运动设备的制作方法

1.本技术属于碰撞检测技术领域，具体涉及一种运动设备。


背景技术：

2.现有的运动设备在工作时，由于周围环境较为复杂，所以在其运动的过程中，往往会与周围的障碍物发生碰撞，从而对运动设备造成损坏。为了避免运动设备与周围障碍物发生碰撞，相关技术在运动设备上安装防撞板及与防撞板相连的碰撞开关，当运动设备与周围的障碍物发生碰撞时，防撞板可以起到较好的缓冲作用，并通过碰撞开关传递信息给主控器，以控制运动设备改变运动方向，从而使运动设备避开周围障碍物。
3.但相关技术中的运动设备上仅安装有一排碰撞开关，该排中的每个碰撞开关均在同一高度。当防撞板与周围的障碍物的碰撞点位于碰撞开关下方或者上方时，也就是说，碰撞点附近的区域未设有碰撞开关，则可能造成碰撞无法被识别，从而导致防撞效果不理想。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种运动设备，能够解决障碍物与防撞板之间的碰撞无法被识别，从而导致防撞效果不理想的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种运动设备，包括设备本体、防撞板、弹性模组和碰撞触发模块，设备本体具有安装面，防撞板通过弹性模组设于安装面，防撞板和安装面之间设有多排碰撞触发模块，每排碰撞触发模块包括多个间隔分布的碰撞触发单元。
7.本技术实施例中的防撞板在与周围的障碍物碰撞时，弹性模组发生弹性形变，与此同时防撞板向靠近安装面的方向移动，也就是说，防撞板向靠近碰撞触发单元的方向移动，从而触发碰撞触发单元，进而使运动设备改变运动方向，以避开障碍物；运动设备改变运动方向后弹性模组恢复弹性形变，以带动防撞板向远离碰撞触发单元的方向移动，碰撞触发单元不再触发。本技术实施例中，安装面和防撞板之间设有多排碰撞触发模块，也就是说，安装面上分布有多排位于不同高度的碰撞触发模块，且每排碰撞触发模块包括多个碰撞触发单元，当防撞板与障碍物接触时，可保证在防撞板与障碍物之间的碰撞点位于不同位置时，碰撞点附近均设有碰撞触发模块，进而更灵敏地触发碰撞触发模块，精准地判断碰撞位置，改善防撞效果。
附图说明
8.图1为本技术实施例公开的第一种清洁机器人的结构示意图；
9.图2为本技术实施例公开的第二种清洁机器人的结构示意图；
10.图3为本技术实施例公开的第一种清洁机器人的俯视图；
11.图4为图3中a处的放大示意图；
12.图5为本技术实施例公开的机械手的结构示意图；
13.图6为本技术实施例公开的防撞板、碰撞触发单元和设备本体的爆炸图；
14.图7为图6中b处的放大示意图；
15.图8为本技术实施例公开的碰撞触发单元的机构示意图；
16.图9为本技术实施例公开的防撞板、碰撞触发单元和设备本体的装配示意图。
17.附图标记说明：
18.100-设备本体、110-安装面、111-第一侧面、112-正面、113-第二侧面、120-主机本体、130-手臂主体、200-防撞板、201-第一侧部、202-主体部、203-第二侧部、204-挡板、210-第二缓冲层、211-通孔、220-凸起部、300-弹性模组、310-弹性件、320-阻尼缓冲件、321-容纳空间、322-子缓冲件、410-碰撞触发单元、411-第一导电件、412-第二导电件、413-应变片、500-电路板、600-第一缓冲层、700-连接件、710-限位部。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
21.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的运动设备进行详细地说明。
22.如图1至图9所示，本技术实施例公开一种运动设备，包括设备本体100、防撞板200、弹性模组300和碰撞触发模块。设备本体100是运动设备的主体部分，可为其他零部件提供安装基础。可选地，碰撞触发模块可为光电式触发模块或者弹片式触发模块。
