碰撞感应装置以及地板清洁装置的制作方法

1.本技术是有关一种防碰撞装置，特别是一种应用于地板清洁装置的防碰撞装置。


背景技术：

2.机器人可协助人类完成多种工作，因此已广泛应用于多个领域，例如工业机器人以及家用型机器人。目前常见的家用型机器人是扫地机器人，用于清扫家庭的地板。然而，家庭地板的环境较为复杂，扫地机器人在自动清扫的过程中会遇到许多障碍物而影响扫地机器人的工作。为了克服此问题，现有的扫地机器人会设置一激光雷达(light detection and ranging，lidar)来检测行径路线上的障碍物，扫地机器人即可依据激光雷达的检测结果安排适当的清扫路线来回避障碍物，进行提高清扫效率。
3.请参照图1，一种现有的扫地机器人是在壳体10的顶端突设一罩体11，且在罩体11内设置一激光雷达12。激光雷达12可透过罩体11的视窗111检测地板上的障碍物。然而，激光雷达12会有检测盲区bs，因此，扫地机器人靠近沙发等障碍物时无法有效检测到障碍物，因而卡在原地无法动弹。
4.有鉴于此，如何检测突出的罩体遇到障碍物便是目前极需努力的目标。


技术实现要素：

5.本技术提供一种碰撞感应装置以及地板清洁装置，其包含彼此连接的一罩体以及一活动件，且罩体以及活动件可相对于壳体于一初始位置以及一碰撞位置间移动，以使罩体受到碰撞时通过活动件触发一检测器，以利地板清洁装置可产生适当的回避措施。
6.本技术一实施例的碰撞感应装置包含一罩体、一检测器以及一活动件。罩体包含至少一视窗以及多个连接件，其中罩体突设于一壳体的一顶部。检测器设置于壳体内，用以检测罩体的移动，并输出相对应的一感测信号。活动件包含一接触部以及一弹性部，且设置于壳体内与罩体的多个连接件连接，以定义出一容置空间。容置空间用以容置突出壳体的顶部的一电子元件。罩体以及活动件可相对于壳体于一初始位置以及一碰撞位置间移动，且罩体受外力碰撞时将自初始位置移动至碰撞位置，使活动件的接触部触发检测器且弹性部为一蓄力状态。
7.本技术另一实施例的地板清洁装置包含一壳体、一清洁组件、一激光雷达、一前述各项的碰撞感应装置以及一驱动元件。清洁组件设置于壳体内，用以清洁一地板。激光雷达检测地板的一障碍物，并输出相对应的一控制信号。该碰撞感应装置的罩体突设于壳体的顶部，而且罩体覆盖激光雷达。驱动元件设置于壳体内，用以依据激光雷达所输出的控制信号以及检测器所输出的感测信号驱动地板清洁装置于该地板上移动。
8.于一实施例中，活动件可为一体成型的元件，例如钣金件。
9.于一实施例中，活动件包含一基板，且基板的一部分分别向两侧弯折以形成接触部以及弹性部。
10.于一实施例中，该活动件包含一基板，且基板的一部分向下弯折以形成接触部，基
板的另一部分向上弯折以形成弹性部。
11.于一实施例中，检测器包含一微动开关。
12.于一实施例中，碰撞感应装置还包含一固定座，其设置于容置空间，且与壳体间的相对位置固定，其中电子元件设置于固定座。
13.于一实施例中，固定座包含一受力部，其中在活动件位于碰撞位置时，受力部使弹性部产生形变而为蓄力状态。
14.于一实施例中，壳体包含一受力部，其中在活动件位于碰撞位置时，受力部使弹性部产生形变而为蓄力状态。
15.于一实施例中，壳体包含多个限位孔，且罩体的多个连接件穿过多个限位孔与活动件连接，以限制罩体以及活动件于初始位置以及碰撞位置间移动。
16.以下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本技术的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
17.图1为显示公知的碰接感应装置的示意图。
18.图2a为显示本技术一实施例的碰撞感应装置的分解结构。
19.图2b为显示本技术一实施例的碰撞感应装置的碰撞位置的仰视图。
20.图3为显示本技术一实施例的碰撞感应装置于一初始位置的示意图。
21.图4为显示本技术一实施例的碰撞感应装置于一碰撞位置的示意图。
22.图5为显示本技术一实施例的地板清洁装置的示意图。
23.图6a为显示本技术另一实施例的碰撞感应装置的分解结构。
24.图6b为显示本技术另一实施例的碰撞感应装置的碰撞位置的仰视图。
25.附图标号：
26.10
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壳体
27.11
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罩体
28.111
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视窗
29.12
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激光雷达
30.21
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罩体
31.211
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连接件
32.212
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视窗
33.22
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活动件
34.221
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锁孔
35.222
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接触部
36.223
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弹性部
37.224
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基板
