本實用新型實施例屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種防碰撞結(jié)構(gòu)及機器人。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，智能機器人的應(yīng)用范圍越來越廣泛，不管是家中，還是商場、銀行等公共場所都能夠見到智能機器人的身影。

在智能機器人的使用過程中，避免不了的就是與其他物體發(fā)生碰撞，尤其是可以移動的機器人，如果與其他物體發(fā)生碰撞的力度較大，輕則可能僅僅會造成機器人外殼的損壞，重則導(dǎo)致機器人的內(nèi)部發(fā)生故障，影響機器人的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型實施例提供一種防碰撞結(jié)構(gòu)及機器人，以降低機器人在發(fā)生碰撞時受到的影響，延長機器人的使用壽命。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種防碰撞結(jié)構(gòu)，包括：限位部件、碰撞部件、彈性部件以及碰撞感測開關(guān)；

所述限位部件用于對所述碰撞部件的位移方向進行限定；

所述彈性部件的一端固定，另一端與所述碰撞部件連動；

在受到外部碰撞力時，所述碰撞部件沿所述限位部件限定的位移方向及位移距離發(fā)生位移以觸發(fā)所述碰撞感測開關(guān)；

在所述外部碰撞力消失時，所述碰撞部件在所述彈性部件的回復(fù)力作用下復(fù)位并消除對所述碰撞感測開關(guān)的觸發(fā)。

可選地，所述限位部件包括定位柱和設(shè)置在所述定位柱上的壓板；

所述碰撞部件上設(shè)有定位孔；

所述碰撞部件通過所述定位孔套接在所述定位柱上；

其中，沿所述碰撞部件移動方向上，所述定位柱與所述定位孔之間具有第一間隙；

沿所述定位柱軸線方向上，所述壓板與所述碰撞部件之間具有第二間隙。

可選地，所述碰撞部件為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)；

所述碰撞感測開關(guān)為多個；

多個所述碰撞感測開關(guān)沿所述扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的周向均布，用以感測周向上多個角度處的碰撞。

可選地，所述碰撞部件上設(shè)置有復(fù)位孔，所述彈性部件設(shè)置在所述復(fù)位孔內(nèi)。

可選地，還包括：底板；

所述碰撞感測開關(guān)與所述限位部件設(shè)置在所述底板上；

所述彈性部件的一端固定在所述底板上。

可選地，所述碰撞部件與所述底板接觸的一側(cè)設(shè)置有多個具有球型底的支撐柱；

所述碰撞部件通過所述球型底與所述底板點接觸。

可選地，所述多個支撐柱中各支撐柱的柱面外周布有多個加強肋；

所述加強肋與所述底板具有第三間隙。

可選地，所述限位部件、碰撞部件、彈性部件、所述碰撞感測碰撞感測開關(guān)的外殼以及所述底板中的任意一個或多個采用防水材料制成。

相應(yīng)地本實用新型實施例還提供了一種機器人，其特征在于，包括：

設(shè)置在所述機器人上的至少一個如權(quán)利要求1至8中任一項所述防碰撞結(jié)構(gòu)；

所述防碰撞結(jié)構(gòu)中的碰撞感測開關(guān)與所述機器人耦接。

另外，可選地，當(dāng)所述機器人上設(shè)置的所述防碰撞結(jié)構(gòu)為多個時，多個所述防碰撞結(jié)構(gòu)中的碰撞部件圍繞所述機器人的外周一圈，且多個所述碰撞部件中兩相鄰碰撞部件之間具有第四間隙。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，通過限位部件限制碰撞部件在受到外部碰撞力時的位移方向，以使得碰撞部件能沿限位部件限定的位移方向發(fā)生位移，并能觸發(fā)到碰撞感測開關(guān)；碰撞感測開關(guān)被觸發(fā)后生成碰撞信號，使得接收到該碰撞信號的設(shè)備能根據(jù)該碰撞信號做出相應(yīng)的驅(qū)動響應(yīng)，進而減少碰撞對安裝有防撞結(jié)構(gòu)的設(shè)備的傷害，延長設(shè)備的使用壽命；通過彈性部件復(fù)位碰撞部件，以便防碰撞結(jié)構(gòu)能夠繼續(xù)工作。此外，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用于機器人或其他各式可移動設(shè)備。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型實施例的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本實用新型實施例的一部分，本實用新型實施例的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型實施例，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的不當(dāng)限定。

