本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種可分離式光學(xué)里程計(jì)及移動(dòng)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

行走機(jī)器人的定位技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)部分，機(jī)器人只有“知道自己在哪里”，才能做其他智能化的行為。目前的機(jī)器人定位技術(shù)有很多種，包括有激光定位、視覺(jué)定位、慣性導(dǎo)航定位、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、無(wú)線電定位等等。不依賴于外部信號(hào)（如衛(wèi)星、基站信號(hào)等）的定位稱為自主定位，適應(yīng)性更好，例如各種家用的機(jī)器人。激光定位和視覺(jué)定位精度高，但是機(jī)器需要額外的結(jié)構(gòu)來(lái)裝配這些部件，同時(shí)成本也比較高。隨著技術(shù)的發(fā)展，慣性導(dǎo)航長(zhǎng)時(shí)間的漂移得到了很大的改善，但是這個(gè)技術(shù)對(duì)于一些特殊的地面，如地毯、有水的瓷磚等容易打滑的地面，適應(yīng)性就會(huì)很差。采用光學(xué)里程計(jì)可以很好的解決地毯?jiǎn)栴}，但是會(huì)帶來(lái)成本的增加，并不是每個(gè)消費(fèi)者都需要，如果家里沒(méi)有地毯，機(jī)器人中的光學(xué)里程計(jì)不僅起不到實(shí)際的作用，還會(huì)增加消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)成本，同時(shí)，浪費(fèi)了機(jī)器人的數(shù)據(jù)處理資源和能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可分離式光學(xué)里程計(jì)及移動(dòng)機(jī)器人，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，選擇是否購(gòu)買(mǎi)或者裝配光學(xué)里程計(jì)，從而提高產(chǎn)品的購(gòu)買(mǎi)或者使用的靈活性，在保證產(chǎn)品實(shí)用性的同時(shí)，可以降低購(gòu)買(mǎi)成本。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種可分離式光學(xué)里程計(jì)，包括led燈、成像透鏡和光流成像傳感器，還包括：

殼體，所述殼體的一端設(shè)有入光口，另一端設(shè)有光流成像傳感器；所述led燈設(shè)置在所述入光口，所述成像透鏡設(shè)置在所述入光口和所述光流成像傳感器之間，用于將所述入光口射入的外界光線聚焦成像后投射在所述光流成像傳感器上；

信號(hào)連接部，連接所述光流成像傳感器，并顯露在所述殼體的外面；

固定部，設(shè)置于所述殼體的外壁，并用于固定所述殼體。

進(jìn)一步地，所述殼體為中空的直筒狀，所述直筒狀的殼體的一端開(kāi)口，形成所述入光口；另一端封閉，設(shè)置所述光流成像傳感器；所述信號(hào)連接部設(shè)置在所述殼體的外側(cè)壁。

進(jìn)一步地，所述殼體為中空的l形狀，所述l形狀的殼體的短邊的一端開(kāi)口，形成所述入光口，另一端與所述l形狀的殼體的長(zhǎng)邊的一端連通，連通處設(shè)有反射鏡，所述長(zhǎng)邊的另一端設(shè)有所述光流成像傳感器，所述信號(hào)連接部設(shè)置在所述長(zhǎng)邊的另一端的端面上。

進(jìn)一步地，所述固定部為卡接結(jié)構(gòu)、粘接結(jié)構(gòu)或者螺接結(jié)構(gòu)。

一種移動(dòng)機(jī)器人，包括主體和設(shè)于主體下部的驅(qū)動(dòng)輪，所述主體還包括裝配部，所述裝配部用于裝配上述的光學(xué)里程計(jì)。

進(jìn)一步地，所述裝配部為從所述主體的外側(cè)壁向內(nèi)凹陷的缺口，所述缺口的內(nèi)壁上設(shè)有信號(hào)對(duì)接部，所述光學(xué)里程計(jì)裝配至所述缺口時(shí)，所述信號(hào)連接部與所述信號(hào)對(duì)接部相互接觸。

進(jìn)一步地，所述裝配部為從所述主體的底部向內(nèi)凹陷的孔洞，所述孔洞的內(nèi)壁上設(shè)有信號(hào)對(duì)接部，所述光學(xué)里程計(jì)裝配至所述孔洞時(shí)，所述信號(hào)連接部與所述信號(hào)對(duì)接部相互接觸。

進(jìn)一步地，所述裝配部為從所述主體的外側(cè)壁和上端面向內(nèi)凹陷所形成的l形狀的凹槽，或者為從所述主體的外側(cè)壁向內(nèi)凹陷第一深度和第二深度所形成的l形狀的凹槽，所述凹槽的內(nèi)壁上設(shè)有信號(hào)對(duì)接部，所述光學(xué)里程計(jì)裝配至所述凹槽時(shí)，所述信號(hào)連接部與所述信號(hào)對(duì)接部相互接觸。