38.23
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检测器
39.231
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开关
40.239
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检测器基座
41.30
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壳体
42.31
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限位孔
43.32
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开口
44.33
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固定座
45.331
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受力部
46.40
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激光雷达
47.50a、50b 清洁组件
48.60
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驱动元件
49.bs
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检测盲区
50.f
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地板
具体实施方式
51.以下将详述本技术的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本技术亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本技术的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本技术有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本技术可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本技术形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。
52.请参照图2a，本技术的一实施例的碰撞感应装置包含一罩体21、一活动件22以及一检测器23。罩体21包含多个连接件211以及至少一视窗212。罩体21设置于一壳体30的一顶部，且突出壳体30的顶部。活动件22设置于壳体30内侧，罩体21的多个连接件211穿过壳体30的限位孔31锁固于活动件22的锁孔221，且罩体21以及活动件22可相对于壳体30于一初始位置以及一碰撞位置间移动。罩体21相对于壳体30的详细移动方式容后说明。罩体21以及活动件22之间，通过壳体30上的开口32，形成一容置空间，以容置一电子元件(图2a未示)，例如激光雷达(lidar)。可以理解的是，罩体21的视窗212突出壳体30的顶部，使激光雷达能够透过视窗212检测外部的障碍物。
53.接续上述说明，检测器23设置于壳体30内。检测器23可检测罩体21的移动，并输出相对应的一感测信号，以供一外部控制器可依据检测器23输出的感测信号采取适当的措施。举例而言，当罩体21受外力碰撞而位移时，例如碰撞到障碍物，移动件22因与罩体21连接，因此移动件22将随着罩体21位移。当移动件22触发检测器23时，检测器23即可输出碰撞到障碍物的感测信号。举例而言，检测器23可为一微动开关，移动件22按压到微动开关即可输出碰撞到障碍物的感测信号。
54.请再参照图2a，于一实施例中，活动件22包含一接触部222以及一弹性部223。接触部222与检测器23相对设置，使活动件22因碰撞而移动至碰撞位置时接触部222可触发检测器23。弹性部223则在活动件22因碰撞而移动至碰撞位置时产生形变而为一蓄力状态。当排除碰撞后，例如后退离开障碍物，弹性部223的回复力将使活动件22回到初始位置。
55.于一实施例中，活动件22可为一体成型的元件，例如射出成型的塑胶元件。于一较佳实施例中，活动件22可为一体成型的钣金件。举例而言，请一并参考图3，活动件22包含一基板224，基板224的一部分向下弯折形成接触部222，基板224的另一部分向上弯折以形成
弹性部223。弹性部223可为朝碰撞位置凸出或内凹的弹片。可以理解的是，配合不同的机构设计，接触部222以及弹性部223的方向可以有不同的设计。举例而言，基板224的一部分向上弯折形成接触部222，基板224的另一部分向下弯折以形成弹性部223。或者，接触部222以及弹性部223于基板224的相同侧。可以理解的是，一体成型的活动件22可减少零组件的数量、简化组装程序以及提升产生可靠度，因而大幅降低生产以及维护的成本。
56.请再参照图2a，于一实施例中，本技术的碰撞感应装置还包含一固定座33，其设置于罩体21以及活动件22间的容置空间，且电子元件(图2a未示)设置于固定座33上。固定座33与壳体30间的相对位置彼此固定，亦即固定座33不会因为罩体21受到碰撞而移动。举例而言，固定座33可锁固于壳体30。固定座33包含一受力部331。于图2a所示的实施例中，受力部331与活动件22的弹性部223相对设置。在活动件22位于碰撞位置时，受力部331可使弹性部223产生形变而为蓄力状态。可以理解的是，受力部331只要相对于弹性部223固定不动即可使活动件22并碰撞位置时使弹性部223产生形变而蓄力。因此，壳体30内侧可设置适当的受力结构作为受力部亦可实现本技术。