在附圖中：

圖1為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的安裝結(jié)構(gòu)平面示意圖；

圖4為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖；

圖5為本實用新型實施例的碰撞部件的半剖面的局部放大示意圖；

圖6為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的背面分解結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖；

圖7為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的背面結(jié)構(gòu)以及側(cè)視局部放大示意圖；

圖8為本實用新型實施例的防撞結(jié)構(gòu)的使用狀態(tài)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

10：碰撞部件；11：定位孔；12：復(fù)位孔；13：支撐柱；14：加強肋；

20：彈性部件；21：緊固螺絲；

30：碰撞感測開關(guān)；31：前段滑動桿；

40：定位柱；41：壓板；

50：底板。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型實施例一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦蛯嵤├械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型實施例保護的范圍。

發(fā)明人在實現(xiàn)本實用新型的過程中發(fā)現(xiàn)，目前，很多可移動機器人在使用過程中，外殼總是會受到不同程度的損壞，有的使用壽命很短。究其原因是機器人在碰到障礙物，受到碰撞之后沒有進行規(guī)避的反應(yīng)，從而導(dǎo)致在碰撞過程中受到的影響很大，輕則造成機器人外殼的損壞，重則導(dǎo)致機器人的內(nèi)部部件發(fā)生故障，影響機器人的使用。因此，需要一種能夠使得可移動機器人規(guī)避障礙物，在發(fā)生碰撞之后做出規(guī)避反應(yīng)的技術(shù)方案。

因此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型實施例提供一種防碰撞結(jié)構(gòu)及機器人，減少了機器人在發(fā)生碰撞時受到的影響，延長機器人的使用壽命。

以下將配合附圖及實施例來詳細說明本實用新型實施例的實施方式，藉此對本實用新型實施例如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施，以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)做進一步說明。

實施例1：

圖1為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1 所示：

本實用新型實施例提供了一種防碰撞結(jié)構(gòu)，包括：限位部件、碰撞部件10、彈性部件20以及碰撞感測開關(guān)30，限位部件用于對碰撞部件 10的位移方向及位移距離進行限定；彈性部件20的一端固定，另一端與碰撞部件10連動；在受到外部碰撞力時，碰撞部件10沿限位部件限定的位移方向及位移距離發(fā)生位移以觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30，以使碰撞感測開關(guān)30生成碰撞信號；在外部碰撞力消失時，碰撞部件10在彈性部件20的回復(fù)力作用下復(fù)位并消除對碰撞感測開關(guān)30的觸發(fā)。

在具體實施時，防碰撞結(jié)構(gòu)結(jié)合機體(機器人)一起使用，防碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)置在機體上。限位部件設(shè)置在機體上，同時，限位部件將碰撞部件10限定在碰撞部件10的活動范圍內(nèi)，并對碰撞部件10的位移方向及位移距離進行限定。碰撞感測開關(guān)30與機體耦接，彈性部件20的一端固定在機體上，另一端與碰撞部件10連動。在受到外部碰撞力時，碰撞部件10在受到外部碰撞力的作用發(fā)生相對位移，并沿限位部件限定的位移方向及位移距離發(fā)生位移以觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30，碰撞感測開關(guān)30生成碰撞信號并將碰撞信號發(fā)送至機體，以便機體根據(jù)碰撞信號做出相應(yīng)的響應(yīng)。在碰撞部件10發(fā)生相對位移時，彈性部件20在碰撞部件 10的帶動下也發(fā)生了形變，產(chǎn)生了碰撞力的反作用力，當(dāng)機體做出響應(yīng)后，外部碰撞力消失，彈性部件20給予碰撞部件10回復(fù)力，碰撞部件 10根據(jù)回復(fù)力的作用進行復(fù)位并消除對碰撞感測開關(guān)30的觸發(fā)。彈性部件20包括但不限于拉力彈簧、壓力彈簧、扭力彈簧、彈力橡膠等。以拉力彈簧為例，拉力彈簧的一端固定連接在機體上，另一端與碰撞部件10連接，當(dāng)碰撞部件10發(fā)生相對位移時，拉力彈簧給碰撞部件10 施加與位移方向相反的作用力，以便在碰撞力消失時使得碰撞部件10 復(fù)位。圖1中的彈性部件20為拉力彈簧，當(dāng)碰撞部件10發(fā)生相對位移時，彈性部件20被拉伸發(fā)生形變，施加給碰撞部件10與位移方向相反的回復(fù)力，以便使得碰撞部件10復(fù)位。

