[发明专利]碰撞检测装置和包含其的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及智能控制领域，特别涉及一种碰撞检测装置和包含其的机器人。 

背景技术

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的重复、繁重而危险的工作，例如产品生产、除尘清扫或扫雷排爆。因此，机器人的产生使人们的生活变得更加轻松便捷。 

现有的机器人一般都具有障碍物检测装置，例如，红外传感器、超声波测距装置、图像识别模块、双目立体视觉传感器。在机器人行进过程中，该些障碍物检测装置能够感测环境中的障碍物并将具体障碍物的位置、形状和体积等参数发送至控制系统，控制系统在运算、判断后发送避让指令至驱动装置和执行机构，实现避让或绕开障碍物的目的。 

上述障碍物检测装置一般仅能够感测机器人行进过程中远处的或体积较大的障碍物，根本无法避让机器人本体临近处的障碍物，另外也难以感测到一些小尺寸的物体，例如，细杆端部。此时，碰撞检测装置可在上述障碍物检测装置失效后作为后备保护机制，保护机器人本体因撞击而损坏。 

经调查分析，现有技术中的碰撞检测装置主要包括碰撞环或碰撞杆。这些碰撞环或碰撞杆一般采用微动开关、光电传感器或霍尔元件，并通过感测外力或者扭矩的方式判断障碍物。由于微动开关、光电传感器或霍尔元件存在着结构复杂、体积较大的缺陷，因此实际生产的碰撞环或碰撞杆存在着难以密封、碰撞检测点少、碰撞分辨精度低和无弹性缓冲机构的缺点。因此， 根本达不到产业化和广泛应用的目的。 

中国专利公开号CN101201280A的发明专利公开了一种碰撞检测装置，并具体给出了使用气囊和气压检测传感器进行碰撞检测的解决方案。上述碰撞检测装置虽然具有弹性缓冲机构并且也能够感测临近处的障碍物，但是却存在制作成本较高、碰撞检测点少、碰撞分辨精度低的缺点。 

因此研究并开发一种制作成本低、碰撞检测点多、碰撞分辨精度高的碰撞检测装置和包含其的机器人尤为必要。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的碰撞检测装置的制作成本较高、碰撞检测点少以及碰撞分辨精度低的缺陷，提供一种碰撞检测装置，该碰撞检测装置具有制作成本低、碰撞检测点多、碰撞分辨精度高的优点。 

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的： 

一种碰撞检测装置，用于感测一挤压力，其特点在于，该碰撞检测装置包括一弹性膜体、一导电膜材和一检测膜材，该导电膜材覆盖于该弹性膜体的表面，该检测膜材上阵列有多个检测元件， 

该弹性膜体用于在该挤压力作用时弯曲变形并迫使该导电膜材与该检测膜材接触； 

该些检测元件中的多个检测元件均用于在该导电膜材与该检测膜材接触时输出一电信号； 

该弹性膜体用于在该挤压力消失时恢复原形并使得该导电膜材与该检测膜材相脱离； 

该些检测元件中的多个检测元件均用于在该导电膜材与该检测膜材相脱离时停止输出该电信号。 

较佳的，该检测膜材为一柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板上印刷有 多条金属线，该些金属线与该些检测元件电连接。 

较佳的，该些检测元件的材质为导电胶质。 

较佳的，该弹性膜体和该柔性印刷电路板上分别阵列有第一检测凸块和第二检测凸块，该些第一检测凸块和该些第二检测凸块相互匹配，该导电膜材仅分布于该些第一检测凸块上，该些检测元件分布于该些第二检测凸块上。 

较佳的，该弹性膜体上印刷有多条金属线，该些金属线与该些第一检测凸块上的导电膜材电连接。 

较佳的，该些检测元件为压敏电阻。 

较佳的，该弹性膜体、该导电膜材和该检测膜材均管状。 

一种机器人，其包括一控制模块、一驱动模块和一执行模块，其特点在于，该机器人还包括如上所述的碰撞检测装置。 

较佳的，该机器人还具有污垢检测装置和污垢处理装置。 

本发明的积极进步效果在于： 

通过在该检测膜材上阵列多个检测元件，该碰撞检测装置具有了碰撞检测点多、碰撞分辨精度高的优点。该碰撞检测装置仅包括一弹性膜体、一导电膜材和一检测膜材，因此不仅结构简单并且制作成本也较低。另外，该弹性膜体还具有弹性缓冲的功能。 

附图说明

图1为本发明较佳实施例的碰撞检测装置的立体图。 

图2为图1中碰撞检测装置的局部立体图。 

图3为图2中碰撞检测装置的局部立体图。