[发明专利]一种机器人检测障碍的传感器

说明书

一种机器人检测障碍的传感器，它包含至少一个数字成像模块、一个线状激光发射装置，以及至少一个存在反射面的反射镜或反射棱镜或导光管，线状激光发射装置将激光信号发射至反射面，一个或多个反射面将线状激光发射装置发射的线状激光在离开整套传感器信号发射装置前的光路通过反射延长一次或多次，所述的反射面是与线状激光的张角一致的长条状的反射镜或反射棱镜或导光管，反射面长条方向呈平面或曲面，数字成像模块主要用于将线状激光在机器人前方的投影线摄入成像模块的CCD（或CMOS）感光元件上，根据该激光线在感光元件上的位置形状，就能判别激光线在地面的投影线有没有被其他物体（障碍物）遮挡住。

技术领域

本发明涉及一种机器人检测障碍的传感器，主要用于机器人在移动过程中检测前方整个投影面上可能碰到的障碍物。

背景技术

机器人在检测移动方向（一般为前方）上的障碍物时，最好是移动方向的整个面（机器人在前方的投影面）都能检测到，否则，那怕是机器人的一个边角都可能撞上障碍物，如果是这样这个自动移动的装置就不可靠，因此机器人在检测前方障碍时最好采用面传感器。比如，机器人需要检测会不会被茶几、沙发下沿卡住（或撞坏家具）、前方地面的凸起机器人是否能够越过、机器人的边角是否会撞人等，目前机器人上常用的检测障碍的传感器有红外线或超声波，需要安装多个，且不能覆盖整个投影面，但是如果为了扩大覆盖面而在整个面上都安装这类传感器，一则成本较高，二则信号覆盖就扩散了，相当于把机器人的机体范围放大了，原来可以进入的通道也变得不可进了。

发明内容

本发明就是为了解决这个传感器的覆盖问题，能够让机器人在移动方向的整个面上检测到障碍物，提供这种覆盖面宽的传感器发射装置。

本发明是这样设计的：

一种机器人检测障碍的传感器，其特征在于所述的传感器包含至少一个数字成像模块、一个线状激光发射装置，以及至少一个存在反射面的反射镜或反射棱镜或导光管，线状激光发射装置将激光信号发射至反射面，一个或多个反射面将线状激光发射装置发射的线状激光在离开整套传感器信号发射装置前的光路通过反射延长一次或多次，所述的反射面是与线状激光的张角一致的长条状的反射镜或反射棱镜或导光管，反射面长条方向呈平面或曲面，数字成像模块主要用于将线状激光在机器人前方的投影线摄入成像模块的CCD（或CMOS）感光元件上，根据该线状激光在感光元件上的位置形状，就能判别线状激光在地面的投影线有没有被其他物体（障碍物）遮挡住，除了线状激光（合作目标），其他物体（非合作目标）在感光元件上的成像可被忽略。

所述的线状激光发射装置为一个一字线激光发射头。

所述的线状激光发射装置为张角在一平面上的至少两个一字线激光发射头。

传感器信号发射装置出光处的反射面整体为一个面。

传感器信号发射装置出光处的反射面为多个面，多个面将信号反射至多个方向；线状激光发射装置也可有多个，每个朝向多个反射面的其中一个面；或者线状激光发射装置为一个，这个线状激光发射装置包含多个朝向多个反射面其中一个面的一字线激光发射头。

线状激光发射装置还附带上下转动机构或摆动机构，转动机构或摆动机构能将线状激光来回转动一些角度，通过转动将线状激光朝向反射面的不同位置。

传感器信号发射装置出光处的反射面还附带上下转动机构或摆动机构，线状激光发射装置发出的线状激光平行于机器人轮轴，转动机构或摆动机构能将出光处的反射面来回转动一些角度，通过转动，出光处的反射面反射的线状激光传递到前方水平方向不同角度。

传感器信号发射装置出光处的反射装置还附带左右转动或摆动机构，线状激光发射装置发出的线状激光垂直于地面，转动机构能将出光处的反射面反射的线状激光传递到前方垂直方向不同角度。