防碰撞結(jié)構(gòu)工作原理：當(dāng)碰撞部件10碰到障礙物，碰撞部件10被擠壓往里收縮，同時觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30，碰撞感測開關(guān)30把信號傳遞給機體的MCU(MCU為微控制單元，Microcontroller Unit)。MCU做出響應(yīng)，例如判斷性剎車制動或者改變方向，機體同時慣性在緩沖區(qū)消減。當(dāng)障礙物離去后，外部碰撞力消失，彈性部件20拉動碰撞部件10 回到初始位置。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，通過限位部件限制碰撞部件10 在受到外部碰撞力時的位移方向及位移距離，以使得碰撞部件10能沿限位部件限定的位移方向及位移距離發(fā)生位移，并能觸發(fā)到碰撞感測開關(guān)30；碰撞感測開關(guān)30被觸發(fā)后生成碰撞信號，使得接收到該碰撞信號的設(shè)備能根據(jù)該碰撞信號做出相應(yīng)的驅(qū)動響應(yīng)，進而減少碰撞對安裝有防撞結(jié)構(gòu)的設(shè)備的傷害，延長設(shè)備的使用壽命；通過彈性部件20復(fù)位碰撞部件10，以便防碰撞結(jié)構(gòu)能夠繼續(xù)工作

下面進一步對本實用新型實施例提供的防碰撞結(jié)構(gòu)進行詳細介紹。

本實用新型實施例中的防碰撞結(jié)構(gòu)包括限位部件，限位部件用于限定碰撞部件10的位移方向，同時也起到安裝碰撞部件10的作用。限位部件包括多種，例如：限位部件為限位擋板，限位擋板設(shè)置在碰撞部件10受力面相對的一側(cè)，限位擋板和彈性部件20配合安裝碰撞部件10，在碰撞部件10發(fā)生位移時，限位擋板限定碰撞部件10的位移方向；限位部件也可以是用限位柱或者限位塊替換限位擋板。

當(dāng)限位部件是限位柱或者限位塊時，還可以采用以下的設(shè)置形式。本實用新型實施例中，參見圖1，可選地，限位部件包括定位柱40和設(shè)置在定位柱40上的壓板41。碰撞部件10上設(shè)有定位孔11，碰撞部件10 通過定位孔11套接在定位柱40上，其中，沿碰撞部件10移動方向上，定位柱40與定位孔11之間設(shè)置有第一間隙，定位柱40用于限定碰撞部件10在第一間隙內(nèi)移動。壓板41設(shè)置在定位柱40上，其中，沿定位柱 40軸線方向上，壓板41與碰撞部件10之間設(shè)置有第二間隙，壓板41 用于限定碰撞部件10在第二間隙內(nèi)移動。

在具體實施時，定位柱40至少為一個，壓板41的數(shù)量與定位柱40 的數(shù)量相應(yīng)，碰撞部件10上的定位孔11的數(shù)量與定位柱40的數(shù)量和位置相對應(yīng)，碰撞部件10通過定位孔11套接在定位柱40上，之后壓板 41與定位柱40連接。定位柱40、定位孔11和壓板41限制了碰撞部件 10的位移方向和活動范圍，并且實現(xiàn)了碰撞部件10的安裝。參見圖2 和圖3碰撞部件10安裝完成的示意圖，圖2為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的安裝結(jié)構(gòu)平面示意圖。

