测距组件和自移动设备的制作方法

1.本实用新型涉及智能设备技术领域，特别涉及一种测距组件和一种自移动设备。


背景技术：

2.自移动设备，如自移动清洁设备，通常需要在设备主体上设置lds(laserdistancesensor，激光测距传感器)来进行定位和测距，由于lds本身是用于确定设备主体与外部物体(如障碍物)之间位置信息的传感器，因此其自身的位置和坐标标定是非常重要的。
3.但是，由于受到制造精度和装配精度的影响，当lds装配在设备主体上后，会出现整车状态下的lds在竖直方向的探测角度范围不能满足设计要求的问题。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的此部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本实用新型的实施例，提供了一种测距组件，包括：支架，设置有调节孔；测距本体，用于测量周围物体的距离信息，测距本体包括侧壁和沿侧壁的周向分布的凸起结构，凸起结构位于调节孔的上方；调节件，与调节孔连接，调节调节件与调节孔的连接位置能够使调节件穿过调节孔与凸起结构抵接，以调节凸起结构与调节孔之间的距离；其中，调节孔的数量为至少两个。
6.可选地，调节件的数量为至少三个；调节孔的数量大于等于调节件的数量。
7.可选地，凸起结构朝向支架的一侧设置有与调节孔相对应的第一安装孔，第一安装孔为沉孔，调节件穿过调节孔与第一安装孔的孔底抵接。
8.可选地，测距组件还包括：连接件，凸起结构设置有第二安装孔，支架设置有连接孔，连接件穿过第二安装孔与连接孔连接。
9.可选地，测距组件还包括：压紧件，与测距本体可分离设置，在调节调节件与调节孔的连接位置时，压紧件与测距本体相接触以将测距本体压紧在支架上，在连接件与连接孔连接时，压紧件与测距本体相分离。
10.可选地，支架包括连接板，连接板上设置有开口，调节孔和连接孔间隔分布在连接板上，测距本体穿设于开口。
11.可选地，凸起结构为凸缘，凸缘围设在侧壁的周侧。
12.可选地，凸起结构为凸块，凸块间隔分布在侧壁的周侧。
13.可选地，支架上还设置有第三安装孔。
14.本实用新型第二方面的实施例，提供了一种自移动设备，包括：设备主体，包括位于底部的底盘；以及第一方面任一项的测距组件，测距组件与底盘连接。
15.根据本实用新型实施例所提供的测距组件和自移动设备，测距组件包括支架、测
距本体和调节件，其中，支架设置有调节孔，测距本体用于测量周围物体的距离信息，测距本体包括侧壁和沿侧壁的周向分布的凸起结构，凸起结构位于调节孔的上方。通过调节件能够调节凸起结构与调节孔所在位置处的支架之间的距离，进而使测距本体的位置发生变化，通过调节孔的数量为至少两个，调节件能够调节凸起结构与每个调节孔之间的距离，以使测距本体相对于第一方向发生倾斜，因此，通过调节件与至少两个调节孔相配合，能够对测距本体相对于支架的倾斜位置进行调节，即能够调节测距本体在竖直方向相对于底盘的倾斜角度，进而使得测距本体在竖直方向的探测角度范围满足设计要求，减小测量误差，提高感测精度。
16.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
17.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型实施例的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
18.附图中：
19.图1为根据本实用新型的一个可选实施例的测距组件与底盘的装配结构示意图；
20.图2示出了图1所示实施例的一个视角的结构示意图；
21.图3示出了图2所示实施例的a处的局部放大示意图；
22.图4示出了图1所示实施例的爆炸示意图；
23.图5示出了图4所示实施例的b处的局部放大示意图；
24.图6为根据本实用新型的一个可选实施例的支架的结构示意图；
25.图7为根据本实用新型的一个可选实施例的测距本体的结构示意图。
26.附图标记说明
27.110支架，111调节孔，112连接孔，113第三安装孔，114连接板，115开口，120测距本体，121侧壁，122凸起结构，123第二安装孔，130调节件，131左调节件，132右调节件，133前调节件，140连接件，150底盘。
具体实施方式
28.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型所提供的技术方案更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型所提供的技术方案可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
29.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