進(jìn)一步地，所述裝配部還設(shè)有與所述光學(xué)里程計(jì)相配合的卡接結(jié)構(gòu)、粘接結(jié)構(gòu)或者螺接結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)對(duì)接部與所述主體內(nèi)的處理器連接。

本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)將光學(xué)里程計(jì)設(shè)置成可分離式的模塊化結(jié)構(gòu)，在需要使用的場(chǎng)合才進(jìn)行組裝，如此可以降低功耗，同時(shí)，也可以作為一個(gè)選購(gòu)件供消費(fèi)者選購(gòu)，以此可以降低消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)成本。此外，光學(xué)里程計(jì)模塊化后，如果光學(xué)里程計(jì)損壞了，可以直接拆卸維修或者更換新的里程計(jì)即可，不僅可以提高維修效率，也可以降低機(jī)器人的維修成本，不需要專人維修，用戶自己就可以完成。如果是機(jī)器人損壞了，用戶可以購(gòu)買(mǎi)新的不帶光學(xué)里程計(jì)的機(jī)器人，然后繼續(xù)使用原來(lái)的光學(xué)里程計(jì)，從而降低成本，減少資源消耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述可分離式光學(xué)里程計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖2為本發(fā)明所述可分離式光學(xué)里程計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖3為本發(fā)明所述移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖4為本發(fā)明所述移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖5為本發(fā)明所述移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖三。

圖6為本發(fā)明所述移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖四。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

光學(xué)里程計(jì)106是一種通過(guò)光學(xué)原理進(jìn)行圖像檢測(cè)以得到光學(xué)圖像的傳感器，處理器102通過(guò)對(duì)檢測(cè)到的光學(xué)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以得到移動(dòng)距離的信息，主要應(yīng)用于機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)。如圖1和圖2所示的可分離式光學(xué)里程計(jì)106，包括殼體201、led燈204、成像透鏡202、光流成像傳感器205、信號(hào)連接部203和固定部206。所述殼體201的一端設(shè)有入光口，另一端設(shè)有光流成像傳感器205；所述led燈204設(shè)置在所述入光口，所述成像透鏡202設(shè)置在所述入光口和所述光流成像傳感器205之間。所述led燈204發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)外界物體反射后，從所述入光口射入，所述成像透鏡202將所述入光口射入的外界光線聚焦成像后投射在所述光流成像傳感器205上。所述信號(hào)連接部203的一端連接所述光流成像傳感器205，另一端顯露在所述殼體201的外面，便于連接至外部的處理器102，將所述光流成像傳感器205檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給處理器102。所述固定部206設(shè)置于所述殼體201的外壁，并用于固定所述殼體201。

本發(fā)明通過(guò)將光學(xué)里程計(jì)106設(shè)置成可分離式的模塊化結(jié)構(gòu)，在需要使用的場(chǎng)合才進(jìn)行組裝，如此可以降低功耗，同時(shí)，也可以作為一個(gè)選購(gòu)件供消費(fèi)者選購(gòu)，以此可以降低消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)成本。此外，光學(xué)里程計(jì)106模塊化后，如果光學(xué)里程計(jì)106損壞了，可以直接拆卸維修或者更換新的里程計(jì)即可，不僅可以提高維修效率，也可以降低機(jī)器人的維修成本，不需要專人維修，用戶自己就可以完成。如果是機(jī)器人損壞了，用戶可以購(gòu)買(mǎi)新的不帶光學(xué)里程計(jì)106的機(jī)器人，然后繼續(xù)使用原來(lái)的光學(xué)里程計(jì)106，從而降低成本，減少資源消耗。

優(yōu)選的，如圖1所示：所述殼體201為中空的直筒狀，其外部形狀（橫截面的外周邊的形狀）可以設(shè)計(jì)成圓形或方形等其它形狀。所述直筒狀的殼體201的一端開(kāi)口，形成所述入光口；另一端封閉，設(shè)置所述光流成像傳感器205。所述信號(hào)連接部203設(shè)置在所述殼體201的外側(cè)壁，其一端通過(guò)信號(hào)線連接至所述光流成像傳感器205，另一端則顯露在外側(cè)壁外。一卡塊設(shè)置在所述殼體201的外側(cè)壁上，所述殼體201通過(guò)所述卡塊可以和外部的卡槽進(jìn)行卡扣連接，從而實(shí)現(xiàn)所述光學(xué)里程計(jì)106的固定。這種結(jié)構(gòu)的光學(xué)里程計(jì)106結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造方便，與機(jī)器人主體101裝配起來(lái)也很容易，適于推廣應(yīng)用。