圖3中分別示出了XY坐標(biāo)，表示碰撞部件10所在的平面坐標(biāo)。碰撞部件10的定位孔11與限位部件中的定位柱40配合，使碰撞部件10 在平面坐標(biāo)XY內(nèi)處于限位狀態(tài)，定位柱40與定位孔11之間設(shè)置有第一間隙，第一間隙的尺寸即為碰撞部件10的在平面坐標(biāo)XY的位移方向以及活動范圍。在空間坐標(biāo)Z方向(Z方向即為限位柱軸線方向，圖中未示出)用壓板41將碰撞部件10壓住，使其中空間坐標(biāo)Z方向處于限位狀態(tài)，壓板41與碰撞部件10之間設(shè)置有第二間隙，第二間隙的尺寸即為碰撞部件10在Z方向的位移方向以及活動范圍。在具體實施時，第一間隙的尺寸等于有效行程+緩沖區(qū)+加工藝預(yù)留，第二間隙的尺寸等于設(shè)計有效間隙+工藝預(yù)留，其中，有效行程為碰撞感測開關(guān)30從初始位置到觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30所前進的距離，緩沖區(qū)為碰撞部件10觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30后繼續(xù)前進的距離，設(shè)計有效間隙為碰撞部件10在滿足使用要求且不失效的情況下的容許滑動間隙。圖4為本實用新型實施例的防碰撞結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖，圖4中的放大部分A表示的是定位柱40的放大圖，圖4中的放大部分B表示的是定位孔11的放大圖。圖5為本實用新型實施例的碰撞部件10的半剖面的局部放大示意圖。結(jié)合圖4和圖5，在坐標(biāo)XY內(nèi)，碰撞部件10通過定位孔11 套接在定位柱40上，定位柱40與定位孔11之間留有間隙，該間隙即為第一間隙，第一間隙限定了碰撞部件10在XY坐標(biāo)內(nèi)的位移方向以及活動范圍。

第一間隙和第二間隙的設(shè)置，不僅可以限定碰撞部件10的位移方向、位移距離以及活動范圍，同時也起到了防止誤操作的作用。機體在行進過程中，有可能因為路面顛簸，機體自身產(chǎn)生顫動，使得碰撞部件 10發(fā)生位移。這種因為顛簸產(chǎn)生的碰撞部件10位移是不需要觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30的，通過設(shè)置第一間隙和第二間隙對這種位移進行緩沖，從而避免了觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30，防止了誤操作。

需要說明的是，本實用新型實施例提供的限位部件實現(xiàn)限位作用，具體實現(xiàn)方式包括多種，本實用新型實施例不做具體限定，包括但不限于上述的實現(xiàn)方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)限定碰撞部件10的活動范圍的實現(xiàn)方式均在本實用新型實施例的保護范圍之內(nèi)。

繼續(xù)參見圖1至圖3，為了保證防碰撞結(jié)構(gòu)的感測多方位多角度的外部碰撞力，本實用新型實施例中，可選地，碰撞部件10為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)；碰撞感測開關(guān)30為多個；多個碰撞感測開關(guān)30沿扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的周向均布，用以感測周向上多個角度處的碰撞。具體實施時，可以采用兩個扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的碰撞部件10，兩個碰撞部件10可以形成一個環(huán)裝結(jié)構(gòu)，這樣不管哪個角度和方向的碰撞能夠被碰撞部件10感測到，并觸發(fā)相應(yīng)的碰撞感測開關(guān)30，從而使得機體做出相應(yīng)的響應(yīng)。

本實用新型實施例中碰撞感測開關(guān)30包括但不限于磁感應(yīng)開關(guān)、光電感應(yīng)開關(guān)。當(dāng)碰撞感測開關(guān)30為磁感應(yīng)開關(guān)時，碰撞部件10與碰撞感測開關(guān)30之間能夠產(chǎn)生磁感應(yīng)，當(dāng)碰撞部件10在碰撞感測開關(guān)30 的感測區(qū)域內(nèi)靠近或遠離碰撞感測開關(guān)30時，可以觸發(fā)碰撞感測開關(guān) 30。當(dāng)碰撞感測開關(guān)30為光電感應(yīng)開關(guān)時，碰撞部件10進入光電感應(yīng)開關(guān)的感測區(qū)域后，遮擋或者反射了光電感應(yīng)開關(guān)的光束，阻礙了光電感應(yīng)開關(guān)自身的通信，從而對光電感應(yīng)開關(guān)進行觸發(fā)。

繼續(xù)參見圖5，本實用新型實施例中，碰撞感測開關(guān)30包括前段滑動桿31；碰撞部件10在受到外部碰撞力的作用發(fā)生相對位移時，碰撞部件10進入前段滑動桿31的觸碰區(qū)域并帶動前段滑動桿31發(fā)生相對位移，以便前段滑動桿31觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30。

