基站以及机器系统的制作方法

1.本发明涉及基站的技术领域，特别涉及一种基站以及机器系统。


背景技术：

2.基站与移动机器人配套使用，基站通常包括基站本体以及安装于基站本体上的维护件，基站通过维护件用以对移动机器人进行维护，如充电、清洁等。
3.基站与移动机器人位于同一承载面(地面、桌面等)进行使用，才能保证移动机器人能够运动至基站进行维护，但是，基站被从对应的承载面拿起时，无法获取基站脱离对应的承载面的信息，不方便基站与移动机器人的配套使用，故亟需改进。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种基站，旨在能够获取基站脱离对应的承载面的信息。
5.为实现上述目的，本发明提出一种基站，其特征在于，包括：
6.基站本体；
7.检测结构，所述检测结构包括安装于所述基站本体的摄像装置和/或安装于所述基站本体的检测开关，所述摄像装置能够检测所述基站本体与所述摄像装置所拍摄到的物体之间的当前距离，所述检测开关用以检测所述基站本体是否脱离对应的承载面；
8.控制器，所述控制器安装于所述基站本体并与所述摄像装置和/或所述检测开关通信连接，所述控制器在所述当前距离小于或者大于目标距离时和/或所述检测开关检测所述基站本体脱离对应的承载面时发出脱离信号。
9.在本发明的一些实施例中，所述检测结构包括至少两个摄像装置，每个所述摄像装置均包括摄像头，每个所述摄像头均朝上设置，每个所述摄像装置的成像平面共面。
10.在本发明的一些实施例中，所述基站本体设有安装腔以及沿上下向延伸的通孔，所述通孔的下端与所述安装腔连通；
11.所述基站还包括透明板，所述透明板包括主体段以及与所述主体段连接的安装段，所述主体段与所述通孔配合，所述摄像装置可拆卸的安装于所述安装腔内并面向所述透明板，所述摄像装置还与所述安装腔邻接所述通孔的腔壁一同夹持固定所述安装段。
12.在本发明的一些实施例中，所述摄像装置包括安装支架以及摄像装置主体；
13.所述安装支架可拆卸的安装于所述安装腔内并与所述安装腔邻接所述通孔的腔壁一同夹持固定所述安装段，所述安装支架面对所述通孔的位置设有安装孔，所述安装孔具有靠近所述通孔的第一段以及远离所述通孔的第二段，所述第一段与所述第二段连通且所述第一段的口径小于所述第二段的口径；
14.所述摄像装置主体包括主体部以及与所述主体部连接的安装部，所述主体部位于所述第一段内，所述安装部与所述第二段配合。
15.在本发明的一些实施例中，所述安装腔邻接所述通孔的腔壁设有两第一定位部，
两所述第一定位部分设于所述通孔呈相对设置的两侧；所述安装支架设有两第二定位部，各所述第一定位部均与对应的第二定位部配合。
16.在本发明的一些实施例中，所述安装支架背对所述通孔的一侧设有连通所述第二段与所述安装支架的外周壁的过线通道。
17.在本发明的一些实施例中，所述主体部的外周壁与所述第一段的内周壁相间隔设置。
18.在本发明的一些实施例中，所述基站还包括光探测装置，所述光探测装置安装于所述基站本体并与所述控制器通信连接，所述光探测装置能够通过光探测所述基站本体外部的环境。
19.在本发明的一些实施例中，在所述检测结构包括所述摄像装置时，所述检测结构中的摄像装置和所述光探测装置均安装于所述基站本体的顶面。
20.在本发明的一些实施例中，所述检测结构包括两个摄像装置，每个所述摄像装置均包括摄像头，所述光探测装置设置于两个所述摄像头之间。
21.在本发明的一些实施例中，所述基站本体设有安装腔以及沿上下向延伸的装配孔，所述装配孔的下端与所述安装腔连通；
22.所述光探测装置包括驱动组件、转动件、激光发射器以及光接收器，所述驱动组件安装于所述安装腔内并用以驱动所述转动件转动，所述转动体的一端与所述驱动组件传动连接，所述转动体的另一端自所述装配孔伸出所述安装腔外，所述转动体的外周壁设有位于所述安装腔外的容置孔，所述激光发射器和所述光接收器均安装于所述容置孔内并均与控制器通信连接。
