧角，孔洞111在本实施例中呈腰圆形状，孔洞111沿碰撞组件2的长度方向布置，限位板11的设计，可以为导柱31提供稳定且牢固的安装位置。
73.本技术实施例的防撞装置102的工作原理和技术效果如下：
74.安装架1为碰撞组件2、复位组件3和碰撞传感器4提供了稳定的安装位置，当清洁机器人的不同碰撞区域受到撞击时，碰撞组件2受到冲击而压缩复位组件3，并且会触碰到对应区域的碰撞传感器4，当机器人成功避让障碍后，复位组件3也能迅速驱使碰撞组件2复位，通过多个碰撞传感器4和多个碰撞区域的设计，实现多点位、多方向探测撞击情况的目的，能够精准灵敏地判断碰撞点位方向，安全防护等级高，更加智能化。
75.在复杂的作业场景中，防撞装置102会遇到不同的障碍物，整个防撞装置102的前端左右端均可能出现不同方向碰撞的可能，当在某一处出现碰撞时，碰撞组件2会因碰撞力产生位移而向内挤压压缩弹簧32，在作用力的传递下，碰撞传感器4的感应触点即可触发感应，发出保护信号，此时清洁机器人出现急停，判断碰撞点进行障碍避让操作。
76.本技术实施例还提供一种清洁机器人，请参阅图2和图5，包括：机器人主体101；以及，如上述的防撞装置102，安装架1固定安装于机器人主体101的前端底部。
77.实际的作业场景中，清洁机器人主要前行操作，因此防撞装置102布置于前端，更加安全且实用。
78.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。