當(dāng)碰撞感測開關(guān)30為磁感應(yīng)開關(guān)時，前段滑動桿31與碰撞感測開關(guān)30之間能夠產(chǎn)生磁感應(yīng)，碰撞部件10進入前段滑動桿31的觸碰區(qū)域后，觸碰并帶動前段滑動桿31發(fā)生相對位移，前段滑動桿31移動至磁感應(yīng)開關(guān)的感測區(qū)內(nèi)后可以觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30。當(dāng)碰撞感測開關(guān)30 為光電感應(yīng)開關(guān)時，碰撞部件10觸碰并帶動前段滑動桿31后，前段滑動桿31進入光電感應(yīng)碰撞感測開關(guān)30的感測區(qū)，遮擋或者反射了光電感應(yīng)開關(guān)的光束，阻礙了光電感應(yīng)開關(guān)自身的通信，從而對光電感應(yīng)開關(guān)進行觸發(fā)。光電感應(yīng)開關(guān)檢測方式包括但不限于：光電感應(yīng)開關(guān)的前段滑動桿31阻斷傳感器根據(jù)對射紅外線傳輸，MCU(微控制單元， Microcontroller Unit)接到傳感信號判斷觸發(fā)。其中光電感應(yīng)開關(guān)響應(yīng)頻率可為1kHz，電源電壓DC5～24V。在具體實施時，碰撞部件10與前段滑動桿31之間也設(shè)置有緩沖距離，碰撞部件10與前段滑動桿31之間的緩沖距離是通過設(shè)計有效反饋距離+工藝預(yù)留計算得出的，其中，設(shè)計有效反饋距離為碰撞部件10碰到障礙物后到碰撞信號傳遞出去以及機體做出響應(yīng)的時間內(nèi)，機體移動的距離。

本實用新型實施例中，彈性部件20包括但不限于拉力彈簧、壓力彈簧、扭力彈簧、彈力橡膠等。彈性部件20起到復(fù)位功能，為了減少布置部件所占用的空間，本實用新型實施例，可選地，碰撞部件10上設(shè)置有復(fù)位孔12，彈性部件20設(shè)置在復(fù)位孔12內(nèi)，彈性部件20的一端固定，另一端與碰撞部件10連動。以拉力彈簧為例，參見1-5，碰撞部件10上設(shè)置有至少一個復(fù)位孔12，彈性部件20設(shè)置在復(fù)位孔12內(nèi)，一端固定，另一端與碰撞部件10連接，連接方式包括但不限于：一端通過緊固螺絲21進行固定，另一端套接在碰撞部件10的凸起部。當(dāng)碰撞部件10受到碰撞力發(fā)生相對位移時，拉力彈簧被拉伸，產(chǎn)生碰撞力的反作用力，當(dāng)碰撞力消失的時候，拉力彈簧將碰撞部件10進行復(fù)位。通過在碰撞部件10上設(shè)置復(fù)位孔12，并把彈性部件20設(shè)置在復(fù)孔內(nèi)，減少了部件在設(shè)置過程中所占的空間，實現(xiàn)部件的集成化，而且不影響機體自身的部件布置。

防碰撞結(jié)構(gòu)結(jié)合機體(機器人)一起使用，需要將防碰撞結(jié)構(gòu)的各個部件分別與機體進行連接，操作比較麻煩。參見圖1-5，為將防碰撞結(jié)構(gòu)實現(xiàn)整體化，本實用新型中，可選地，還包括：底板50；碰撞感測開關(guān)30與限位部件設(shè)置在底板50上；彈性部件20的一端固定在底板 50上，另一端與碰撞部件10連動。

將防碰撞結(jié)構(gòu)的各個部件分別設(shè)置在底板50上，通過底板50將防碰撞結(jié)構(gòu)形成一個整體，再通過底板50與機體進行連接，使得機體與防碰撞結(jié)構(gòu)的連接整體化、簡單化。

在具體實施時，限位部件為定位柱40，定位柱40可以與底板50為一體結(jié)構(gòu)，也可以相互獨立。定位柱40上設(shè)置有螺孔，螺孔用于連接螺絲。當(dāng)定位柱40與底板50為一體結(jié)構(gòu)時，碰撞部件10與定位柱40 套接之后，通過螺絲與螺孔將壓板41連接在定位柱40上，螺絲的螺帽能夠?qū)喊?1卡住，防止壓板41從定位柱40上脫離。當(dāng)?shù)装?0的材料為鋼板或者其他剛性材料的情況下，在工藝上做一體成型較困難，因此可以選擇將定位柱40與底板50進行獨立設(shè)計。當(dāng)定位柱40與底板 50相互獨立時，底板50上設(shè)置有螺紋孔，通過底板50上的螺紋孔，通過螺絲連接定位柱40與底板50，底板50與定位柱40連接之后，在定位柱40上套接碰撞部件10，再通過螺絲與螺孔將壓板41連接在定位柱 40上，螺絲的螺帽能夠?qū)喊?1卡住，防止壓板41從定位柱40上脫離。

