一种旋转测距传感装置和机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种旋转测距传感装置和机器人。

背景技术：

测距传感器广泛应用于各种运动机器人和设备中，其中旋转测距传感器获取的信息最多，能够知道360度的障碍物的距离信息。并且通过旋转的方式，在需要获取多方位障碍物信息时，也只用一组旋转测距传感器即可，降低了设备成本。但是，采用旋转结构，会增加组件的复杂度，目前，测距的相关传感器和传感电路都放在旋转平台上，用于控制旋转平台的电机和连接处理器的电路设置在底座中，由于旋转平台的旋转动作，如果用数据线直接连接传感器，容易导致数据线扭断，所以需要设置滑环或通过光电感应的方式来连接会旋转的传感器，以实现电能和信号的传输，这样就导致了现有的旋转测距传感器结构复杂，生产装配难度大，成本也相对较高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种结构比较简单的旋转测距传感装置和采用该装置的机器人，装配起来比较方便，同时成本也相对较低。本实用新型的具体技术方案如下：

一种旋转测距传感装置，包括底座、旋转体和用于驱动旋转体在底座上旋转的电机，所述底座上设有测距传感器，所述旋转体中设有能够随所述旋转体旋转的反射部，所述反射部用于将测距传感器发出的测距信号反射出旋转体，以及将射入旋转体内的测距信号反射至测距传感器。

进一步地，所述旋转体的侧壁设有开口，从所述旋转体的侧壁的开口至内部设有沿径向延伸的横向孔，从所述旋转体的底面至内部设有沿轴向延伸的竖向孔，所述横向孔和所述竖向孔相连通，所述反射部设置于所述横向孔和所述竖向孔的连通处。

进一步地，所述测距传感器包括测距信号发射部和测距信号接收部，所述测距信号发射部和所述测距信号接收部都固定设置在底座上，并位于所述竖向孔的下方；所述测距信号发射部发出的测距信号通过所述竖向孔到达所述反射部，所述反射部将所述测距信号从所述横向孔反射出所述旋转体；从所述横向孔射入的所述测距信号到达所述反射部，所述反射部将所述测距信号通过所述竖向孔反射至所述测距信号接收部。

进一步地，所述旋转体为圆柱状，所述横向孔为水平方向延伸，所述竖向孔为与水平方向垂直的竖直方向延伸。

进一步地，所述旋转体包括旋转轴和旋转台，所述旋转台套设在所述旋转轴外部，所述竖向孔和所述反射部设置在所述旋转轴中，所述横向孔设置在所述旋转台中，所述旋转轴的侧壁还设有与所述竖向孔连通的侧壁孔，所述侧壁孔还连通至所述横向孔，所述电机驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴带动所述旋转台旋转。

进一步地，所述电机的驱动端直接与所述旋转轴驱动连接。

进一步地，与所述测距传感器相连的传感电路设置于所述底座中。

进一步地，所述旋转体中设有用于固定所述反射部的卡固结构。

进一步地，所述反射部为平面镜，和/或所述测距传感器为激光传感器或者时间飞行传感器。

一种机器人，包括旋转测距传感装置，所述旋转测距传感装置为上述的旋转测距传感装置。

本实用新型的有益效果在于：通过设置一个可以随旋转体旋转的反射部，来对底座上的测距传感器进行信号传输，使得测距传感器不用设置在旋转体中，也能实现360°的全方位测距。相对现有结构，本实用新型所述旋转测距传感装置，由于旋转的是反射部，所以不需要设置滑环或者光电感应器件来连接旋转体内的电子元件，从而降低了装置的硬件成本，同时，装置的结构更简单，装配工序也大大简化。

附图说明

图1为本实用新型所述的旋转测距传感装置的结构示意图。

图2为本实用新型所述的底座装配测距传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

本实用新型所述的旋转测距传感装置包括底座101、旋转体和用于驱动旋转体在底座101上旋转的电机110。所述底座101上设有测距传感器，所述旋转体中设有能够随所述旋转体旋转的反射部103，所述反射部103用于将测距传感器发出的测距信号108反射出旋转体，以及将射入旋转体内的测距信号108反射至测距传感器。通过设置一个可以随旋转体旋转的反射部103，来对底座101上的测距传感器进行信号传输，使得测距传感器不用设置在旋转体中，也能实现360°的全方位测距。相对现有结构，本实用新型所述旋转测距传感装置，由于旋转的是反射部103，所以不需要设置滑环或者光电感应器件来连接旋转体内的电子元件，从而降低了装置的硬件成本，同时，装置的结构更简单，装配工序也大大简化。

优选的，所述旋转体的侧壁设有开口，从所述旋转体的侧壁的开口至内部设有沿径向延伸的横向孔107。从所述旋转体的底面至内部设有沿轴向延伸的竖向孔，所述横向孔107和所述竖向孔相连通，所述反射部103设置于所述横向孔107和所述竖向孔的连通处。通过设置横向孔107和竖向孔，可以顺利地向旋转体外反射测距信号108以及接收外界障碍物109反射回来的测距信号108。

