一种传感器透光体、传感器及清洁机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及清洁机器人，尤其涉及清洁机器人的传感器。
【背景技术】
[0002]现有智能清洁机器人传感器的红外发射光源呈宽幅发射，聚光性较差，且辐射光与水平线并非呈对称分布，通常水平向下光能量通常会远多于水平向上的。另外红外发射侧和红外接收侧的传感器支架通常不能共用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题就是提供了一种传感器透光体，其在红外发射端和红外接收端可共用，应用在传感器上具有良好的光定向性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种传感器透光体，其特征在于:包括透光的圆柱形本体，圆柱形本体的下端壁面中心位置内凹成形有一球冠，圆柱形本体的上端壁面内凹成形有一用于形成光反射曲面的回转曲面，所述圆柱形本体的轴心线与所述球冠的轴心线重合；
[0005]假想有一条焦点与所述球冠的球心重合的抛物线及一段位于所述球冠上方的曲线段，抛物线的对称轴垂直于球冠的轴心线，所述曲线段与所述抛物线重合，所述曲线段的一个端点相交于球冠的轴心线并绕所述球冠的轴心线旋转360度后形成一假想抛物线回转曲面；
[0006]所述回转曲面与所述假想抛物线回转曲面重合。
[0007]作为一种可选的方案，所述圆柱形本体下端壁面还内凹成形有一圆环形凹槽，所述圆环形凹槽的轴心线与所述球冠的轴心线重合，且圆环形凹槽的设置不影响透光体的光传输。这样设置节省材料。
[0008]作为一种可选的方案，所述圆柱形本体下端延伸有定位凸环。
[0009]作为一种变形的方案，所述假想抛物线回转曲面替换为由一条一个端点相交于所述球冠的轴心线的假想折线绕球冠的轴心线旋转360度后形成，假想折线由若干段直线段依次连接，所述每条直线段的端点均位于所述假想抛物线上。
[0010]一种传感器，所述传感器采用前述的传感器透光体，其中，传感器透光体中可以直接利用回转曲面本身形成为光反射曲面，其要求是以所述球冠的球心为光源中心，射向所述回转曲面上任意一点的光线的入射角均大于临界角。也可以考虑直接在所述回转曲面上涂覆上一层光反射层而形成所述的光反射曲面。所述圆柱形本体的上端壁面上可加设感器罩。
[0011]一种清洁机器人，包括前述的传感器。
[0012]本实用新型的传感器透光体结构简单，成本低，应用在传感器上具有良好的光定向性好，在清洁机器人上使用可提高其感应精度。并且本实用新型的传感器透光体在红外发射端和红外接收端具有通用性，可以应用在清洁机器人本体或充电台的传感器上。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步描述:
[0014]图1为本实用新型传感器一种实施例结构示意图；
[0015]图2为图1传感器透光体的结构示意图；
[0016]图3为图2中圆柱形本体的一种变形结构；
[0017]图4为传感器的另一种实施例。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]如图1、图2所示，为本实用新型传感器的一种实施例，其包括传感器透光体，所述传感器透光体包括透光的圆柱形本体1，其材料可采用PC或PMMA或可实现同等功能的其它各种现有材料，圆柱形本体的下端壁面11中心位置内凹成形有一球冠12，圆柱形本体的上端壁面13内凹成形有一用于形成光反射曲面的回转曲面14，所述圆柱形本体的轴心线与所述球冠的轴心线重合，本实施例中传感器透光体中直接利用回转曲面14本身形成为光反射曲面，其设置条件为:以所述球冠的球心作为光源中心，射向所述回转曲面14上任意一点的光线的入射角均大于其发可生光的全反射的临界角。传感器的发射光源或接收部定位在球冠12的球心位置，圆柱形本体的上端壁面上设有传感器罩3。当然，前述实施例光反射曲面也可以由涂覆在回转曲面14上的以光反射涂层2实现，如图4中的示意，不局限于光的全反射原理的应用。
[0020]假想有一条焦点与所述球冠的球心重合的抛物线y及一段位于所述球冠上方的曲线段，抛物线的对称轴垂直于球冠轴心线，所述曲线段与所述抛物线1重合，所述曲线段的一个端点相交于球冠的轴心线a并绕所述球冠的轴心线旋转360度后形成一假想抛物线回转曲面；所述回转曲面14与所述假想抛物线回转曲面重合。
[0021]如图1，以发射光源01定位在球冠12的球心位置为例，该球心与抛物线焦点重合，焦点处的发射光源发出的光通过球冠射向回转曲面，根据抛物线的聚焦特性，光通过回转曲面后被平行反射出圆柱形本体的侧壁18。反之，从外部水平射入的光则可通过回转曲面反射聚焦至球冠的球心处区域。可见，采用本实用新型的传感器，输出的光能量稳定，对入射的水平光线则具有良好的聚光性。应用在清洁机器人上可极大的提高清洁机器人的感应精度和稳定性，使得清洁机器人本身基本无感应盲区的存在。