23.在本发明的一些实施例中，所述基站还包括倾角传感器，所述倾角传感器安装于所述基站本体并与所述控制器通信连接，所述倾角传感器用以检测所述基站本体在水平方向和/或竖直方向上的倾角，所述控制器还在所述倾角传感器检测的所述基站本体在水平方向和/或竖直方向上的倾角不等于指定角度时发出脱离信号。
24.本发明还提出一种机器系统，所述机器系统包括如上所述的基站以及移动机器人。
25.本发明技术方案通过摄像装置和/或检测开关的设定，在基站本体脱离对应的承载面时，摄像装置检测的当前距离小于或者大于目标距离，和/或，离地开关检测基站本体脱离对应的承载面，控制器发出脱离信号，如此设置，能够获取基站脱离对应的承载面的信息，以方便基站与移动机器人的配套使用。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1是本发明中基站的一实施例的结构示意图；
28.图2是图1中a-a面的剖视结构示意图；
29.图3是图2中局部b的结构示意图；
30.图4是本发明中基站的另一实施例的结构示意图；
31.图5是本发明中安装支架的一实施例的结构示意图；
32.图6是本发明中摄像装置的一实施例的结构示意图；
33.图7是本发明中摄像装置的另一实施例的结构示意图；
34.图8是本发明中壳体的一实施例的结构示意图；
35.图9是本发明中光探测装置的一实施例的结构示意图。
36.附图标号说明：
37.标号名称标号名称1000基站212第二定位部100基站本体220摄像装置主体100'顶面221主体部100a安装腔222安装部100b通孔300检测开关100c第一定位部400透明板100d装配孔410主体段110壳体420安装段111腔室500光探测装置120底盖510驱动组件200摄像装置520转动件210安装支架521容置孔211安装孔530盖体211a第一段531连接杆211b第二段
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38.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
42.请参阅图1至图4，本发明提出一种基站1000，与移动机器人(未图示)配套使用，该基站1000包括基站本体100以及检测结构。
43.该基站本体100可以呈方体状、三棱柱状以及其他规则形状设置，该基站本体100也可以呈其他异形的形状设置，在此不做具体的限定。该基站本体100可以采用金属材料制成，该基站本体100也可以采用硬度较高的塑料制成，该基站本体100还可以采用其他材料制成，在此不做具体的限定。
44.该基站本体100具有供移动机器人进行维护的维护工位，该维护工位可以是基站本体100上的平面形成，该维护工位也可以是基站本体100上的槽类结构形成，该维护工位还可以是基站本体100上的其他结构形成，在此不做具体限定。
45.需要说明的是，基站1000还包括安装于基站本体100的维护件(未图示)，维护件用以维护移动机器人，维护件在移动机器人运动至维护工位时与移动机器人相对位设置。作为示例而非限定的是，该维护件包括以下至少一种：充电件、集尘件、排水件、加水件、清洁件等，以使维护件能够对移动机器人进行以下至少一种维护作业：充电、集尘、排水、加水、清洁等，在此不做具体限定。
46.该检测结构用以检测基站本体100是否脱离对应的承载面(承载面为能够承载基站的面，如地面、桌面等面)，该检测结构包括安装于基站本体100的摄像装置200和/或安装于基站本体100的检测开关300，摄像装置200能够检测基站本体100与摄像装置200所拍摄到的物体之间的当前距离，检测开关300用以检测基站本体100是否脱离对应的承载面。
47.具体地，检测结构包括摄像装置200和检测开关300，如此设置，与检测结构仅包括摄像装置200与检测开关300中的一个相比，在摄像装置200与检测开关300中的一个出现故障时，另一个仍可检测出基站本体100是否脱离对应的承载面，有利于检测基站本体100是否脱离对应的承载面。
