[实用新型]一种固态雷达清扫机器人

说明书

本实用新型提供一种固态雷达清扫机器人，所述清扫机器人包括控制单元、传感器单元、运动与驱动单元、清扫单元、框架单元、充电供电单元。传感器单元包括悬崖传感器、沿墙传感器、IMU惯性测量传感器、电子罗盘传感器、里程计传感器、碰撞传感器、超声波传感器、固态雷达测距传感器。清扫机器人边缘布置一个或多个固态雷达测距传感器，当清扫机器人在环境中移动时，固态雷达测距传感器可实现一段环境地图的构建，结合IMU惯性测量传感器、电子罗盘传感器、里程计传感器中的一个或多个传感器的信息，实现多传感器数据融合，再通过清扫机器人在环境中的移动，可以实现整个地图的高精度构建和导航。

技术领域

本实用新型涉及清扫机器人领域及移动机器人领域，尤其涉及到具有雷达的能够进行地图构建和导航的清扫机器人领域。

背景技术

随着智能家居的发展，家庭用、工厂用的清扫机器人越来越受到人们的重视和喜爱。现有的家庭清扫机器人中部分不具有地图构建和导航功能，在清扫过程中“乱跑”，难以实现全覆盖清扫；另一种清扫机器人则是依靠IMU惯性测量单元、电子罗盘传感器、里程计传感器、碰撞传感器实现了低精度的地图构建和导航，效果优于前者，但依旧难以实现全覆盖清扫；现阶段，能够实现较好的地图构建和导航的家庭用清扫机器人多采用旋转式激光雷达方案，该激光雷达采用三角测距的方式实现对距离的测量，但是该方案通过电机带动测量模块旋转会面临滑环寿命问题，尽管可通过无线供电和通信的方式解决该问题，但是也增加了该方案的成本。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型所需要解决的问题是提供一种长寿命低成本的具有固态雷达地图构建和导航的清扫机器人，旨在以最经济的方式实现清扫机器人的地图构建和导航的功能。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，并以一种典型实施实例为例进行说明。以下实施例有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型保护范围。

一种固态雷达清扫机器人，包括控制单元、传感器单元、运动与驱动单元、清扫单元、充电供电单元、框架单元；传感器单元包括悬崖传感器、沿墙传感器、IMU惯性测量传感器、电子罗盘传感器、里程计传感器、碰撞传感器、固态雷达测距传感器；控制单元实现控制、数据处理、通信的功能，固定于框架单元内部；传感器单元用于采集各类传感器数据；运动与驱动单元采用双主动轮和一个万向轮的结构方案，三者都固定于框架单元上；清扫单元固定于框架单元上；充电供电单元实现清扫机器人的充电和供电功能，固定在框架单元内部；所述的固态雷达测距传感器能够感知环境中一段区域的物体与传感器之间距离，结合清扫机器人的移动实现环境的全局地图的构建。

采用固态雷达测距传感器结合IMU惯性测量传感器、电子罗盘传感器、里程计传感器、碰撞传感器中的一种或多种传感器数据进行信息融合，实现高精度地图构建和导航；所述的地图构建和导航方法同样适用于所有移动机器人，也在权利要求保护范围内。

传感器单元中悬崖传感器位于清扫机器人前底部，数量为偶数，左右对称布置，用于检测传感器下方是否有物体，防止清扫机器人跌落；传感器单元中沿墙传感器位于清扫机器人的左侧方或右侧方，数量为1个或2个，其信号发射与接收方向平行于地面，当数量为1个时，优先布置在右侧方，当数量为2个时，左侧方和右侧方各布置一个；IMU惯性测量传感器和电子罗盘传感器固定于控制单元的主板上；里程计传感器位于运动与驱动单元上，检测主动轮转动的角度，数量为2个；碰撞传感器位于清扫机器人的前侧面，数量为偶数，左右对称布置，碰撞传感器前方有保护罩，当碰撞时，保护罩与物体碰撞，按压碰撞碰撞传感器，实现感应。