23.设备本体100具有安装面110，防撞板200通过弹性模组300设于安装面110，也就是说，弹性模组300的两端分别与防撞板200和安装面110相连，且防撞板200与安装面110之间具有间隙，防撞板200和安装面110之间设有多排碰撞触发模块，每排碰撞触发模块包括多个间隔分布的碰撞触发单元410。可选地，碰撞触发模块可设于防撞板200或者安装面110；进一步地，碰撞触发模块设于安装面110。相对而言，将碰撞触发模块设于安装面110，由于弹性模组300可消耗该冲击力的能量，因此当防撞板200与碰撞触发模块时，该冲击力较小，如此可减小碰撞触发模块损坏的风险。需要说明的是，本技术不对每排碰撞触发模块的多个碰撞触发单元410在安装面110上的排布方向作限定，可以是横向排布，也可以是纵向排布，还可以是斜向排布。安装面110可以是平面、曲面、台阶面等。
24.具体的操作过程如下：防撞板200在与周围的障碍物碰撞时，弹性模组300发生弹性形变，与此同时防撞板200向靠近安装面110的方向移动，也就是说，防撞板200向靠近碰撞触发单元410的方向移动，从而触发碰撞触发单元410，进而使运动设备改变运动方向，以
避开障碍物；运动设备改变运动方向后弹性模组300恢复弹性形变，以带动防撞板200向远离碰撞触发单元410的方向移动，碰撞触发单元410不再触发。本技术实施例中，安装面110和防撞板200之间设有多排碰撞触发模块，也就是说，安装面110上分布有多排位于不同高度的碰撞触发模块，且每排碰撞触发模块包括多个碰撞触发单元410，当防撞板200与障碍物接触时，可保证在防撞板200与障碍物之间的碰撞点位于不同位置时，碰撞点附近均设有碰撞触发模块，进而更灵敏地触发碰撞触发模块，精准地判断碰撞位置，改善防撞效果。
25.在一种可选的实施例中，弹性模组300包括弹性件310，弹性件310的两端分别与安装面110和防撞板200相连。在防撞板200与障碍物碰撞时，弹性件310产生弹性形变，如此可在一定程度上消耗部分障碍物对防撞板200的冲击力的能量，进而减小该冲击力损坏碰撞触发单元410的风险；运动设备改变运动方向后，弹性件310恢复弹性形变，以使防撞板200复位。
26.或者，弹性模组300包括阻尼器件，阻尼器件的两端分别与安装面110和防撞板200相连。可选地，阻尼器件的两端均可通过粘接、螺纹连接等方式分别与安装面110和防撞板200相连。在防撞板200与障碍物碰撞时，阻尼器件产生弹性形变，如此可消耗部分障碍物对防撞板200的冲击力的能量，进而减小该冲击力损坏碰撞触发单元410的风险；运动设备改变运动方向后，阻尼器件恢复弹性形变，以使防撞板200复位。需要说明的是，阻尼器件的阻尼效果较弹性件310的阻尼效果更好，也就是说，相较于上一实施例，本实施例的阻尼器件的消耗冲击力的能量的能力较强。
27.或者，弹性模组300包括弹性件310和阻尼器件，弹性件310的两端分别与安装面110和防撞板200相连，阻尼器件设于安装面110和防撞板200之间，且阻尼器件在第一方向上的长度大于碰撞触发单元410在第一方向上的长度。可选地，阻尼器件可设于安装面110或者防撞板200。以阻尼器件设于安装面110为例，在防撞板200与障碍物碰撞时，弹性件310产生弹性形变，此时弹性件310可在一定程度上消耗部分障碍物对防撞板200的冲击力的能量，而后防撞板200与阻尼器件接触，此时阻尼器件产生弹性形变，再次消耗部分障碍物对防撞板200的冲击力的能量，进而减小该冲击力损坏碰撞触发单元410的风险；运动设备改变运动方向后，弹性件310以及阻尼器件恢复弹性形变，以使防撞板200复位。本实施例将阻尼器件与弹性件310组合，不仅可消耗冲击力的能量的能力较强，复位能力也较强。其中，第一方向为由防撞板200向安装面110延伸的方向。弹性件310可为弹簧、弹片、弹性套筒等具有弹性的部件。
