机器人的避障超声波传感器安装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及机器人的避障超声波传感器安装结构，包括机器人本体和避障超声波传感器，避障超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，超声波发射器和超声波接收器固定在机器人本体，超声波发射器和超声波接收器沿横向并排设置，超声波发射器的发射面和超声波接收器的接收面处于同一平面；其中，所述超声波发射器的发射面朝机器人的行走面倾斜，超声波发射器所发射的超声波声束的下边沿与行走面之间的夹角a满足：30°≤a≤60°。本实用新型专利技术能够减小避障超声波传感器的检测盲区。

Installation Structure of Obstacle Avoidance Ultrasound Sensor for Robot

The utility model relates to an installation structure of obstacle avoidance ultrasonic sensor for a robot, which comprises a robot body and an obstacle avoidance ultrasonic sensor. The obstacle avoidance ultrasonic sensor includes an ultrasonic transmitter and a ultrasonic receiver. The ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are fixed on the robot body, and the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are arranged side by side along the transverse direction, and the ultrasonic transmitter is emitted. The transmitting surface of the ultrasonic transmitter and the receiving surface of the ultrasonic receiver are in the same plane, in which the transmitting surface of the ultrasonic transmitter inclines towards the walking surface of the robot, and the angle a between the lower edge of the ultrasonic beam emitted by the ultrasonic transmitter and the walking surface satisfies: 30 [a < 60]. The utility model can reduce the detection blind area of the obstacle avoidance ultrasonic sensor.

【技术实现步骤摘要】
机器人的避障超声波传感器安装结构
本技术涉及机器人技术，尤其涉及机器人的避障超声波传感器安装结构。
技术介绍
服务机器人在实现自主导航的过程中，往往要求能够自主避障，这就需要在机器人本体上安装对障碍具有识别能力的传感器，超声波传感器作为机器人常用的一种导航避障用传感器，其最为常见的工作方式是采用回声探测法实现超声测距。图1示出了避障超声波传感器的工作原理示意图，如图1所示，避障超声波发射器由超声波发射器91和超声波接收器92组成，超声波发射器91和超声波接收器92在图1中处于俯视状态。超声波发射器91和超声波接收器92沿横向并排设置（即超声波发射器91和超声波接收器92距离机器人行走面的高度相同），超声波发射器91的发射面910和超声波接收器92的接收面922处于同一平面。超声波发射器91向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时计数器开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物8阻挡就立即反射回来，超声波接收器92收到反射回的超声波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物面的距离s，即：s=340t/2。超声波发射器91发射出的超声波声束的截面呈扇形，理论上，在扇形区间内的障碍物均能被超声波传感器检测到。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种机器人的避障超声波传感器安装结构，其能够减小避障超声波传感器的检测盲区。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：机器人的避障超声波传感器安装结构，包括机器人本体和避障超声波传感器，避障超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，超声波发射器和超声波接收器固定在机器人本体，超声波发射器和超声波接收器沿横向并排设置，超声波发射器的发射面和超声波接收器的接收面处于同一平面；其中，超声波发射器的发射面朝机器人的行走面倾斜，超声波发射器所发射的超声波声束的下边沿与行走面之间的夹角a满足：30°≤a≤60°。采用上述的技术方案后，超声波发射器所发出的超声波声束被行走面反射后，会射到机器人前方，并不会被超声波接收器所接收，因此被行走面反射的超声波声束不会产生障碍物检测信号，而与此同时，检测盲区的面积被大大缩小，从而可避免机器人与距离较近的低矮物体发生碰撞。附图说明图1示出了避障超声波传感器的工作原理示意图。图2示出了现有的避障超声波传感器安装结构的示意图。图3示出了本技术机器人的避障超声波传感器安装结构的一个实施例的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。图2为现有的避障超声波传感器安装结构的示意图。请参阅图2，在现有技术中，本领域技术人员在将避障超声波传感器安装于机器人1的机器人本体11时，均认为超声波发射器91的发射面910不能朝向机器人的行走面10，只能垂直于机器人的行走面10设置，这样就容易导致超声波发射器91的安装位置距离行走面10过高，形成在超声波发射器91所发射的超声波声束的下边沿71与行走面10之间的超声波传感器的检测盲区100过大。如此，使得机器人1无法识别距离较近的低矮物体，如地面线槽、人的脚面等，从而容易造成机器人发生碰撞事件。请参阅图3和图1。根据本技术一实施例的机器人的避障超声波传感器安装结构包括机器人本体11和避障超声波传感器。该避障超声波传感器包括超声波发射器91和超声波接收器92，超声波发射器91和超声波接收器92固定在机器人本体11，超声波发射器91和超声波接收器92沿横向并排设置，超声波发射器91的发射面910和超声波接收器92的接收面922处于同一平面。由于超声波发射器91和超声波接收器92沿横向并排设置，图3中未能示出超声波接收器92，而仅仅示出了超声波发射器91。可选地，超声波发射器91和超声波接收器92共同固定在一个传感器安装架上，该传感器安装架固定在机器人本体11。避障超声波传感器可以安装在机器人本体的前侧、后侧、左侧或右侧，本申请对此不做限制。超声波发射器91的发射面910朝机器人的行走面10倾斜，超声波发射器91所发射的超声波声束的下边沿71与行走面10之间的夹角a满足：30°≤a≤60°。可选地，a=45°。此时由于被行走面反射的超声波声束会反射到机器人前方，并不会返回超声波接收器92，因此，即使超声波入射到行走面上也不会产生障碍检测信号。但这种安装方式大大减小了避障超声波传感器的检测盲区。通过调整超声波发射器距离行走面10的高度H和夹角a的大小，可以把检测盲区控制在期望的范围内。超声波发射器91距离行走面10的高度H具体是指超声波发射器91的背面中心点距离行走面10的高度。在本实施例中，传感器基座11为机器人1的机器人本体，在机器人本体上安装有行走机构。在图中的示例中，行走机构为车轮12。超声波发射器91距离行走面10的高度H满足：5cm≤H≤20cm。超声波接收器92与超声波发射器91之间的间距为1.8cm～2.2cm。以上描述是结合具体实施方式和附图对本技术所做的进一步说明。但是，本技术显然能够以多种不同于此描述的其它方法来实施，本领域技术人员可以在不违背本
技术实现思路
的情况下根据实际使用情况进行推广、演绎，因此，上述具体实施例的内容不应限制本技术确定的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机器人的避障超声波传感器安装结构，包括机器人本体和避障超声波传感器，所述避障超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，所述的超声波发射器和超声波接收器固定在所述机器人本体，超声波发射器和超声波接收器沿横向并排设置，超声波发射器的发射面和超声波接收器的接收面处于同一平面；其特征在于，所述超声波发射器的发射面朝机器人的行走面倾斜，超声波发射器所发射的超声波声束的下边沿与所述行走面之间的夹角a满足：30°≤a≤60°。

【技术特征摘要】
1.机器人的避障超声波传感器安装结构，包括机器人本体和避障超声波传感器，所述避障超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，所述的超声波发射器和超声波接收器固定在所述机器人本体，超声波发射器和超声波接收器沿横向并排设置，超声波发射器的发射面和超声波接收器的接收面处于同一平面；其特征在于，所述超声波发射器的发射面朝机器人的行走面倾斜，超声波发射器所发射的超声波声束的下边沿与所述行走面之间的夹角a满足：30°≤a≤60°。2.如权利要求1所述的机器人的避障超声波传感器安装结构，其特征在于，超声波发...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新军，杨洪杰，李金球，王建宽，
申请(专利权)人：上海新世纪机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31