為了減小碰撞部件10與底板50之間的接觸面積，減少摩擦力，本實用新型實施例中，參見圖5-7，可選地，碰撞部件10與底板50接觸的一側(cè)設(shè)置有多個具有球型底的支撐柱13；碰撞部件10通過球型底與底板50點接觸。

通過設(shè)置具有球型底的支撐柱13，碰撞部件10與底板50之間從面接觸變成了點接觸，減少了接觸面積和摩擦力，將碰撞部件10設(shè)置成浮動狀態(tài)設(shè)置在底板50上，如有積落灰塵不影響結(jié)構(gòu)摩擦力。另外，多個支撐柱13中各支撐柱13的柱面外周布有多個加強肋14；加強肋與底板50具有第三間隙。支撐柱13的柱面外周布有多個加強肋14，增強了支撐柱13的強度，防止支撐柱13在運動過程中變形。加強肋14與底板50之間具有第三間隙，也就是說加強肋14不與底板相接觸，加強肋 14在增加支撐柱13強度的同時不會增加摩擦力。在具體實施時，支撐柱13、加強肋14可以與碰撞部件10為一體結(jié)構(gòu)，也可以單獨設(shè)置。支撐柱13的設(shè)置不僅可以減少碰撞部件10的接觸面積和摩擦力，同時還具有防塵、防砂的作用，當(dāng)碰撞部件10與底板50之間存在沙塵的時候，碰撞部件10在移動過程中通過支撐柱13會逐漸將沙塵清除掉。

為了減少摩擦力力對支撐柱13的損壞，在本實用新型實施例中，可選地，支撐柱13與底板50接觸的一端設(shè)置導(dǎo)向球或?qū)蜉?。也就是說可以將球型底變換成導(dǎo)向球或者導(dǎo)向輪。通過設(shè)置導(dǎo)向球，使得支撐柱 13的結(jié)構(gòu)類似與圓珠筆的筆尖的結(jié)構(gòu)，在碰撞部件10和底板50發(fā)生相對位移時，導(dǎo)向球發(fā)生滾動，減少了支撐柱13與底板50之間的摩擦力。同樣的導(dǎo)向輪，也可以減少摩擦力對支撐柱13的損壞。通過設(shè)置導(dǎo)向球或者導(dǎo)向輪從而延長了支撐柱13的使用壽命。

本實用新型實施例中結(jié)構(gòu)為防水材料制成。具體地，限位部件、碰撞部件10、彈性部件20、碰撞感測開關(guān)30的外殼以及底板50中的任意一個或多個采用防水材料制成。，這樣可以使得防碰撞結(jié)構(gòu)能夠防水。作為具有電氣連接的碰撞感測開關(guān)30設(shè)置有單獨的密閉空間，也可防塵防水。

下面對本實用新型實施例提供的防碰撞結(jié)構(gòu)如何應(yīng)用做進一步的詳細介紹。

在具體應(yīng)用時，防碰撞結(jié)構(gòu)可以采用多段式、兩段式進行應(yīng)用。

采用多段式時，將碰撞部件10分別設(shè)置在機體的各個方位處，當(dāng)某個方位碰到障礙物時，在該處的碰撞感測開關(guān)30被觸發(fā)發(fā)出碰撞信號，從而機體根據(jù)碰撞信號做出相應(yīng)的響應(yīng)。但是，多段式在連接處會存在有多個盲區(qū)，分段的數(shù)量越多，盲區(qū)越多，尤其在機器人行進方向，很容易造成結(jié)構(gòu)功能失效。布置空間為多單元串聯(lián)使用故障率比較高、維修比較困難。

因此，為了減少感測盲區(qū)，本實用新型實施例中防碰撞結(jié)構(gòu)采用兩段式進行應(yīng)用，當(dāng)采用兩段式進行應(yīng)用時，參見圖8。

