本發明專利技術涉及一種探測自移動機器人周邊障礙物的探測裝置以及帶有該探測裝置的自移動機器人。所述探測裝置設置于自移動機器人本體上，其包括光學發射器和圖像傳感器光學發射器為線性光學發射器，圖像傳感器接收由光學發射器發射至自移動機器人周邊的物體的反射信號，光學發射器的發射光線與圖像傳感器的中心線形成大于0°的角度α，光學發射器發射至自移動機器人周邊的物體的線性光線與水平面形成大于0°的角度。本發明專利技術探測裝置發射至物體上的是線性光線，光學發射器發射一線性光線后，總有至少一個反射光點會被圖像傳感器所接收，因此，本發明專利技術探測裝置的可靠性、穩定性十分好，應用在自移動機器人產品上成效十分明顯。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種探測自移動機器人周邊障礙物的探測裝置，以及帶有該探測裝置的自移動機器人。
技術介紹
三角激光測距的原理是發射一個點激光源，反射后由圖像傳感器接收，通過發射和接收的兩個角度算出目標距離(發射源和圖像傳感器在同一水平面上)。這種測距方法要求發射光和反射光在同一平面上，這樣才能確保圖像傳感器能接收到反射光，由此再計算出距離。如圖2所示，激光三角測距儀主要由一個光學發射器和光學接收器組成。激光三角測距儀采用三角原理測距，光學發射器可以為一紅外線發射器10，光學接收器為一 CXD 圖像傳感器11 (Charge coupled Device,電荷稱合元件)。紅外線發射器10沿一定角度發射光束，當紅外線發射器的發射光線12遇到物體50后形成點光源會被反射回來。紅外線發射器的反射光線14被CCD圖像傳感器11檢測到后會獲得一個偏移值L，CCD圖像傳感器的中心線13與紅外線發射器的發射光線12形成發射角度α，利用三角關系，在獲得發射角度α、偏移值L、中心矩X以及濾鏡60的焦距f以后，通過幾何關系，計算出光學接收器與物體的距離D。現有技術中，采用圖I中的三角測距儀感測障礙物時，需要光學發射器和光學接收器在同一平面上，如圖2所示，這樣才能確保光學接收器能接收到發射光束被物體反射回來的光束。激光測距儀在實際使用時，通常采用點激光源來發射光，光學發射器和光學接收器水平放置。但由于機器的裝配不當或者工作時儀器的抖動，會造成光學發射器和光學接收器不在一個平面上，使得反射回來的光總是反射到光學接收器的下面或上面，而不是落在光學接收器本體，使得發射回來的激光不能被光學接收器所接收到，測距儀上讀取不到數據，導致清潔機器人不能及時地感測到障礙物，大大降低其可靠性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供一種探測自移動機器人周邊障礙物的探測裝置，提高測量的可靠性、穩定性。具體說，本專利技術提供一種探測自移動機器人周邊障礙物的探測裝置，所述探測裝置設置于自移動機器人本體上，其包括光學發射器和圖像傳感器，所述光學發射器為線性光學發射器，所述圖像傳感器接收由所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的反射信號，所述光學發射器的發射光線與所述圖像傳感器的中心線形成大于0°的角度α，所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線與水平面形成大于0°的角度。具體一種方式是所述光學發射器的發射光線與所述圖像傳感器的中心線位于同一平面上。具體另一種方式是所述圖像傳感器的中心線為水平線，所述圖像傳感器的中心線與所述光學發射器的發射光線為異面直線。角度α為5° 30。，優選地，角度α為5° 15。。所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線與所述圖像傳感器的中心線基本垂直，所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線與所述圖像傳感器的中心線形成的角度為75° 105°。進一步地，所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線與所述圖像傳感器的中心線形成的角度為85° 95°。進一步地，所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線與所述圖像傳感器的中心線垂直。 進一步地，所述光學發射器為激光紅外發射器、紫外光發射器或者可見激光發射器。進一步地，所述圖像傳感器為CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。進一步地，所述探測裝置還包括信號處理單元，所述信號處理單元接收所述圖像傳感器發送的信號，計算周邊物體與所述自移動機器人之間的距離，并將該距離存儲或輸出。本專利技術還提供一種帶有上述探測裝置的自移動機器人，保證自移動機器人能及時探測到障礙物，提高其可靠性。