[发明专利]测距装置及自主机器人

说明书

本发明提供一种测距装置及自主机器人。测距装置包括光发射部、光接收部、控制器与测距校准单元；光发射部发射测距光；光接收部接收被待测物体反射或散射后的测距光；控制器被配置为基于光发射部对测距光的发射和光接收部对测距光的接收来确定待测物体与测距装置之间的初测距离；测距校准单元设置在光发射部和光接收部之间，使得光发射部发射的校准光的至少一部分经测距校准单元直接被光接收部接收；控制器被配置为基于光发射部对校准光的发射和光接收部对校准光的至少一部分的接收，确定距离补偿值；基于距离补偿值和初测距离确定待测物体与测距装置之间的校准距离。由此，测距装置能够输出更准确的距离值。

技术领域

本发明总地涉及智能清洁技术领域，且更具体地涉及一种测距装置及自主机器人。

背景技术

LDS(Laser Distance Sensor，激光测距传感器)是一种利用激光从光源到达目标并从目标返回光源所需的时长来确定源与目标之间的距离的传感器。LDS在现有技术中被广泛的应用。例如，在智能扫地机中，可以利用LDS来测量扫地机和墙体或障碍物之间的距离，从而实现定位和导航。在无人机中，可以利用LDS来测量飞机和地面的距离等。

然而，由于LDS的环境因素(例如温度)多变、器件的老化、器件的结构变形，以及器件之间的相对位置变化，因此可能会引起LDS的测量误差。例如，高温导致二极管发光效率改变、输出波形变化；器件的老化导致滤波电路性能发生变化、波形测量宽度改变；器件的结构变形导致测量光强发生改变。在智能扫地机中，上述测量误差会降低智能扫地机确定墙体或障碍物的位置的精度，从而影响清扫效果。

现有技术中，为了校正上述测量误差，在智能扫地机的外壳上设置参照物。参照物设置在距离LDS预设距离的位置处。智能扫地机通过LDS测量参照物和LDS之间的距离，然后根据所测量的距离和预设距离之间的差值来校正LDS测量的待测物体和LDS之间的距离。但是，如果参照物和LDS之间的距离太小，那么被参照物反射的光可能无法到达LDS，从而无法完成校正。因此上述技术方案不能适用于尺寸较小的扫地机。

因此，需要提供一种测距装置及自主机器人，以至少部分地解决上面提到的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容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。

为至少部分地解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种测距装置，测距装置包括：光发射部，光发射部发射测距光；光接收部，光接收部接收被待测物体反射或散射后的测距光；控制器，控制器被配置为基于光发射部对测距光的发射和光接收部对测距光的接收来确定待测物体与测距装置之间的初测距离；以及测距校准单元，测距校准单元设置在光发射部和光接收部之间，以使得光发射部发射的校准光的至少一部分经测距校准单元直接被光接收部接收；其中控制器还被配置为基于光发射部对校准光的发射和光接收部对校准光的至少一部分的接收，确定距离补偿值；以及基于距离补偿值和初测距离确定待测物体与测距装置之间的校准距离。

可选地，测距校准单元包括导光结构，导光结构的第一端用于接收校准光，导光结构的第二端用于将校准光的至少一部分传递至光接收部。

可选地，导光结构为U型导光管。

可选地，导光结构由光纤或玻璃制成。

可选地，光发射部、光接收部和控制器被集成在一个模块上，模块安装至自主机器人，自主机器人包括用于保护模块的保护罩，保护罩套设在模块的外周，测距校准单元适于设置于保护罩上部或设置于保护罩的支撑结构上。

可选地，模块相对于自主机器人是可旋转的，测距校准单元相对于自主机器人是固定的。