30.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。
31.本实用新型第一方面的可选实施例提供了一种测距组件，本实用新型第二方面的可选实施例提供了一种自移动设备，其中，自移动设备包括设备主体，设备主体的底部设置有底盘150，测距组件设置在底盘150上，通过测距组件能够感测自移动设备与外部物体(如障碍物)的位置信息和方位信息等。
32.可以理解的是，自移动设备还可以包括控制系统，控制系统的控制器与测距组件相连接，并根据测距组件检测的设备主体与外部物体之间的距离，对自移动设备进行功能控制以使自移动设备自主行进。
33.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，自移动设备还可以包括但不限于：驱动系统、清洁系统、能源系统和人机交互系统等。各个系统相互协调配合，使自移动设备能够自主移动以实现清洁功能。自移动设备中构成上述各系统的功能元件等集成地设置在设备主体内。
34.具体地，自移动设备是智能清洁设备，如洗地机器人、扫地机器人、拖地机器人、地面抛光机器人或除草机器人。为了便于描述，本实施方式以洗地机器人为例来描述本公开的技术方案。
35.其中，测距组件既可以检测底盘150与地面之间的垂向距离变化，也可检测自移动设备与周边物体之间的距离变化。在一些可能实现方式中，测距组件包括激光测距传感器，如lds，激光测距传感器包括激光发射器和摄像装置，激光发射器用于发出投影呈线形的激光，如激光发射器对外发射激光平面，激光平面到达障碍物后会在障碍物表面形成一条线激光，摄像装置能够采集环境图像，其中，环境图像为激光发射器发射出的线激光经障碍物反射的反射光线，控制系统根据环境图像能够感测障碍物与设备主体之间的距离，进而进行对应的避障操作。
36.在另一些可能实现的方式中，测距组件可以包括红外测距传感器，红外测距传感器的数量可为多个，例如，红外测距传感器的数量可为四路、六路或八路，分别对称设置于底盘150的相对两侧。每一路红外测距传感器具有红外信号发射器和红外信号接收器，利用红外信号发射器发射出一束红外光，在照射到物体后形成反射，反射的红外光再被红外信号接收器接收，根据红外线发射与接收的时间差数据，计算得出自移动设备与物体之间的距离。
37.在又一些可能实现的方式中，测距组件可包括超声测距传感器，超声测距传感器具有超声波发射器和声波接收器，超声波发射器用于发射超声波，在发射时刻的同时计数器开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到物体阻挡就立即反射回来，超声波接收器收到反射回的超声波就立即停止计时，从而根据计时器记录的时间，计算出自移动设备与物体之间的距离。
38.可以理解的是，在实际应用中，上述各类测距传感器也可组合使用，通过多种方式的测距方式，在测距范围、测距准确性以及成本等方面获得较好的平衡。
39.其中，由于底盘150作为自移动设备的用于定位和安装的部件，其他部件(如清洁系统的流体存储装置和/或流体回收装置)的装配需要以底盘150作为装配基准进行装配，如果将测距组件设置在流体存储装置和/或流体回收装置上，则测距组件的装配公差需要
考虑底盘150与流体储存装置和/或流体回收装置的装配公差，这样，增加了装配的尺寸链，从而可能降低测距组件的测量精度。因此，本实用新型的实施例将测距组件设置在设备主体的底盘150上，能够减小装配的尺寸链，进而降低测距组件的装配公差，减小测量误差，提高测量精度。
40.进一步地，测距组件设置在底盘150的前侧，这样测距组件能够感测自移动设备前方的障碍物，从而能够使自移动设备准确的避开前方的障碍物。其中，前侧是自移动设备向前移动过程中设备主体朝向的一侧。
41.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，如图1、图2、图4和图6所示，测距组件包括支架110、测距本体120和调节件130，其中，支架110设置有调节孔111，测距本体120用于测量周围物体的距离信息，测距本体120包括侧壁121和沿侧壁121的周向分布的凸起结构122，凸起结构122位于调节孔111的上方，调节件130与调节孔111连接。通过调节调节件130与调节孔111的连接位置能够使调节件130穿过调节孔111与凸起结构122抵接，进而能够调节凸起结构122与调节孔111之间的距离，具体地，通过调节件130能够调节凸起结构122与调节孔111所在位置处的支架110之间的距离，进而使测距本体120的位置相对于支架110发生变化。