48.上述的当前距离可具体为：在当前时刻之前的时刻，基站本体100与摄像装置200所拍摄到的物体之间的距离；若当前距离与目标距离不相等，则说明基站本体100发生了移动(基站本体100与拍摄到的物体之间的距离发生改变)。
49.需要说明的是，摄像装置200的朝向决定了摄像装置200所拍摄到的物体，例如，在摄像装置200朝向天花板时，摄像装置200所拍摄到的物体是天花板，在摄像装置200朝向地面时，摄像装置200所拍摄到的物体是地面，在摄像装置200朝向竖直的墙壁时，摄像装置200所拍摄到的物体是竖直的墙壁。
50.值得注意的是，该基站本体100具有顶面100'、底面100”以及连接顶面100'和底面100”的侧面100”'，该摄像装置200也可以是安装于顶面100'并面对天花板或者地面设置，该摄像装置200可以是安装于侧面并面对天花板或者地面设置；同理，该检测开关300可以是安装于底面100”，该检测开关300也可以是安装于侧面100”'，在此不做具体限定。并且，该摄像装置200的数量和该检测开关300的数量均可以为一个或者多个(两个以及两个以上)，在摄像装置200的数量为多个时，各摄像装置200的安装位置可以是相同或者不相同，同理，在检测开关300的数量为多个时，各检测开关300的安装位置也可以是相同或者不相同，在此不做具体限定。
51.该摄像装置200与基站本体100之间的连接方式以及检测开关300与基站本体100之间的连接方式均可以是固定连接(如焊接、粘接等)或者可拆卸连接(如螺纹连接、卡接、
磁吸连接等)，在此不做具体限定。
52.该检测开关300具有第一状态和第二状态，第一状态和第二状态为两种不同的状态，在基站本体100放置于对应的承载面时，检测开关300处于第一状态，在基站本体100脱离对应的承载面时处于第二状态。
53.该检测开关300的种类有很多，该检测开关300可以是接触式触发的检测件，如微动开关、压力传感器等等，此时，检测开关300的第一状态可以是接触式触发的检测件被触发或者未被触发，该检测开关300也可以是非接触式触发的检测件，如光电开关、红外测距传感器、超声波测距传感器等等，此时，检测开关300的第一状态可以是接触式触发的检测件被触发或者未被触发，在此不做具体限定。该检测开关300可设置在底面100”。
54.该控制器(未图示)安装于基站本体100并与摄像装置200和/或检测开关300通信连接，控制器在当前距离小于或者大于目标距离时和/或检测开关300检测基站本体100脱离对应的承载面时发出脱离信号。显然，若基站本体100在一定时间范围内没有发生移动，摄像装置200检测的当前距离等于目标距离。
55.上述的通信连接的方式有很多，该通信连接可以是通过导线连接实现；该通信连接也可以是通过无线通信的方式实现，如蓝牙通信、wifi通信等其他无线通信的方式，在此不做具体限定。
56.值得注意的是，该控制器可以是单独存在，该控制器也可以是由移动机器人的主控板形成，如此设置，方便移动机器人获取基站1000是否脱离对应的承载面的信息。
57.通过上述的技术方案，在基站本体100被人为拿至其他位置或者自移动，脱离对应的承载面时，摄像装置200检测的当前距离小于或者大于目标距离，和/或，离地开关检测基站本体100脱离对应的承载面，控制器发出脱离信号，如此设置，能够获取基站1000脱离对应的承载面的信息，此时，移动机器人不用随机搜索式找寻基站1000，便能知道基站的位置发生了改变。