优选的，所述测距传感器包括测距信号发射部105和测距信号接收部106，所述测距信号发射部105和所述测距信号接收部106都固定设置在底座101上，并位于所述竖向孔的下方。所述测距信号发射部105发出的测距信号108通过所述竖向孔到达所述反射部103，所述反射部103将所述测距信号108从所述横向孔107反射出所述旋转体，外界障碍物109反射所述测距信号108，被反射的所述测距信号108从所述横向孔107射入并到达所述反射部103，所述反射部103将所述测距信号108通过所述竖向孔反射至所述测距信号接收部106。

优选的，所述旋转体为圆柱状，所述横向孔107为水平方向延伸，所述竖向孔为与水平方向垂直的竖直方向延伸。采用圆柱状结构，使得旋转体旋转起来具有更好的用户视觉效果，同时，水平方向和竖直方向的通孔，对产品的加工和信号的传输更有利。

优选的，所述旋转体包括旋转轴104和旋转台102，所述旋转台102套设在所述旋转轴104外部，所述竖向孔和所述反射部103设置在所述旋转轴104中，所述横向孔107设置在所述旋转台102中，所述旋转轴104的侧壁还设有与所述竖向孔连通的侧壁孔，所述侧壁孔还连通至所述横向孔107，所述电机110驱动所述旋转轴104旋转，所述旋转轴104带动所述旋转台102旋转。通过把旋转体分为旋转轴104和旋转台102两部分，可以便于对竖向孔和横向孔107的加工，同时，也有利于反射部103的装配。

优选的，所述电机110的驱动端直接与所述旋转轴104驱动连接。由于现有的旋转传感器都是通过皮带来实现电机110和旋转平台的驱动连接，但是，皮带的使用寿命较短，并且容易出现打滑的现象，所以，会降低旋转传感器的质量。本实用新型通过将电机110的驱动端直接与旋转轴104连接，不需要通过中间部件的连接，使得传动效率更高，产品质量更可靠。

优选的，与所述测距传感器相连的传感电路设置于所述底座101中。通过将测距传感器和与测距传感器连接的传感电路一起固定在底座101中，可以提高产品的模块化，当机器人的旋转测距传感装置损坏时，可以直接更换整个模块，不需要拆卸机器人内部来取出传感电路，由此提高维修效率，同时也有利于机器人产品的模块化组装。

优选的，所述旋转体中设有用于固定所述反射部103的卡固结构。采用卡固的结构形式，有利于提高反射部103的装配效率和装配质量，避免采用螺丝装配所带来的繁琐工序以及采用粘贴工艺所带来的容易脱落等问题。

优选的，所述反射部103为平面镜，采用平面镜可以有效地对光测距信号进行反射，同时降低产品硬件成本。

优选的，所述测距传感器为激光传感器或者时间飞行传感器，采用这两种传感器可以实现准确的距离测量，可以根据不同的产品需求和产品定位选用不同的传感器类型。

如图1和图2所示，旋转轴104和旋转台102都设置在底座101上，构成一个圆柱状结构。电机110设置在底座101的下端面，其驱动端直接连接旋转轴104。旋转轴104由底端面向内凹陷形成一个竖向孔，其侧壁也设有一个与竖向孔连通的侧壁孔，所述侧壁通孔也与所述旋转台102的横向孔107相连通。测距信号发射部105和测距信号接收部106设置在竖直盲孔的下部，所述测距信号发射部105发出的测距信号108通过所述竖向孔到达所述反射部103，所述反射部103将所述测距信号108从所述横向孔107反射出所述旋转体，外界障碍物109反射所述测距信号108，被反射的所述测距信号108从所述横向孔107射入并到达所述反射部103，所述反射部103将所述测距信号108通过所述竖向孔反射至所述测距信号接收部106。所述装置只需要旋转反射部103就能实现360°的全方位测距，结构更简单，成本更低。

本实用新型所述的机器人，包括旋转测距传感装置，所述旋转测距传感装置为上述的旋转测距传感装置。其中，机器人内部的处理器与所述旋转测距传感装置电连接，所述旋转测距传感装置把检测到的数据传输给处理器，处理器根据所述数据控制机器人的行动。所述旋转测距传感装置的底座101可以是机器人的机身壳体的一部分，也可以是一个独立的底座101部件，如果是独立的部件，则需要通过固定件固定在机器人的机身壳体上。通过在机器人上设置本实用新型所述的旋转测距传感装置，可以降低机器人的生产成本，简化机器人的装配工艺，同时在保证360°全方位距离检测功能的同时，使产品质量更可靠。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、未经创造性劳动的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。