一种机器人用防碰撞传感器的制作方法

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种机器人用防碰撞传感器。

背景技术：

随着科技的进步，无论是制造业工厂使用的移动机器人还是普通的民用机器人，都越来越多的投入使用；这些机器人中，包含有大量的移动型机器人，需要自行移动。

但是，机器人毕竟不是生物，其不存在触觉系统，机器人感知环境主要还是依靠摄像头。但是，摄像头存在较大的视觉四角。因此，机器人在移动过程中，很容易或主动、或被动的与其他物体发生碰撞，导致机器人外部受损；同时，又因为碰撞发生在视觉盲区内，机器人并不能立即知晓碰撞，会继续执行移动动作，直至动力系统过载至阀值或者触发其他报警程序时，机器人才会变换行走路线，这会导致机器人的行走效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种机器人用防碰撞传感器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种机器人用防碰撞传感器，包括壳体、滑动结构、复位结构和位移检测结构，所述壳体安装在机器人上，所述壳体一端与所述滑动结构滑动连接，所述复位结构安装在所述壳体内部，且所述复位结构连接所述滑动结构与所述壳体，所述位移检测结构安装在所述滑动结构上。

优选的，所述滑动结构包括滑动件、螺纹杆和撞击件，所述滑动件滑动安装在所述壳体内，所述滑动件一端开设有连接槽，所述螺纹杆一端螺接在所述连接槽内，所述螺纹杆另一端与所述撞击件连接在一起。

优选的，所述撞击件外缘呈弧形。

优选的，所述复位结构包括滑杆、管件、复位弹簧和丝杆，所述滑杆一端通过卡合结构与所述滑动件连接，所述滑杆的另一端滑动安装在所述管件内，所述管件远离所述滑杆的一端与所述丝杆螺接在一起，所述复位弹簧放置在所述管件内，且所述复位弹簧位于所述滑杆所述丝杆之间，所述壳体端面上开设有螺孔，所述丝杆远离所述管件的一端螺接在所述螺孔内。

优选的，所述卡合结构包括插块、滑槽、压缩弹簧、弹子和插槽，所述插块焊接在所述滑杆端部，所述滑槽开设在插块上，所述压缩弹簧一端连接在所述滑槽内，所述压缩弹簧的另一端连接在所述弹子上，所述弹子可滑动的连接在所述滑槽内，所述插槽开设在所述滑动件端面上，所述插块插装在所述插槽内，所述弹子可卡接在所述插槽内。

优选的，所述位移检测结构包括丝杠、调节弹簧、挡板、警报器、超声波接收探头和超声波发射探头，所述壳体端面中部开设有调节孔，所述丝杠螺接在所述调节孔内，所述挡板焊接在所述丝杠端部，所述调节弹簧套设在所述丝杠上，且所述调节弹簧位于所述挡板和所述调节孔之间，所述超声波发射探头安装在所述滑动件端面中部，所述超声波接收探头安装在所述超声波发射探头外缘处，所述超声波接收探头和所述超声波发射探头通过控制电路与所述警报器连接。

优选的，所述控制电路包括驱动电路、滤波器和单片机，所述警报器电连接在所述单片机上，所述单片机与所述驱动电路电连接，所述驱动电路与所述超声波发射探头电连接，所述单片机与所述滤波器电连接，所述滤波器与所述超声波接收探头电连接。

优选的，所述超声波发射探头(14)谐振频率为40hz。

本发明提出的一种机器人用防碰撞传感器，有益效果在于：将本发明的防碰撞传感器设置在移动机器人容易发生碰撞的地方，在将机器人静止时滑动结构的位置记录；而当机器人移动并发生碰撞时，此时撞击力压迫撞击件，撞击件在外力下推动滑动结构发生移动，位移检测结构记录下滑动部的位移数据并发送给控制电路，根据该位移数据判断出发生碰撞并得知何处发生碰撞。