58.作为示例而非限定的是，在室内较低的位置形成移动机器人对应的承载面，基站1000被从室内较低的位置移动至室内较高的位置时，检测开关300能够检测到基站本体100被抬起，再结合摄像装置检测基站本体100与摄像装置200所拍摄到的物体之间的当前距离小于目标距离，可以判断出基站1000被移动至室内较高的位置；在室内较高的位置形成移动机器人对应的承载面，基站本体100被自室内较高的位置移动至室内较低的位置时，检测开关300能够检测到基站本体100被放置，再结合摄像装置检测基站本体100与摄像装置200所拍摄到的物体之间的当前距离大于目标距离，可以判断出基站1000被移动至室内较低的位置。
59.上述的室内较低的位置可以是地面，上述的室内较高的位置可以是位于地面上方的桌面；并且，对于复式阁楼式的建筑物，建筑物室内的地面和阁楼的地面对应同一个天花板，室内较低的位置可以是地面，室内较高的位置可以是阁楼的底面；上述的室内较低的位置和室内较高的位置还可以是室内的其他位置，在此就不一一列举。
60.请参阅图1至图4，在本发明的一些实施例中，检测结构包括至少两个摄像装置200，每个摄像装置200均包括摄像头，每个摄像头均朝上设置，每个摄像装置200的成像平面共面。如此设置，能够利用双目测距原理检测基站本体100的高度是否发生改变。
61.考虑到在基站本体100的一端与对应的承载面接触形成转动中心，基站本体100的
另一端向上转动一定角度(如5度、10度、15度等)时，摄像装置200自径直朝向天花板转变为倾斜朝向天花板，使得摄像装置200检测当前距离将大于目标距离，并且由于基站本体100的转动角度较小，能够使检测开关300始终处于第一状态，此时，基站本体100被转动一定角度，然而，基站本体100部分脱离对应的承载面，无法正常使用(无法正常维护移动机器人)。鉴于此，为了能够获取基站的具体姿态，在本发明的一些实施例中，基站1000还包括倾角传感器(未图示)，倾角传感器安装于基站本体100并与控制器通信连接，倾角传感器用以检测基站本体100在水平方向和/或竖直方向上的倾角，控制器还在倾角传感器检测的基站本体100在水平方向和/或竖直方向上的倾角不等于(大于或者小于)指定角度时发出脱离信号。如此设置，通过倾角传感器的设定，能够获取基站本体100被转动一定角度。
62.该倾角传感器的数量可以为一个或者多个，在此不做具体限定。
63.请参阅图1至图3，考虑到摄像装置200直接安装于基站本体100的外侧，在长期使用过程中，外界环境中的灰尘等污渍容易进入摄像装置200内，从而影响摄像装置200的精度以及使用寿命，鉴于此，在本发明的一些实施例中，基站本体100设有安装腔100a以及沿上下向延伸的通孔100b，通孔100b的下端与安装腔100a连通。基站1000还包括透明板400，透明板400包括主体段410以及与主体段410连接的安装段420，主体段410与通孔100b配合，摄像装置200可拆卸的安装于安装腔100a内并面向透明板400，摄像装置200还与安装腔100a邻接通孔100b的腔壁一同夹持固定安装段420。
64.该透明板400的种类有很多，该透明板400可以是亚克力板、透明塑料板等其他透明材料制成的板材，在此不做具体限定。
65.该透明板400与摄像装置200可以是一对一设置，该透明板400与摄像装置200也可以是一对多设置，即多个摄像装置200对应面对一个透明板400设置，在此不做具体限定。
66.具体地，请参阅图2和图3，基站本体100包括壳体110和底盖120，壳体110面对底盖120的一侧凹设有腔室111(图8中)，底盖120安装于壳体110并封盖腔室111的敞口端，以形成安装腔100a，如此设置，方便在基站本体100上形成安装腔100a。该底盖120与壳体110的连接方式参照上述实施例中固定连接的方式或者可拆卸连接的方式进行设定。并且，该摄像装置200可拆卸的安装于安装腔100a内的方式参照上述实施例中可拆卸连接的方式进行设定。
67.通过上述的技术方案，凭借透明板400的设定，既能够防止外界环境中的灰尘等污渍容易进入摄像装置200内，又能确保摄像装置200能够测量基站本体100与天花板之间的间距。在安装透明板400时，先将主体段410与通孔100b配合，安装段420抵接于安装腔100a邻接通孔100b的腔室111，再将摄像装置200安装于安装腔100a内，使摄像装置200与安装腔100a邻接通孔100b的腔壁一同夹持固定安装段420，便能实现对透明板400的安装。