底板50可以為一塊圓形底板50或者是兩個半圓形底板50，碰撞部件10為扇形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，碰撞部件10采用兩個，每一個碰撞部件10上設(shè)置有多個限位孔和多個復(fù)位孔12，本實用新型實施例中，限位孔的數(shù)量為四個，復(fù)位孔12的數(shù)量為三個，限位柱和壓板41的數(shù)量與限位孔相對應(yīng)，彈性部件20的數(shù)量與復(fù)位孔12的數(shù)量相對應(yīng)。兩個碰撞部件10 形成一圓形結(jié)構(gòu)，每個碰撞部件10可以接收到三個方向的碰撞力，相應(yīng)地，在每個受力方向設(shè)置有一個碰撞感測開關(guān)30，其中，碰撞感測開關(guān)30為光電感應(yīng)碰撞感測開關(guān)30。

繼續(xù)參見圖8，兩段式的防碰撞結(jié)構(gòu)實現(xiàn)繞障功能：通過光電感應(yīng)開關(guān)把觸發(fā)信息反饋給MCU后可判斷機器人行走路線。

1.當(dāng)障礙物在機器人正前方或者正后方時，其正前方或者正后方光電感應(yīng)開關(guān)觸發(fā)。

2.當(dāng)障礙物在左前方或者在左后方時，其正前(后)方和左前(后) 方兩個光電感應(yīng)開關(guān)同時觸發(fā)。

3.當(dāng)障礙物在右前方或者在右后方時，其正前(后)方和右前(后) 方兩個光電感應(yīng)開關(guān)同時觸發(fā)。

兩段式的防碰撞結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單可靠、安全、成本低廉、反應(yīng)迅速、緩沖區(qū)域長、防碰撞覆蓋面積大，同時可防塵和簡單防水防沙、環(huán)境要求低、通過碰撞可實現(xiàn)繞障功能，可實現(xiàn)機器人底盤集成化設(shè)計。

實施例2

相應(yīng)地本實用新型實施例還提供了一種機器人，包括：

設(shè)置在機器人上的至少一個如實施例1中的防碰撞結(jié)構(gòu)，防碰撞結(jié)構(gòu)中的碰撞感測開關(guān)30與機器人耦接。機器人圖中未示出。

將實施例1中的防碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)置在機器人上，設(shè)置的位置可以是機器人易發(fā)生碰撞的位置。也可以是采用實施例1中的兩段式的方式，將兩段式的防碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)置在機器人的底盤部。

本實用新型實施例可選地，當(dāng)機器人上設(shè)置的防碰撞結(jié)構(gòu)為多個時，多個防碰撞結(jié)構(gòu)中的碰撞部件圍繞機器人的外周一圈，且多個碰撞部件中兩相鄰碰撞部件之間具有第四間隙。

在具體實施時，在機器人的外圍均布多個防碰撞結(jié)構(gòu)，多個防碰撞結(jié)構(gòu)中的碰撞部件圍合成一圈，以便多角度感測碰撞力。同時，為了防止誤操作，兩兩碰撞部件之間還留有第四間隙。當(dāng)然，防碰撞結(jié)構(gòu)的碰撞部件分的越多，第四間隙的數(shù)量也就越多，這樣感測盲區(qū)也就越多，為了減少感測盲區(qū)的數(shù)量，本實用新型實施例中，防碰撞結(jié)構(gòu)中的碰撞部件10為兩個，這樣，感測盲區(qū)只有兩個，兩個碰撞部件10形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，機器人設(shè)置在環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)。將機器人設(shè)置在兩段式的防碰撞結(jié)構(gòu)的環(huán)形結(jié)構(gòu)中間處，兩個碰撞部件10形成一圓形結(jié)構(gòu)。消除了碰撞死角，可以全方位的實現(xiàn)機器人的避障行為。

當(dāng)發(fā)生碰撞時，在外部碰撞力的作用下碰撞部件10發(fā)生位移，碰撞部件10移動到碰撞感測開關(guān)30的感測區(qū)域內(nèi)時，觸發(fā)碰撞感測開關(guān)30，碰撞感測開關(guān)30生成碰撞信號并將碰撞信號發(fā)送至機器人，機器人收到碰撞信號后，根據(jù)碰撞信號做出相應(yīng)的響應(yīng)，從而減少碰撞力對機器人的損壞，起到規(guī)避障礙物的作用。需要說明的是，接收不同的碰撞感測開關(guān)30發(fā)送碰撞信號時，機器人可以根據(jù)不同碰撞感測開關(guān)30的位置做出不同的響應(yīng)。