42.调节孔111的数量为至少两个，调节件130能够调节与每个调节孔111的连接位置，即调节件130能够通过至少两个调节孔111与凸起结构122抵接，以调节凸起结构122与每个调节孔111之间的距离，以使测距本体120相对于第一方向发生倾斜，因此，通过调节件130与至少两个调节孔111相配合，能够对测距本体120相对于支架110的倾斜位置进行调节，即能够调节测距本体120在竖直方向相对于底盘150的倾斜角度，进而使得测距本体120在竖直方向的探测角度范围满足设计要求，减小测量误差，提高感测精度。其中，第一方向与底盘150垂直，第一方向可以为竖直方向。
43.具体地，调节孔111的数量为至少两个，如调节孔111的数量为两个、三个、四个或满足要求的其他数量个，调节件130的数量可以为一个或至少两个，以满足调节件130不同结构的需求。
44.例如，调节孔111的数量为两个，分布在支架110相对于底盘150的左右两侧，其中，左右方向如图1中的箭头所示。调节件130的数量为两个，包括左调节件131和右调节件132，通过调节每个调节件130与对应的调节孔111的连接位置，如调节左调节件131与左侧的调节孔111的连接位置，使左调节件131与测距本体120的凸起结构122抵接，调节右调节件132与右侧的调节孔111的连接位置，使右调节件132与测距本体120的凸起结构122抵接。
45.若左调节件131位于凸起结构122和支架110之间的尺寸大于右调节件132位于凸起结构122和支架110之间的尺寸，即凸起结构122与左侧调节孔111所在位置处的支架110的距离大于凸起结构122与右侧调节孔111所在位置处的支架110的距离，使得测距本体120向右侧倾斜。
46.若左调节件131位于凸起结构122和支架110之间的尺寸小于右调节件132位于凸起结构122和支架110之间的尺寸，即凸起结构122与左侧调节孔111所在位置处的支架110的距离小于凸起结构122与右侧调节孔111所在位置处的支架110的距离，使得测距本体120向左侧倾斜。
47.若左调节件131位于凸起结构122和支架110之间的尺寸等于右调节件132位于凸
起结构122和支架110之间的尺寸，即凸起结构122与左侧调节孔111所在位置处的支架110的距离等于凸起结构122与右侧调节孔111所在位置处的支架110的距离，使得测距本体120保持竖直状态。
48.也就是说，通过两个调节孔111和两个调节件130，即可通过调节凸起结构122与每个调节孔111所在位置处的支架110之间的距离，来调节测距本体120相对于支架110的倾斜位置，进而能够调节测距本体120在第一方向的倾斜位置，使得当测距组件装配在设备主体的底盘150上后，整车状态下的测距本体120在竖直方向的探测角度范围满足设计要求，减小测量误差，提高感测精度。
49.具体地，调节孔111为螺纹孔，调节件130为螺栓，螺纹孔加工方便，制造成本较低，螺栓成本较低，适于推广应用。可以理解的是，调节件130和调节孔111也可以为满足要求的其他结构，本实用新型不做具体限定。
50.具体地，如图4所示，调节件130的数量为三个，还包括位于左调节件131和右调节件132之间的前调节件133，通过调节前调节件133与前侧的调节孔111的连接位置，使前调节件133与测距本体120的凸起结构122抵接，有利于提高调节后的测距本体120的稳定性。
51.也就是说，本实用新型提供的实施例，通过调节螺栓与螺纹孔的连接位置，使得螺栓伸出螺纹孔的部分的长度可调节，进而能够调节测距本体120的凸起结构122与相对应的螺纹孔之间的距离，即能够调节凸起结构122与螺纹孔所在位置处的支架110之间的距离。通过至少两个螺栓与至少两个螺纹孔相配合，即可调节测距本体120相对于支架110的倾斜角度，也能够沿竖直方向调节测距本体120的倾斜角度，进而使得测距本体120在竖直方向的探测角度范围满足设计要求，确保测量范围和测量精度。
52.在上述实施例中，调节件130的数量为至少三个，如调节件130的数量为三个、四个、五个或满足要求的其他数量个。调节孔111的数量大于等于调节件130的数量，如调节件130的数量为三个、四个、五个。
53.也就是说，调节件130和调节孔111的数量最少均为三个，由于三点能够确定一个三角形，三角形具有稳定性，通过调节三个调节件130与对应的调节孔111的连接位置，使得三个调节件130穿过调节孔111与测距本体120的凸起结构122具有三个抵接点，这样有利于提高调节后的测距本体120的稳定性，使得测距本体120能够长时间、稳定的保持在调节件130调节后的姿态，进而便于测距组件的后续装配，并使得装配后的测距组件在竖直方向的探测角度范围满足设计要求，减小测量误差，提高感测精度。
54.进一步地，一方面，调节孔111的数量与调节件130的数量相等，使得每个调节孔111均具有与其对应的调节件130对测距本体120相对于该调节孔111的位置进行调节，操作简单。另一方面，调节孔111的数量大于调节件130的数量，使得可以根据测距本体120的设计要求、测距本体120的测量精度、测距本体120的调节范围，合理选择调节孔111的位置和调节孔111的数量，利用合适数量的调节件130将测距本体120的位置调节至满足设计要求，扩大测距本体120的可调节范围，并扩大产品的使用范围。