28.可选地，请参阅图3和图4，弹性件310包括弹簧，防撞板200朝向安装面110的一面设有凸起部220，安装面110上设有安装孔，安装孔与设备本体100内的安装空间相连通，凸起部220与安装孔滑动连接，弹性件310套设于凸起部220的外周面，且弹性件310的两端分别与安装面110和防撞板200相连，凸起部220远离防撞板200的一端还连接有连接件700，连接件700远离凸起部220的一端还设有限位部710，限位部710与设备本体100在第二方向上限位配合，第二方向为与第一方向相反。在防撞板200与障碍物碰撞时，防撞板200沿第一方向移动，进而带动凸起部220沿第一方向滑动，弹性件310产生压缩；运动设备改变运动方向后，弹性件310恢复弹性形变，以使防撞板200向第二方向移动，防撞板200复位时，限位部710与设备本体100限位，如此可避免凸起部220从安装孔中脱离。相较于粘接，本实施例可使防撞板200稳固地连接于安装面110。进一步地，连接件700与凸起部220可拆卸连接。
29.可选地，阻尼器件可与碰撞触发模块间隔设置，由于碰撞触发模块位于防撞板200与安装面110之间的间隙内，环境中的杂物可能会从该间隙进入，从而损伤碰撞触发模块。在一种可选的实施例中，阻尼器件包括阻尼缓冲件320，阻尼缓冲件320的两端分别与安装面110和防撞板200相连，阻尼缓冲件320设有多排，且每排碰撞触发模块的多个碰撞触发单元410一一对应地设于每排阻尼缓冲件320内。本技术实施例的碰撞触发单元410设于阻尼缓冲件320内，也就是说，阻尼缓冲件320可为碰撞触发单元410提供保护，从而减小环境中的杂物损伤碰撞触发单元410的风险。另外，将碰撞触发单元410设于阻尼缓冲件320后还可节省安装面110的安装空间，节省后的安装空间可用于加装阻尼缓冲件320和碰撞触发单元410，从而进一步地改善防撞效果。可选地，阻尼缓冲件320可由橡胶、塑料、树脂等柔性材料制成。需要说明的是，本实施例适用于上一实施例中，弹性模组300包括弹性件310和阻尼器件和弹性模组300包括阻尼器件的技术方案。
30.在一种可选的实施例中，请参阅图6至9，碰撞触发单元410包括第一导电件411、第二导电件412和应变片413，阻尼缓冲件320内设有容纳空间321，第一导电件411和第二导电件412沿第一方向依次间隔地设于容纳空间321，应变片413设于阻尼缓冲件320，且第二导电件412位于第一导电件411与应变片413之间，应变片413与第二导电件412间隔设置，在第一导电件411与第二导电件412相接触的情况下，应变片413处于工作状态。可选地，在使用时，第一导电件411、第二导电件412和应变片413均分别与控制系统电连接。具体的操作过程，在防撞板200碰撞障碍物时，防撞板200向靠近安装面110的方向移动，防撞板200与阻尼缓冲件320相接触后挤压阻尼缓冲件320，进而使第一导电件411向靠近第二导电件412的方向移动，在第一导电件411与第二导电件412接触时，控制系统得到信号，从而控制应变片413处于工作状态，进而实时反馈外部冲击力的大小变化；或者，在第一导电件411与第二导电件412接触时，无需控制系统控制应变片413就直接处于工作状态，而后应变片413向控制系统实时反馈外部冲击力的大小变化，也就是说，本技术实施例的碰撞触发单元410具有触发功能和检测功能，而控制系统可根据碰撞触发单元410检测到的外部冲击力的大小来做决策。本技术实施例的应变片413在第一导电件411和第二导电件412未接触的情况下未进行工作，在第一导电件411和第二导电件412接触的情况下才处于工作状态，相较于其他的碰撞触发装置，本实施例的碰撞触发单元410较为节能。本技术不对第一导电件411和第二导电件412的形状作限制，第一导电件411和第二导电件412可为柱状、片状等。可选地，第一导电件411和第二导电件412均为片状，此时第一导电件411和第二导电件412的接触面积较大，在受外部冲击力时，第一导电件411和第二导电件412之间的接触面积也较大，如此可保证第一导电件411和第二导电件412之间的触发稳定性和第一导电件411和第二导电件412之间电连接的稳定性。