優(yōu)選的，如圖2所示，所述殼體201為中空的l形狀。所述l形狀的殼體201的短邊的一端開(kāi)口，形成所述入光口，所述led燈204為四個(gè)，以入光口的中心線為軸線呈圓周排列式地分布在所述入光口處。所述l形狀的殼體201的短邊的另一端與所述l形狀的殼體201的長(zhǎng)邊的一端連通，連通處設(shè)有反射鏡207，一平面透鏡208設(shè)置在所述led燈204和所述反射鏡207之間，用于防止外界雜物進(jìn)入殼體201內(nèi)部。所述l形狀的殼體201的長(zhǎng)邊的另一端設(shè)有所述光流成像傳感器205，所述信號(hào)連接部203設(shè)置在所述長(zhǎng)邊的另一端的端面上，所述信號(hào)連接部203為所述光流成像傳感器205上的信號(hào)輸出端，這樣，就可以不用額外設(shè)置獨(dú)立的信號(hào)連接部203，也不用額外的信號(hào)線連接獨(dú)立的信號(hào)連接部203和所述光流成像傳感器205。所述固定部206采用粘貼綿的結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述光學(xué)里程計(jì)106與機(jī)器人主體101連接時(shí)，粘貼綿將所述光學(xué)里程計(jì)106牢固地粘貼在所述主體101上。本發(fā)明所述的l形結(jié)構(gòu)的光學(xué)里程計(jì)106，通過(guò)采用反射鏡207，將從短邊的入光口射入的光線進(jìn)行折射后，投射至位于長(zhǎng)邊端部的所述成像透鏡202，最后通過(guò)成像透鏡202投射至所述光流成像傳感器205上。這種彎折的光學(xué)系統(tǒng)，使得光學(xué)里程計(jì)106在保證光學(xué)圖像檢測(cè)性能的同時(shí)，降低移動(dòng)機(jī)器人的厚度，避免現(xiàn)有結(jié)構(gòu)為了增大景深所帶來(lái)的移動(dòng)機(jī)器人厚度過(guò)大的問(wèn)題。

優(yōu)選的，所述固定部206除了可以采用上述的卡接結(jié)構(gòu)和粘接結(jié)構(gòu)，還可以采用螺接結(jié)構(gòu)，即在所述殼體201上設(shè)置螺孔，通過(guò)螺釘或者螺栓等緊固件，將所述殼體201固定在機(jī)器人主體101上。

掃地機(jī)器人，又稱自動(dòng)打掃機(jī)、智能吸塵器等，是智能家用電器的一種，能憑借一定的人工智能，自動(dòng)在房間內(nèi)完成地板清理工作。一般采用刷掃和真空方式，將地面雜物先吸納進(jìn)入自身的垃圾收納盒，從而完成地面清理的功能。一般來(lái)說(shuō)，將完成清掃、吸塵、擦地工作的機(jī)器人，也統(tǒng)一歸為掃地機(jī)器人。掃地機(jī)器人的機(jī)身為無(wú)線機(jī)器，以圓盤(pán)型為主。使用充電電池運(yùn)作，操作方式為遙控或是機(jī)器上的操作面板103。一般能設(shè)定時(shí)間預(yù)約打掃，自行充電。機(jī)體上設(shè)有各種感應(yīng)器，可檢測(cè)行進(jìn)距離、行進(jìn)角度、機(jī)身狀態(tài)和障礙物等，如碰到墻壁或其他障礙物，會(huì)自行轉(zhuǎn)彎，并依不同的設(shè)定，而走不同的路線，有規(guī)劃地清掃地區(qū)。

如圖3和圖4所示，本發(fā)明所述的移動(dòng)機(jī)器人，包括主體101和設(shè)于主體101下部的驅(qū)動(dòng)輪104。所述主體101前面有用于檢測(cè)碰撞的傳感器，前面檢測(cè)碰撞傳感器105可以是物理的碰撞檢測(cè)或者是超聲波、激光等非接觸式檢測(cè)。所述主體101的上部端面設(shè)有操作面板103，通過(guò)所述操作面板103可以控制所述機(jī)器人。機(jī)器人主體101內(nèi)部設(shè)有加速度計(jì)和陀螺儀等慣性傳感器，驅(qū)動(dòng)輪104上還設(shè)有碼盤(pán)。所述主體101還包括裝配部108，所述裝配部108用于裝配所述光學(xué)里程計(jì)106。