55.示例性的，如图4、图5、图6所示，调节件130的数量为三个，如三个螺栓，调节孔111的数量为三个，如三个螺纹孔，其中，三个调节件130分别为左调节件131、右调节件132和前调节件133。三个调节孔111分别为螺纹孔a、螺纹孔b、螺纹孔c，三个调节孔111均匀分布在同一圆周上，螺纹孔a和螺纹孔b沿左右方向分布，螺纹孔c位于螺纹孔a和螺纹孔b之间。在
需调节测距本体120相对于第一方向的倾斜角度时，其中，第一方向为竖直方向，工作人员旋拧左调节件131、右调节件132和前调节件133中的任意一个或几个，就可调整测距本体120的凸起结构122与相对应的调节孔111所在位置处的支架110之间的距离，使凸起结构122相对于支架110发生倾斜，从而带动测距本体120相对于第一方向倾斜，因此，能够改变测距本体120相对于第一方向的倾斜角度。
56.例如，如果需使测距本体120向左调节件131的方向倾斜，则工作人员调节左调节件131，减小凸起结构122与左调节件131所在位置处的支架110之间的距离，同时也可旋拧右调节件132和前调节件133，增加凸起结构122与螺纹孔b、凸起结构122与螺纹孔c所在位置处的支架110之间的距离，这样就可使测距主体向左调节件131的方向倾斜。如果需增加该方向的倾斜角度，则工作人员继续减小凸起结构122与螺纹孔a所在位置处的支架110之间的距离，同时增加凸起结构122与螺纹孔b、凸起结构122与螺纹孔c所在位置处的支架110之间的距离即可。如果需减小该方向的倾斜角度，则工作人员增加凸起结构122与螺纹孔a所在位置处的支架110之间的距离，同时减小凸起结构122与螺纹孔b、凸起结构122与螺纹孔c所在位置处的支架110之间的距离即可。同理，其他方向的倾斜角度的改变也可采用上述调节方式，在此不再赘述。
57.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，凸起结构122朝向支架110的一侧设置有与调节孔111相对应的第一安装孔，第一安装孔为沉孔，也就是说，第一安装孔并不贯穿凸起结构122，这样使得调节件130穿过调节孔111能够与第一安装孔的孔底抵接，提高了调节件130与凸起结构122抵接的可靠性，大大降低了调节件130与凸起结构122滑动或滚动而影响调节精度的可能性，进而有利于提高调节精度和调节的可靠性，适于推广应用。
58.进一步地，沉孔加工方便，制造成本较低，且沉孔的开口115与支架110相对，这样并不会影响测距本体120外观的美观性，适于推广应用。
59.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，如图2、图3、图4、图5、图7所示，测距组件还包括连接件140，凸起结构122设置有第二安装孔123，支架110设置有连接孔112，连接件140穿过第二安装孔123与连接孔112连接，进而能够将测距本体120固定在支架110上，操作简单。
60.其中，在实际装配过程中，通常会利用调节件130将测距本体120相对于支架110的位置调节至合适范围后，然后再利用连接件140将测距本体120和支架110固定，使得测距本体120和支架110组装成测距组件。
61.具体地，连接件140为螺栓，连接孔112为螺纹孔，螺纹孔加工方便，制造成本较低，螺栓成本较低，适于推广应用。可以理解的是，连接件140和连接孔112也可以为满足要求的其他结构，本实用新型不做具体限定。
62.也就是说，利用调节件130将测距本体120相对于支架110的位置调整至合适位置后，通过螺栓穿过凸起结构122上的第二安装孔123与支架110上的螺纹孔连接，如第二安装孔123为通孔，即可将测距本体120和支架110可靠连接，操作简单，使用方便，同时，通过螺栓将测距本体120和支架110可拆卸连接，方便将测距本体120从支架110上拆卸下来进行维修或换件，操作简单。
63.进一步地，如图5和图6所示，支架110上还设置有第三安装孔113，通过螺栓等连接件140能够将支架110通过第三安装孔113固定在底盘150上，进而确保测距组件与底盘150
连接的可靠性。
64.具体地，底盘150上设置有与第三安装孔113相对应的螺纹孔，第三安装孔113为通孔，螺栓穿过第三安装孔113后与螺纹孔连接，即可将支架110固定在底盘150上，进而能够将测距组件可靠安装在底盘150上，操作简单。