具體地說，本專利技術帶有上述探測裝置的自移動機器人的技術方案如下一種自移動機器人，包括機器人本體、驅動輪、功能單元和控制單元，還包括上述的探測裝置，探測裝置將探測到的信號發送給所述控制單元。探測裝置或控制單元還包括信號處理單元，用于計算周邊物體與所述自移動機器人之間的距離，并將該距離存儲或輸出。控制單元內設有預定距離值；當所述信號處理單元計算出的周邊物體與所述自移動機器人之間的距離等于或小于該預定距離值時，所述控制單元控制所述驅動輪轉向或停止工作。與現有技術相比，本專利技術探測裝置中的光學發射器發射一束與水平面形成角度的線性光線，經過物體反射后，圖像傳感器接收到反射光，隨之通過測距得出目標距離。由于本專利技術探測裝置發射的是線性光線，因此，不論自移動機器人是否在移動過程出現抖動或者在產品組裝過程中出現裝配不良等問題，光學發射器發射一線性光線后，總有至少一個反射光點會被圖像傳感器所接收，因此，本專利技術探測裝置的可靠性、穩定性十分好，應用在自移動機器人產品上成效十分明顯。附圖說明圖I為現有技術光學發射器發射點光源示意圖；圖2為三角測距儀工作原理圖；圖3本專利技術中探測裝置實施例一示意圖(光學發射器發射的線性光線和圖像傳感器的中心線垂直)；圖4為本專利技術探測裝置實施例二示意圖(光學發射器發射的線性光線和圖像傳感器的中心線不垂直)；圖5為本專利技術自移動機器人中的光學發射器和圖像傳感器的位置示意圖；圖6為本專利技術自移動機器人立體結構示意圖。附圖標記10.紅外線發射器11. CXD圖像傳感器12.紅外線發射器的發射光線13. CXD圖像傳感器的中心線14.紅外線發射器的反射光線60.濾鏡 20.光學發射器21.圖像傳感器30.機器人本體40.驅動輪50.物體70.線性光線80.圖像傳感器的中心線 90.光學發射器的發射光線具體實施例方式實施例I如圖5所示，本專利技術探測自移動機器人周邊障礙物的探測裝置設置于自移動機器人本體30上，其包括光學發射器20和圖像傳感器21，光學發射器20和圖像傳感器21，光學發射器20為線性光學發射器，發射線光源。具體地說，光學發射器20可以為激光紅外發射器、紫外光發射器或者可見激光發射器，圖像傳感器21為CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。(XD圖像傳感器又稱為電荷稱合元件；CM0S圖像傳感器的英文全稱ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,又稱為互補金屬氧化物半導體。CO)圖像傳感器和CMOS圖像傳感器為現有技術，在此不再贅述。如圖3所示，圖像傳感器21接收由光學發射器20發射至自移動機器人周邊的物體的反射信號，所述光學發射器20的發射光線90與所述圖像傳感器的中心線80形成大于0°的角度α，角度α的范圍為5° 30°，在優選方案中，角度α為5° 15° ;光學發射器20發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線70與水平面形成大于0°的角度。本專利技術采用的測距原理是三角測距原理，具體在附圖2以及
技術介紹
中有詳細地描述，在此不再贅述。如圖4所示，光學發射器20發射的是線性光源，光學發射器20發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線70與水平面形成大于0°的角度。所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線70與所述圖像傳感器的中心線80呈基本垂直，即所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線70與所述圖像傳感器的中心線80形成的角度為75° 105° ;進一步地，所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線70與所述圖像傳感器的中心線80形成的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種探測自移動機器人周邊障礙物的探測裝置，所述探測裝置設置于自移動機器人本體上，其包括光學發射器和圖像傳感器，其特征在于：所述光學發射器為線性光學發射器，所述圖像傳感器接收由所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的反射信號，所述光學發射器的發射光線與所述圖像傳感器的中心線形成大于0°的角度α，所述光學發射器發射至所述自移動機器人周邊的物體的線性光線與水平面形成大于0°的角度。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：湯進舉，
申請(專利權)人：泰怡凱電器蘇州有限公司，
類型：發明
國別省市：
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