31.可选地，应变片413可设于容纳空间321内。在一种可选的实施例中，应变片413嵌设于阻尼缓冲件320内。本实施例将应变片413设于阻尼缓冲件320内，阻尼缓冲件320可为应变片413提供保护，从而减小应变片413在外部冲击力的作用下损坏的风险。若应变片413设于容纳空间321内，需在应变片413和第二导电件412之间额外设置隔开件，从而保证应变片413和第二导电件412间隔设置，当采用该种结构需额外设置隔开件，如此将会占用容纳空间321内较大的空间，从而会使得阻尼缓冲件320的体积增大，进而将会占用安装面110较大的安装空间。将应变片413嵌设于阻尼缓冲件320内后，无需额外增加隔开件即可实现将
应变片413和第二导电件412间隔开来，因此本技术实施例可减小阻尼缓冲件320的体积。
32.可选地，在使用时，多个第一导电件411、多个第二导电件412和多个应变片413均可通过电连接线分别连接至控制系统，该种方式接线复杂，不易安装。在一种可选的实施例中，运动设备还包括电路板500，电路板500设于安装面110，阻尼缓冲件320设于电路板500背离安装面110的一面，第一导电件411、第二导电件412和应变片413均分别与电路板500电连接。本技术实施例设有电路板500，在第一导电件411、第二导电件412和应变片413与电路板500电连接后，仅需将电路板500与控制系统电连接，从而可减小接线工作量，易于安装。可选地，电路板500可为柔性电路板或者印制电路板。第一导电件411、第二导电件412和应变片413均可通过焊盘与电路板500电连接。
33.在一种可选的实施例中，运动设备还包括第一缓冲层600，第一缓冲层600设于安装面110，电路板500设于第一缓冲层600内，阻尼缓冲件320设于第一缓冲层600背离安装面110的一面，弹性件310的两端分别与第一缓冲层600和防撞板200相连。由于电路板500位于防撞板200与安装面110之间的间隙内，环境中的杂物可能会从该间隙进入，从而损伤电路板500，设置第一缓冲层600后，第一缓冲层600可为电路板500提供保护，从而减小环境中的杂物损坏电路板500风险。可选地，第一缓冲层600可为柔性橡胶层，或者泡沫层。
34.可选地，阻尼缓冲件320可为整体件，也就是说，阻尼缓冲件320为长条状，每排碰撞触发模块的多个碰撞触发单元410均一一对应地设于该整体的阻尼缓冲件320内，该种方式易于加工；另外，当阻尼缓冲件320为整体件时，在设有弹性件310的情况下，弹性件310只能设于两排阻尼缓冲件320之间，如此将占用安装面110较大的安装空间。在一种可选的实施例中，每排阻尼缓冲件320包括多个间隔分布的子缓冲件322，每排碰撞触发模块的多个碰撞触发单元410一一对应地设于每排阻尼缓冲件320的多个子缓冲件322。本技术实施例的阻尼缓冲件320包括多个间隔分布的子缓冲件322，也就是说，相邻两个子缓冲件322之间具有安装空隙，如此可节约材料。且在设有弹性件310的情况下，弹性件310可设于该安装空隙内，相邻两排阻尼缓冲件320之间则会预留出空间，利用该空间可再额外设置一排阻尼缓冲件320和碰撞触发模块，从而改善防撞效果。另外，采用多个子缓冲件322对呈曲面的安装面110的适应性更强。