57.请参照图2b、图3以及图4，以说明活动件22在碰撞位置如何触发检测器23以及弹性部223如何使活动件22回复至初始位置。请一并参照图2a，罩体21未与外力碰撞时，活动件22位于初始位置，如图3所示。此时，接触部222与检测器23的开关231保持一适当距离d或轻微接触开关231而未触发开关，亦即活动件22的接触部222与检测器23不处于一接触感应状态。可以理解的是，通过调整接触部222以及开关231间的距离d可以控制检测器23感测碰撞的灵敏度，以避免轻微的振动即触发开关231。于一实施例中，活动件22位于初始位置时，弹性部223亦可抵靠于受力部331，使弹性部223产生轻微的形变。弹性部223的回复力可推动与活动件22连接的连接件211抵靠于壳体30的限位孔31的右侧端，如图3所示。依据此结构，可进一步避免轻微的振动而触发开关231。
58.由于罩体21通过连接件211与活动件22连接，当罩体21碰撞到障碍物时，活动件22会随着罩体21往左侧移动(移动方向df)而位于碰撞位置，如图2b及图4所示。此时，接触部222即触发检测器23的开关231，亦即活动件22的接触部222与检测器23处于一接触感应状态，使检测器23输出相对应的感测信号。此外，弹性部223与受力部331推挤，产生压缩形变而进一步蓄力。当碰撞状况排除后，弹性部223的回复力将使活动件223回到初始位置，亦即图3所示的位置。可以理解的是，通过适当的设计，使弹性部223产生拉伸形变亦可以产生相同的效果。于一实施例中，限位孔31可产生限制活动件22于初始位置以及碰撞位置间往复移动距离的作用。
59.请参照图5，于一实施例中，本技术的地板清洁装置包含一壳体30、一清洁组件50a、50b、一激光雷达40、一驱动元件60以及一碰撞感应装置20。清洁组件50a、50b设置于壳体30内，以清洁一地板f。举例而言，清洁组件50a可包含毛刷以及集尘组件等元件，以进行清扫地板的动作；清洁组件50b可包含抹布以及水箱等元件，以进行拖地的动作。可以理解的是，本技术的地板清洁装置可能同时包含清扫以及拖地的功能，亦可仅具有清扫或拖地的功能。碰撞感应装置20的详细结构如前所述，在此不再赘述。
60.图2b实施例中，在初始位置下，活动件22的接触部222与检测器23不处于一接触感应状态；而在碰撞位置下，活动件22的接触部222与检测器23处于该接触感应状态。在图2b实施例中，活动件22需要移动较长的行程，由于接触部222轻微接触时，不会触发，因此开关
231需要被压入至一所需的压缩距离时才会触发，因此活动件22的该行程包含有距离d以及开关231进行切换时所需的压缩距离。这种情况，感测到碰触的时间会有些许的延后。
61.为了缩短延后的时间，可以再进一步改进活动件22与检测器23间的相对关系，形成如图6a及图6b所示的实施例的地板清洁装置。在图6a及图6b所示的地板清洁装置中，在初始位置下，活动件22的接触部222与检测器23处于一接触感应状态；而在碰撞位置下(图6b的状态)，活动件22的接触部222与检测器23不处于该接触感应状态。更具体说明于如下。
62.图2a及图2b的实施例类似于图6a及图6b的实施例，因此相同的元件使用相同符号，且省略其相关说明。如图6a及图6b所示，检测器23位于检测器基座239上。于活动件22中，接触部222位于基板224的一第一侧，而弹性部223位于基板224的一第二侧，第二侧相对于第一侧。基板224的一部分分别向前后两侧弯折以形成接触部222以及弹性部223。一实施例中，基板的一部分分别向上下两侧弯折以形成接触部222以及弹性部223。活动件22往移动方向df移动时，活动件22移动至碰撞位置(图6b的状态)，藉以使接触部222与检测器23的开关231轻微接触或不接触。于本实施例中，活动件22的最短的移动距离，仅需要移动至接触部222与检测器23的开关231轻微接触且未触发开关的距离，即可让检测器23感测到不处于该接触感应状态，行程较短，延迟时间也较短，检测器23感测碰撞的灵敏度较大。如图6b的状态所示，当活动件22移动的距离较大，使接触部222与检测器23的开关231不接触时，检测器23也早已经感测到不处于该接触感应状态，从轻微接触到不接触的行程不影响检测器23的感测。
63.接续上述说明，激光雷达40设置于碰撞感应装置20的罩体11内，使罩体11围绕激光雷达40，并且激光雷达40突出于壳体30的顶部，以检测地板f上的障碍物，并输出相对应的一控制信号。驱动元件60设置于壳体内，用以依据激光雷达40输出的控制信号驱动地板清洁装置在地板f上移动，以清扫地板或拖地。举例而言，激光雷达40可检测地板f上的障碍物，并产生适当的行径路线安排，使驱动元件60依据行径路线安排驱动地板清洁装置避开地板上f的障碍物。可以理解的是，当碰撞感应装置20输出代表发生碰撞的感测信号时，驱动元件60可驱动地板清洁装置后退及/或转向以避免地板清洁装置卡住而无法继续执行清洁地板的工作。
64.本技术以碰撞感应装置的罩体被碰撞时，将碰撞感应装置的上方受力量传导到碰撞感应装置的下方的连接件做力量的传递，再将碰撞的受力量传递到下方的作为活动件的钣金件，活动件传递力量到例如为极限开关的检测器，达到碰撞检测的功能。
65.综合上述，本技术的碰撞感应装置以及地板清洁装置是通过活动件与罩体连动，使罩体受到碰撞时即能够以活动件触发检测器，以利地板清洁装置可产生适当的回避措施。一实施例中，活动件的接触部以及弹性部位于活动件的基板，简化了组装地板清洁装置的程序及时间。一实施例中，活动件为一体成型的活动件可减少零组件的数量、简化组装程序以及提升产生可靠度，因而大幅降低生产以及维护的成本。
66.以上所述的实施例仅是为说明本技术的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本技术的内容并据以实施，当不能以之限定本技术的专利范围，即大凡依本技术所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本技术的专利范围内。