附图说明

图1为本发明提出的一种机器人用防碰撞传感器的结构示意图。

图2为本发明提出的一种机器人用防碰撞传感器的局部放大图。

图3为本发明提出的一种机器人用防碰撞传感器的a处放大图。

图4为本发明提出的一种机器人用防碰撞传感器的控制电路接线图。

图中：壳体1、滑动件2、连接槽3、螺纹杆4、撞击件5、复位结构6、滑杆601、管件602、复位弹簧603、丝杆604、螺孔7、调节孔8、丝杠9、调节弹簧10、挡板11、警报器12、超声波接收探头13、超声波发射探头14、插块15、滑槽16、压缩弹簧17、弹子18、插槽19。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种机器人用防碰撞传感器，包括壳体1、滑动结构、复位结构6和位移检测结构，壳体1安装在机器人上，作为外壳和载体存在，壳体1一端与滑动结构滑动连接，滑动结构包括滑动件2、螺纹杆4和撞击件5，滑动件2滑动安装在壳体1内，滑动件2一端开设有连接槽3，螺纹杆4一端螺接在连接槽3内，螺纹杆4另一端与撞击件5连接在一起，滑动结构用于与外界接触，当撞击件5与外物接触后会对复位结构产生作用力，滑动结构也会进行位移，便于位移检测结构对其进行检测，撞击件5外缘呈弧形，这里优选为半球形，以便于对各个方向的障碍物进行规避和分解；

复位结构6安装在壳体1内部，且复位结构6连接滑动结构与壳体1，复位结构6包括滑杆601、管件602、复位弹簧603和丝杆604，滑杆601一端通过卡合结构与滑动件2连接，滑杆601的另一端滑动安装在管件602内，管件602远离滑杆601的一端与丝杆604螺接在一起，复位弹簧603放置在管件602内，且复位弹簧603位于滑杆601丝杆604之间，壳体1端面上开设有螺孔7，丝杆604远离管件602的一端螺接在螺孔7内复位结构的伸缩方向与滑动结构的滑动方向相同，便于滑动结构受力滑动后进行复位，在丝杆604的存在下，旋动丝杆604可以调节复位弹簧603的弹力，以便于调节滑动结构的复位弹力；

卡合结构包括插块15、滑槽16、压缩弹簧17、弹子18和插槽19，插块15焊接在滑杆601端部，滑槽16开设在插块15上，压缩弹簧17一端连接在滑槽16内，压缩弹簧17的另一端连接在弹子18上，弹子18可滑动的连接在滑槽16内，插槽19开设在滑动件2端面上，插块15插装在插槽19内，弹子18可卡接在插槽19内；

位移检测结构安装在滑动结构上，位移检测结构包括丝杠9、调节弹簧10、挡板11、警报器12、超声波接收探头13和超声波发射探头14，壳体1端面中部开设有调节孔8，丝杠9螺接在调节孔8内，挡板11焊接在丝杠9端部，调节弹簧10套设在丝杠9上，且调节弹簧10位于挡板14和调节孔8之间，超声波发射探头14安装在滑动件2端面中部，超声波接收探头13安装在超声波发射探头14外缘处，超声波接收探头13和超声波发射探头14通过控制电路与警报器12连接，控制电路包括驱动电路、滤波器和单片机，警报器12电连接在单片机上，单片机与驱动电路电连接，驱动电路与超声波发射探头14电连接，单片机与滤波器电连接，滤波器与超声波接收探头13电连接。位移检测结构用于检测滑动结构在壳体内上的滑动位移并将滑动位移发送至单片机内，通过单片机控制警报器12的接通与断开，超声波发射探头14距离挡板11越近，警报器12的报警频率越高，提醒工作人员对机器人进行操作，防止碰撞发生，超声波发射探头14谐振频率这里优选为为40hz，超声波发射探头14在谐振点40khz附近可获得较高的灵敏度，此时谐振带宽、波束角可以通过制作控制得很窄，有利于抗声波干扰设计；

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。