68.请参阅图2、图3和图5，在本发明的一些实施例中，摄像装置200包括安装支架210以及摄像装置主体220；安装支架210可拆卸的安装于安装腔100a内并与安装腔100a邻接通孔100b的腔壁一同夹持固定安装段420，安装支架210面对通孔100b的位置设有安装孔211，安装孔211具有靠近通孔100b的第一段211a以及远离通孔100b的第二段211b，第一段211a与第二段211b连通且第一段211a的口径小于第二段211b的口径；摄像装置主体220包括主体部221以及与主体部221连接的安装部222，主体部221位于第一段211a内，安装部222与第二段211b配合。
69.具体地，安装支架210呈相对设置的两侧形成为上述的两第二定位部212。显然，安装支架210可拆卸的安装于安装腔100a内的方式为上述实施例中摄像装置200可拆卸的安装于安装腔100a内的方式，在此不再一一赘述。该安装部222与第二段211b可以是卡接配合，该安装部222与第二段211b也可以是螺纹连接，在此不做具体限定。
70.通过上述的技术方案，在安装摄像装置主体220时，先将主体部221穿过第二段211b伸入第一段211a内，再将安装部222与第二段211b卡接配合，如此设置，便能方便摄像装置主体220的安装。
71.请参阅图2、图3和图5，为了方便将安装支架210可拆卸的安装于安装腔100a内，在本发明的一些实施例中，安装腔100a邻接通孔100b的腔壁设有两第一定位部100c，两第一定位部100c分设于通孔100b呈相对设置的两侧；安装支架210设有两第二定位部212，各第一定位部100c均与对应的第二定位部212配合。如此设置，通过各第一定位部100c与第二定位部212的配合和解除配合，便能实现安装支架210的安装以及拆卸，使得安装支架210可拆卸的安装于安装腔100a内方便。
72.具体地，第一定位部100c为定位凸起，第二定位部212为与定位凸起插接配合的定位凹陷，如此设置，方便第一定位部100c与第二定位部212配合。并且，定位凸起还通过螺栓固定于定位凹陷处，如此设置，能够提升摄像装置200的安装强度。此外，第一定位部100c与第二定位部212的配合也可以是磁吸配合。
73.请参阅图2、图3和图6，考虑到在实际应用过程中，安装支架210背对通孔100b的一侧容易被基站1000内的其他零部件阻挡，不方便通过导线自安装孔211远离通孔100b的一侧伸入安装孔211内与摄像装置主体220连接，鉴于此，为了方便通过导线与摄像装置主体220连接，在本发明的一些实施例中，安装支架210背对通孔100b的一侧设有连通第二段211b与安装支架210的外周壁的过线通道213。如此设置，凭借过线通道213的设定，方便通过导线与摄像装置主体220连接。
74.较佳地，在摄像装置200为两个时，对应设置有两安装支架210，两安装支架210上的过线通道213位于两安装支架210相互靠近的一侧，如此设置，方便通过导向与两摄像装置主体220连接。
75.请参阅图2、图3和图7，为了方便摄像装置主体220的安装，在本发明的一些实施例中，主体部221的外周壁与第一段211a的内周壁相间隔设置。如此设置，在主体部221伸入第一段211a时，主体部221的外周壁与第一段211a的内周壁之间始终存在间隙，进而方便摄像装置主体220的安装。
76.该主体部221的外周壁与第一段211a的内周壁之间的间距可以是1mm、1.5mm、2mm等其他数值，在此不做具体限定。
77.请参阅图1和图8，为了能够检测基站本体100外部的环境，在本发明的一些实施例中，基站1000还包括光探测装置500，光探测装置500安装于基站本体100并与控制器通信连接，光探测装置500能够通过光探测基站本体100外部的环境。
