超声波传感器组件及移动机器人制造技术

本实用新型专利技术实施例涉及机器人技术领域，公开了一种超声波传感器组件以及移动机器人，该超声波传感器组件包括：超声波传感器，以及连接到所述超声波传感器探头端的金属屏蔽框，所述金属屏蔽框呈喇叭形并且具有≤20

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器组件及移动机器人


[0001]本技术实施例涉及机器人
，具体涉及一种超声波传感器组件及移动机器人。

技术介绍

[0002]目前市场上多数移动机器人(如清洁机器人、安防巡逻机器人、自动售货机器人)选用多种传感器组合进行避障。为了增强安全性，一个机器人上可能会安装多组超声波传感器，并且传感器之间的距离可能会比较近，或者传感器与地面的距离比较近，以检测行进中机器人周边不同高度的障碍物，实现避障。但这也同时造成传感器之间的干扰问题。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种超声波传感器组件，以降低对附近其他超声波传感器工作干扰的问题。
[0004]根据本技术实施例的一个方面，提供了一种超声波传感器组件，包括：超声波传感器，以及连接到所述超声波传感器探头端的金属屏蔽框，所述金属屏蔽框呈喇叭形并且具有≤20
°
的开口角度。
[0005]在一种可选的方式中，所述金属屏蔽框内壁光滑。
[0006]在一种可选的方式中，所述超声波传感器组件还包括设置在所述金属屏蔽框喇叭口边缘的安装结构。
[0007]在一种可选的方式中，所述安装结构为螺丝固定位。
[0008]在一种可选的方式中，所述超声波传感器为压电式超声波传感器或磁致伸缩式超声波传感器。
[0009]根据本技术实施例的另一方面，提供了一种移动机器人，包括：机器人本体、容纳所述机器人本体的外壳，以及安装在所述机器人本体上的至少两组上述超声波传感器组件。
[0010]在一种可选的方式中，所述安装结构安装在所述移动机器人的外壳上，并且所述超声波传感器位于所述机器人本体内部。
[0011]在一种可选的方式中，所述超声波传感器在所述机器人本体上的位置设置为：当所述移动机器人处于工作状态时，所述超声波传感器与所述移动机器人空间上最低位的距离在27cm以上。
[0012]在一种可选的方式中，每组所述超声波传感器组件的所述超声波传感器与其他组所述超声波传感器组件的所述超声波传感器之间的距离在27cm以上。
[0013]在一种可选的方式中，所述移动机器人为清洁机器人、安防机器人、巡逻机器人、运输机器人或自动售货机器人。
[0014]本技术实施例通过在超声波传感器探头上连接喇叭形的金属屏蔽框，并设计屏蔽框的开口角度，能够显著减小超声波传感器组件对附近其他超声波传感器的干扰，且
低成本、易实现。采用本技术实施例的超声波传感器组件，使移动机器人可实现多组超声波传感器协同工作，感测效率及稳定性得以提升。尤其适用于移动机器人对障碍物的感测，实现避障功能。
[0015]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0017]图1示出了本专利技术实施例提供的超声波传感器组件的结构示意图。
[0018]具体实施方式中的附图标号如下：
[0019]超声波传感器1，金属屏蔽框2，安装机构3。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0021]请参阅图1，图1示意性地示出了本技术超声波传感器组件实施例的结构，超声波传感器组件包括：超声波传感器1，连接到超声波传感器1探头端的金属屏蔽框2，金属屏蔽框2呈喇叭形并且具有≤20
°
的开口角度。从图1中可见，开口角度为：在经过超声波传感器组件中轴线的剖面上，从超声波传感器1探头向喇叭口方向引出的射线中，与金属屏蔽框2内壁相切的两条射线之间的夹角。
[0022]专利技术人在实践中发现，超声传感器通过发射和接受脉冲进行距离测量，具有一定的波束角度，超声波传感器单边有效感测角度在10
°
以下，因此在探头端连接金属屏蔽框2，并设计金属屏蔽框2为开口角度≤20
°
的喇叭形，缩小超声波传感器的波束角度，可以有效解决超声波传感器对附近其他传感器的干扰问题。该方案实现成本低，工艺简单。尤其适于作为移动机器人上的超声波传感器组件协同使用。
[0023]当超声波传感器1探头发出的超声波角度大于金属屏蔽框2的开口角度时，超声波波束会在接触金属屏蔽框2的时候造成折射并消散。如此，将超声波传感器1的波束角缩减在20
°
以内，即提升了超声波传感器1对该特定范围内物体的感测精确度，还不会对附近其他传感器造成干扰。
[0024]一些实施例中，金属屏蔽框2的内壁光滑，经光滑处理的内壁能够防止毛刺对超声波造成折射效果，避免影响感测效果。
[0025]一些实施例中，超声波传感器组件还包括设置在金属屏蔽框2喇叭口边缘的安装结构3。安装结构3的存在能够辅助将超声波传感器组件安装在所需要的位置，特别有利于将组件安装在设备壳体的内部。将安装结构3设计在喇叭口边缘处还不会影响超声波传感器1对超声波的发出和接收，避免干扰超声波传感器1的感测。
[0026]一些实施例中，安装结构3为螺丝固定位。螺丝固定为一种简便易行、且加工成本低的安装方式，使用螺丝固定能够进一步降低超声波传感器组件的成本，组件的加工更为便易，组件与其他部件兼容性也更强。然而，本领域技术人员应理解，本技术实施例的超声波传感器组件中，安装结构不限于螺丝固定位，其他类型的安装结构，例如卡合结构、铆接结构、嵌合结构、焊接结构等均可适用。
[0027]一些实施例中，超声波传感器1为压电式超声波传感器或磁致伸缩式超声波传感器。本技术实施例的组件适用这两种类型的超声波传感器。
[0028]本技术实施例还提供一种移动机器人，包括：机器人本体、容纳机器人本体的外壳，以及安装在移动机器人上的至少两组上述超声波传感器组件。
[0029]本技术实施例的移动机器人由于采用了上述超声波传感器组件，能够避免互相干扰，可实现多组超声波传感器协同工作，感测效率及稳定性得以提升。尤其适用于移动机器人对障碍物的感测，实现避障功能。
[0030]一些实施例中，超声波传感器组件中的安装结构3可以安装在移动机器人的外壳上，并且超声波传感器1位于所述机器人本体内部。这样的设计有利于提高感测精确度，且移动机器人外观较为美观。
[0031]一些实施例中，超声波传感器1在机器人本体上的位置设置为：当移动机器人处于工作状态时，超声波传感器1与移动机器人空间最低位置的距离在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器组件，其特征在于，所述组件包括：超声波传感器，以及连接到所述超声波传感器探头端的金属屏蔽框，所述金属屏蔽框呈喇叭形并且具有≤20
°
的开口角度。2.根据权利要求1所述的超声波传感器组件，其特征在于，所述金属屏蔽框内壁光滑。3.根据权利要求2所述的超声波传感器组件，其特征在于，还包括设置在所述金属屏蔽框喇叭口边缘的安装结构。4.根据权利要求3所述的超声波传感器组件，其特征在于，所述安装结构为螺丝固定位。5.根据权利要求1所述的超声波传感器组件，其特征在于，所述超声波传感器为压电式超声波传感器或磁致伸缩式超声波传感器。6.一种移动机器人，其特征在于，包括：机器人本体、容纳所述机器人本体的外壳，以及安装在所述机器人本体上的至少两组如权利要求1
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5中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，任江川，
申请(专利权)人：达闼机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：