優(yōu)選的，如圖3所示，所述裝配部108為從所述主體101的外側(cè)壁向內(nèi)凹陷的缺口，所述缺口的內(nèi)壁上設(shè)有信號(hào)對(duì)接部107，所述光學(xué)里程計(jì)106裝配至所述缺口時(shí)，所述信號(hào)連接部203與所述信號(hào)對(duì)接部107相互接觸。所述信號(hào)對(duì)接部107連接至機(jī)器人主體101內(nèi)部的處理器102，用于將所述光流成像傳感器205檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送給主體101內(nèi)部的處理器102，處理器102根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作。所述缺口為方柱形狀，與所述光學(xué)里程計(jì)106的方柱形狀相適配，所述光學(xué)里程計(jì)106裝配至所述缺口時(shí)，剛好能夠?qū)⑺鋈笨谔钇剑ㄈ鐖D4所示）。如果不需要使用光學(xué)里程計(jì)106，則用一個(gè)外形也為方柱形狀的輔助配件來(lái)填平所述缺口，使得機(jī)器人的外形平整，保證主體101的完整性。所述缺口的內(nèi)壁上還設(shè)有卡槽，與所述殼體201上的卡塊相適配，當(dāng)所述光學(xué)里程計(jì)106裝配至所述缺口時(shí)，所述卡塊插入所述卡槽，從而將所述光學(xué)里程計(jì)106固定在所述缺口中。

優(yōu)選的，所述裝配部108為從所述主體101的底部向內(nèi)凹陷的孔洞，所述孔洞的內(nèi)壁上設(shè)有信號(hào)對(duì)接部107，所述光學(xué)里程計(jì)106裝配至所述孔洞時(shí)，所述信號(hào)連接部203與所述信號(hào)對(duì)接部107相互接觸。所述固定部206為與所述殼體201一體連接的固定支架，所述固定支架上設(shè)有螺紋孔，當(dāng)所述光學(xué)里程計(jì)106插入所述孔洞時(shí)，螺釘通過(guò)固定支架上的螺紋孔，把固定支架固定在機(jī)器人的底部，從而把光學(xué)里程計(jì)106固定在所述孔洞中。此時(shí)，所述信號(hào)對(duì)接部107把所述光流成像傳感器205檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c其連接的處理器102中，處理器102根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作。如果不需要使用光學(xué)里程計(jì)106，則用一個(gè)外形與所述殼體201外形相同的輔助配件來(lái)填平所述缺口，使得機(jī)器人的外形平整，保證主體101的完整性。

優(yōu)選的，如圖5所示，所述裝配部108為從所述主體101的外側(cè)壁和上端面向內(nèi)凹陷所形成的l形狀的凹槽，所述凹槽的內(nèi)壁上設(shè)有信號(hào)對(duì)接部107，所述光學(xué)里程計(jì)106裝配至所述凹槽時(shí)，所述信號(hào)連接部203與所述信號(hào)對(duì)接部107相互接觸。所述l形狀的凹槽與所述l形狀的殼體201相適配，由于上述l形狀的凹槽的長(zhǎng)槽對(duì)所述殼體201有重力支撐作用，所以，不用其它復(fù)雜的固定結(jié)構(gòu)，只需要粘貼綿，就可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)里程計(jì)106和所述機(jī)器人主體101的牢固連接，拆裝十分方便。裝配完成后，所述信號(hào)對(duì)接部107把所述光流成像傳感器205檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c其連接的處理器102中，處理器102根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作。如果不需要使用光學(xué)里程計(jì)106，則用一個(gè)外形與所述殼體201外形相同的輔助配件來(lái)填平所述缺口，使得機(jī)器人的外形平整，保證主體101的完整性。

優(yōu)選的，如圖6所示，所述裝配部108為從所述主體的外側(cè)壁向內(nèi)凹陷第一深度和第二深度所形成的l形狀的凹槽，其中，凹陷第一深度形成的淺槽為l形狀的短邊部分的凹槽，凹陷第二深度形成的深槽為l形狀的長(zhǎng)邊部分的凹槽。所述l形狀的凹槽位于所述主體的上端面的下方，如此可以保證上端面的完整性和美觀性。裝配所述光學(xué)里程計(jì)時(shí)，只需要從主體的側(cè)壁朝主體的內(nèi)部方向插入即可。裝配好后，所述信號(hào)連接部203與所述凹槽的內(nèi)壁上的所述信號(hào)對(duì)接部107相互接觸，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。同樣的，如果不需要使用光學(xué)里程計(jì)106，則用一個(gè)外形與所述殼體201外形相同的輔助配件來(lái)填平所述缺口，使得機(jī)器人的外形平整，保證主體101的完整性。

上述實(shí)施例所述的向內(nèi)凹陷指定的是向機(jī)器人主體內(nèi)部凹陷，即從機(jī)器人主體的外表面向主體內(nèi)部方向凹陷延伸。

以上實(shí)施例僅為充分公開(kāi)而非限制本發(fā)明，凡基于本發(fā)明的創(chuàng)作主旨、未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等效技術(shù)特征的替換，應(yīng)當(dāng)視為本申請(qǐng)揭露的范圍。