舉例來說，前方碰撞感測開關(guān)30發(fā)送的碰撞信號，機器人的響應(yīng)為停止、后退、轉(zhuǎn)向的響應(yīng)；后方碰撞感測開關(guān)30發(fā)送的碰撞信號，機器人的響應(yīng)為加速、轉(zhuǎn)向的響應(yīng)；兩側(cè)碰撞感測開關(guān)30發(fā)送的碰撞信號，機器人的響應(yīng)為轉(zhuǎn)向的響應(yīng)；等等

需要說明的是機器人對碰撞信號的響應(yīng)方式很多，本實用新型不做具體限定。

為了不影響機器人的外觀，碰撞結(jié)構(gòu)的顏色和材料可以為與機器人的顏色和材料相同或者相近，這樣可以不影響機器人的外觀。

本實用新型中的防碰撞結(jié)構(gòu)除了可以應(yīng)用到可移動機體(機器人) 上之外，還可以應(yīng)用到非移動機體上，起到喚醒或者啟動的作用。

舉例來說，一非移動機器人，當(dāng)有外力觸碰時，在碰撞力的作用下導(dǎo)致碰撞感測開關(guān)發(fā)出了碰撞信號，非移動機器人可以根據(jù)碰撞信號被喚醒或者開啟。

應(yīng)用場景

以下應(yīng)用使用場景，對本實用新型實施例提供的技術(shù)方案進行詳細介紹：

場景一

移動機器人規(guī)避障礙物，如下：

在可移動機器人機體上設(shè)置有防碰撞結(jié)構(gòu)，防碰撞結(jié)構(gòu)采用兩段式。

機器人在移動過程中，碰到障礙物后，碰撞部件受到碰撞力發(fā)生相對位移并觸發(fā)相應(yīng)的碰撞感測開關(guān)。碰撞感測開關(guān)生成碰撞信號，發(fā)送至機器人。機器人收到碰撞信號后，做出停止移動或者改變方向等規(guī)避反應(yīng)。

場景二

非移動機器人，觸碰喚醒，如下：

在非移動機器人機體上設(shè)置有兩段式的防碰撞結(jié)構(gòu)。

人們通過觸碰機器人的防碰撞結(jié)構(gòu)，碰撞部件受到碰撞力發(fā)生位移并觸發(fā)相應(yīng)碰撞感測開關(guān)。碰撞感測開關(guān)生成碰撞信號，發(fā)送至機器人。機器人收到碰撞信號后，做出喚醒或者開機等響應(yīng)。

綜上所述，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，通過限位部件限制碰撞部件在受到外部碰撞力時的位移方向，以使得碰撞部件能沿限位部件限定的位移方向發(fā)生位移，并能觸發(fā)到碰撞感測開關(guān)；碰撞感測開關(guān)被觸發(fā)后生成碰撞信號，使得接收到該碰撞信號的設(shè)備能根據(jù)該碰撞信號做出相應(yīng)的驅(qū)動響應(yīng)，進而減少碰撞對安裝有防撞結(jié)構(gòu)的設(shè)備的傷害，延長設(shè)備的使用壽命；通過彈性部件復(fù)位碰撞部件，以便防碰撞結(jié)構(gòu)能夠繼續(xù)工作。此外，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用于機器人或其他各式可移動設(shè)備。此外，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，采用兩段式的防碰撞結(jié)構(gòu)可以有效減少碰撞盲區(qū)，達到多方位防碰撞的目的。同時，防碰撞結(jié)構(gòu)能夠防水防塵防砂的，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用于機器人或其他各式可移動設(shè)備。此外，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用于機器人或其他各式可移動設(shè)備。而且影響機器人及其他主體的整體美觀。并且，在具有規(guī)避障礙物的功能外，還具有喚醒機體的功能，使用更加方便。

需要說明的是，雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了詳細地描述，但不應(yīng)理解為對本實用新型的保護范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改和變形仍屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型實施例的示例旨在簡明地說明本實用新型實施例的技術(shù)特點，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠直觀了解本實用新型實施例的技術(shù)特點，并不作為本實用新型實施例的不當(dāng)限定。

以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況下，即可以理解并實施。

上述說明示出并描述了本實用新型實施例的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型實施例并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述申請構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型實施例的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型實施例所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。