78.光探测装置500的工作原理：光探测装置500向外界(基站外部的环境)发射光线，若光线遇到障碍物，则会发生发射，光探测装置接收障碍物反射回来的光线，进而获取障碍物与基站本体100的相关信息，如距离信息(障碍物与基站本体100之间的距离)、方位信息(障碍物与基站本体100之间的相对方位)等。
79.在一些实施例中，通过光探测装置500建图或/且定位，根据获得的距离信息和方位信息进行建图或/且定位(基站自定位)。
80.该光探测装置500的种类有很多，光探测装置500可以是激光探测结构，光探测装置500也可以是红外探测结构，在此不做具体限定。
81.该光探测装置500与基站本体100的连接方式参照上述实施例中固定连接的方式和可拆卸连接的方式进行设定。该光探测装置500的数量可以是一个或者多个，在此不做具体限定。
82.请参阅图1和图8，在本发明的一些实施例中，在检测结构包括摄像装置200时，摄像装置200中的摄像头和光探测装置500均安装于基站本体100的顶面100'。如此设置，与光探测装置500安装于基站本体100的侧面100”'相比，光探测装置500安装到顶面100'能够减少光探测装置500被物体遮挡住光线的概率，以使光探测装置500能够探测到更大区域的环境；并且，摄像装置200所拍摄到的信息能够补充光探测装置500不能探测到的范围，利用摄像装置和光探测装置两者所探测到的信息建图，能使得建立起来的地图更加完善。利用摄像装置和光探测装置两者所探测到的信息定位，能够使得确定出的基站的位置更加准确。
83.在一些实施例中，摄像装置200与光探测装置500之间的间距为5cm至8cm。如此设置，能够保证摄像装置200与光探测装置500相互之间不会产生干涉。该摄像装置200与光探测装置500之间的间距可以为5cm、6cm、7cm、8cm等其他数值，在此不做具体限定。
84.较佳地，检测结构包括两个摄像装置200，每个摄像装置200均包括摄像头，光探测装置500设置于两个摄像头之间。如此设置，凭借两个摄像头形成双目摄像，方便测量基站本体100与高度。
85.请参阅图1、图8和图9，考虑到光探测装置500直接安装于基站本体100的外部，会导致基站1000的体型较大，鉴于此，为了缩小基站1000的体型，在本发明的一些实施例中，基站本体100设有安装腔100a以及沿上下向延伸的装配孔100d，装配孔100d的下端与安装腔100a连通。光探测装置500包括驱动组件510、转动件520、激光发射器(未图示)以及光接收器(未图示)，驱动组件510安装于安装腔100a内并用以驱动转动件520转动，转动体的一端与驱动组件510传动连接，转动体的另一端自装配孔100d伸出安装腔100a外，转动体的外周壁设有位于安装腔100a外的容置孔521，激光发射器和光接收器均安装于容置孔521内。
86.该驱动组件510的种类有很多，该驱动组件510可以是电机皮带转动传动模组，该驱动组件510也可以是电机齿轮传动模组，在此不做具体限定。
87.通过上述的设定，驱动组件510驱动转动件520转动，转动件520转动带动激光发射器和激光接收器转动，以使激光发射器能够360度的向外界建筑物发射激光信号，光接收器能够360度的接收从外界建筑物反射回来的光信号，控制器将从外界建筑物反射回来的光信号与发射的激光信号进行比较，对基站本体100所处的场景进行建图定位。
88.进一步地，光探测装置500还包括盖体530，盖体530通过连接杆531安装于基站本体100的外部，盖体530还与转动件520远离驱动组件510的一侧抵接，如此设置，在安装光探测装置500时，盖体530能够对转动件520进行限位，使得转动件520的安装方便。
89.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。