65.可以理解的是，在实际装配过程中，支架110通过第三安装孔113与底盘150连接，然后将测距本体120放置在支架110上，具体地，将测距本体120的凸起结构122放置在支架110上，并利用调节件130穿过支架110上的调节孔111调节测距本体120相对于支架110的位置姿态，如调节测距本体120相对于支架110的倾斜角度，并在测距本体120相对于支架110的倾斜角度调整在合适范围后，利用连接件140将测距本体120和支架110进行固定连，进而完成测距组件与底盘150的装配。
66.可以理解的是，也可以先将测距本体120放置在支架110上，并利用调节件130穿过支架110上的调节孔111调节测距本体120相对于支架110的位置姿态，如调节测距本体120相对于支架110的倾斜角度，并在测距本体120相对于支架110的倾斜角度调整在合适范围后，利用连接件140将测距本体120和支架110进行固定连接，使得测距本体120和支架110装配成测距组件后，将支架110通过第三安装孔113与底盘150连接，进而完成测距组件与底盘150的装配。
67.可以理解的是，当测距组件装配在底盘150上后，发现测距本体120相对于支架110的倾斜角度需要调节，即需要调整测距本体120沿竖直方向的倾斜角度时，一方面，可以直接在底盘150上对测距本体120的位置姿态进行调整.如将连接件140从支架110和测距本体120上拆卸下来，通过调节件130将测距本体120相对于支架110的倾斜位置调整至合适范围后，将连接件140连接支架110和测距本体120即可，操作简单。
68.另一方面，可以将支架110从底盘150上拆卸下来后对测距本体120的位置姿态进行调整，如先将安装有测距本体120的支架110从底盘150上拆卸下来，然后将连接件140从支架110和测距本体120上拆卸下来，通过调节件130将测距本体120相对于支架110的倾斜位置调整至合适范围后，将连接件140连接支架110和测距本体120，最后，利用螺栓将支架110和底盘150连接即可。该种操作，无需工作人员俯身在底盘150上进行拆装和调节操作，有利于提高工作人员工作的舒适度，又能提高调节效率，省时省力。
69.在上述实施例中，测距组件还包括压紧件，压紧件与测距本体120可分离设置。具体地，在调节调节件130与调节孔111的连接位置时，压紧件与测距本体120相接触以将测距本体120压紧在支架110上，在连接件140与连接孔112连接时，压紧件与测距本体120相分离。
70.也就是说，当利用调节件130调节测距本体120相对于支架110的位置时，增加压紧件，压紧件与测距本体120接触将测距本体120压紧在支架110上，即压紧件对在进行位置调节的测距本体120提供向下的压紧力。当测距本体120相对于支架110的位置调整至合适范围内后，即测距本体120的角度调整至合格后，在利用连接件140连接测距本体120和支架110前，将压紧件与测距本体120分离，然后将测距本体120通过连接件140与支架110进行可靠固定。这样的设置，使得压紧件能够补偿连接件140将测距本体120锁紧在支架110的过程中造成的角度偏差，进一步提高了调节精度，有利于减小测距组件装配至底盘150后的装配误差，减小测距组件的测量误差，提高测量精度。
71.具体地，压紧件可以为压块、压板或满足要求的其他压紧结构，本实用新型不做具体限定。
72.在上述实施例中，如图6所示，支架110包括连接板114，连接板114上设置有开口115，调节孔111和连接孔112间隔分布在连接板114上，测距本体120穿设于开口115，这样的设置，使得通过一个连接板114与调节件130、连接件140相配，即可确保测距本体120相对于连接板114的位置可调节且二者能够可靠连接，结构简单，有利于减小测距组件的体积，进而满足自移动清洁设备结构紧凑的需求。
73.同时，由于连接板114为薄板状结构，能够减小支架110对测距本体120的遮挡，进而使得测距本体120具有足够的空间设置可探测区域，降低支架110对测距本体120的遮挡范围较大而使测距本体120具有较大体积才能够确保具有足够的可探测区域的问题，有利于进一步减小测距本体120的体积，扩大产品的使用范围。
74.在本实用新型提供的一示例中，如图7所示，凸起结构122为凸缘，凸缘围设在侧壁121的周侧，也就是说，凸缘的长度与侧壁121的周向尺寸相等，凸缘沿侧壁121的周向分布一周，这样的结构，方便加工，并有利于增大测距本体120与支架110的接触面积，进而提高测距本体120与支架110连接的可靠性。
75.在本实用新型提供的另一示例中，凸起结构122为凸块，凸块间隔分布在侧壁121的周侧，也就是说，凸块的长度之和小于侧壁121的周向尺寸，多个凸块间隔的分布在侧壁121的周侧，有利于减小测距本体120的重量，进而减小支架110的支撑重量，降低支架110变形的可能性，适于提高支架110的使用寿命，并减小支架110变形对测量精度的影响，有利于提高测距组件的可靠性和测量精度。
76.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。