35.在一种可选的实施例中，防撞板200朝向安装面110的一面设有第二缓冲层210，阻尼缓冲件320的两端分别与安装面110和第二缓冲层210相连，弹性件310的第一端与安装面110相连，弹性件310的第二端与第二缓冲层210相连。本实施例设置第二缓冲层210后，第二缓冲层210也可消耗部分冲击力的能量，从而减小冲击力损坏阻尼缓冲件320内的碰撞触发单元410的风险。可选地，第二缓冲层210可为柔性橡胶层，或者泡沫层。
36.在一种可选的实施例中，防撞板200朝向安装面110的一面设有第二缓冲层210，阻尼缓冲件320的两端分别与安装面110和第二缓冲层210相连，弹性件310的数量为多个，多个弹性件310的第一端均与安装面110相连，第二缓冲层210上设有多个通孔211，多个弹性件310的第二端一一对应地位于通孔211中，弹性件310的第二端与防撞板200相连。本技术实施例的弹性件310穿过通孔211与防撞板200相连，相较于弹性件310与第二缓冲层210相连，本实施例的弹性件310在第一方向上的长度更长，其可消耗的冲击力的能量更多，且对防撞板200的复位效果更好。
37.在一种可选的实施例中，请参阅图1至4，运动设备为清洁机器人，该清洁机器人可
以是清洁机器人、拖地机器人或者扫拖地机器人。设备本体100包括主机本体120，主机本体120具有安装面110。清洁机器人在清洁的过程中，若障碍物与防撞板200发生碰撞，碰撞触发模块将会触发，从而改变清洁机器人的运动方向，以避开障碍物。
38.可选地，防撞板200可为弧形，设于主体本体的正面112，但清洁机器人的3d视觉失效或者未识别到位于清洁机器人侧方的障碍物时，清洁机器人与侧方的障碍物接触会受到侧向的力，采用弧形的防撞板200就无法避开障碍物。在一种可选的实施例中，安装面110包括依次相连的第一侧面111、正面112和第二侧面113，防撞板200包括依次相连的第一侧部201、主体部202和第二侧部203，第一侧部201与第一侧面111相对，正面112与主体部202相对，第二侧面113与第二侧部203相对，第一侧面111、正面112和第二侧面113均分别设有多排碰撞触发模块。本实施例的防撞板200类似u形，若清洁机器人的第一侧部201受到侧向的力时，设于第一侧面111的碰撞触发模块触发，从而使清洁机器人改变运动方向，避开障碍物。由此可见，本技术实施例在受到侧向的力时，也可避开障碍物。
39.在一种可选的实施例中，请参阅图5，运动设备为机械手，设备本体100包括手臂主体130，手臂主体130具有安装面110，防撞板200环绕手臂主体130的外周面设置。机械手在工作的过程中，若机械手的3d视觉失效或者未识别周围的障碍物时，障碍物易与防撞板200发生碰撞，此时碰撞触发模块将会触发，从而改变机械手的运动方向，以避开障碍物。本技术实施例的每排碰撞触发模块可以是同一周向为一排，或者是同一轴线方向为一排，当然也可以为其他的排布方式。
40.可选地，防撞板200可为筒状件，但在该防撞板200受到第三方向的外力冲击时，防撞板200会整体向第三方向移动，此时第一侧的弹性模组300会压缩，第二侧的弹性模组300会拉伸，第一侧和第二侧为相对的两侧，如此易造成弹性模组300损坏。在一种可选的实施例中，防撞板200包括多个沿手臂主体130的周向间隔分布的挡板204，每个挡板204均通过弹性模组300设于安装面110，且每个挡板204和安装面110之间均设有多排碰撞触发模块。本技术实施例设有多个挡板204，也就是说，每个挡板204都是独立的，在受到外力冲击时，受到外力冲击的挡板204不会带动其他挡板204运动，从而可减小弹性模组300损坏的风险。可选地，挡板204可为弧形板。
41.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
42.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。