[0022]如图2，本实施例中，所述圆柱形本体1下端壁面还内凹成形有一圆环形凹槽15，所述圆环形凹槽的轴心线与所述球冠的轴心线重合，圆环形凹槽的设置不影响透光体的光传输，如图中截面示意，内部的截面部分大致呈Y状，与光反射要求的轨迹一致。所述圆柱形本体下端延伸有定位凸环16，以用于圆柱形本体方便的定位安装在其它部件上，该设置也使得球冠所处的位置被容纳在圆环形凹槽向外延伸的内腔161中，可用于对球冠球心位置的定位设计。
[0023]前述实施例的圆柱形本体下端部分形状可以有较多的变形，以适合不同的安装环境。如图3，比较典型的例如可以将前述实施例中圆环形凹槽外围部分的圆柱形本体壁体部分取消，形成一安装台阶17。
[0024]实施例2
[0025]实施例1中所述的假想抛物线回转曲面可替换为由一条一个端点相交于所述球冠的轴心线的假想折线绕球冠的轴心线旋转360度后形成，假想折线由若干段直线段依次连接，所述每条直线段的端点均位于所述假想抛物线上。所取的直线段越多则越贴近抛物线轨迹，精度越高。
[0026]本实用新型中传感器透光体的圆柱形本体构造不局限于上升实施例，在不影响光输送路径的情况下，本领域技术人员可以对圆柱形本体上下端的构造进行各种变形，以便于配合不同产品、不同安装环境的应用。本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。
【主权项】
1.一种传感器透光体，其特征在于:包括透光的圆柱形本体，圆柱形本体的下端壁面中心位置内凹成形有一球冠，圆柱形本体的上端壁面内凹成形有一用于形成光反射曲面的回转曲面，所述圆柱形本体的轴心线与所述球冠的轴心线重合； 假想有一条焦点与所述球冠的球心重合的抛物线及一段位于所述球冠上方的曲线段，抛物线的对称轴垂直于球冠的轴心线，所述曲线段与所述抛物线重合，所述曲线段的一个端点相交于球冠的轴心线并绕所述球冠的轴心线旋转360度后形成一假想抛物线回转曲面； 所述回转曲面与所述假想抛物线回转曲面重合。2.根据权利要求1所述的传感器透光体，其特征在于:所述圆柱形本体下端壁面还内凹成形有一圆环形凹槽，所述圆环形凹槽的轴心线与所述球冠的轴心线重合。3.根据权利要求1所述的传感器透光体，其特征在于:所述圆柱形本体下端延伸有定位凸环。4.根据权利要求1所述的传感器透光体，其特征在于:所述假想抛物线回转曲面替换为由一条一个端点相交于所述球冠的轴心线的假想折线绕球冠的轴心线旋转360度后形成，假想折线由若干段直线段依次连接，所述若干直线段的端点均位于所述假想抛物线上。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的传感器透光体，其特征在于:以所述球冠的球心为光源中心，射向所述回转曲面上任意一点的光线的入射角均大于临界角。6.一种传感器，其特征在于采用了权利要5所述的传感器透光体。7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于:所述圆柱形本体的上端壁面上还设有传感器罩。8.一种传感器，其特征在于采用了权利要1?4中任意一项所述的传感器透光体，所述圆柱形本体的回转曲面上涂覆有光反射涂层。9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于:所述圆柱形本体的上端壁面上还设有传感器罩。10.一种清洁机器人，其特征在于包括有权利要求5?9中任意一项所述的传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种传感器透光体，包括透光的圆柱形本体，圆柱形本体的下端壁面中心位置内凹成形有一球冠，圆柱形本体的上端壁面内凹成形有一用于形成光反射曲面的回转曲面，所述圆柱形本体的轴心线与所述球冠的轴心线重合；假想有一条焦点与所述球冠的球心重合的抛物线及一段位于所述球冠上方的曲线段，抛物线的对称轴垂直于球冠的轴心线，所述曲线段与所述抛物线重合，所述曲线段的一个端点相交于球冠的轴心线并绕所述球冠的轴心线旋转360度后形成一假想抛物线回转曲面；所述回转曲面与所述假想抛物线回转曲面重合。本实用新型应用在传感器上具有良好的光定向性。本实用新型还公开了一种传感器及清洁机器人。
【IPC分类】B25J11/00, G01D5/26
【公开号】CN205058049
【申请号】CN201520660970
【发明人】毛怒涛, 郑国威, 应远军, 戚均敏, 钱智慧, 金文芳, 杨作谦, 吴钟鸣, 周胜宽, 颜秀芬
【申请人】松下家电研究开发（杭州）有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月28日