CN112493926B - 一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人，该扫地机器人包括机体、运动驱动单元、建图处理电路板和四个单点测距传感器；建图处理电路板与四个不同方向上的单点测距传感器电性连接；四个单点测距传感器都固定安装在机体的侧面以避免被家具的底部卡住，其中，这四个单点测距传感器的固定安装位置关于机体的中心对称设置，且这四个单点测距传感器的探测光束方向所在的直线保持经过机体的中心；建图处理电路板与运动驱动单元电性连接，运动驱动单元以双驱动轮和一个万向轮的结构安装机体的底部，使得这四个单点测距传感器在随着扫地机器人在家具底部的中空区域直行过程中测量出家具底部的支撑部件的距离信息，以扫描出家具底部满足定位要求的轮廓。

Description

一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人

技术领域

本发明涉及机器人测距的技术领域，特别是一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人。

背景技术

具有自动行动的机器人，这几年发展迅速，例如常见的家居清洁类扫地机。目前常见的slam技术有视觉导航、激光导航、惯性导航。其中，旋转式激光雷达导航的用户体验较好，主要是在于它能够精准地把房间轮廓扫描出来，呈现在用户界面中，比较直观。但是扫地机需要在机顶开模安装一个动作旋转机构，从而让扫地机的顶面存在一个凸起，当扫地机进入沙发底部、茶几的底部时，容易被卡住而不能测量这些家具底部的轮廓信息，比如：当带激光雷达的扫地机卡在某一位置处时，激光雷达的动作旋转机构上的探头被遮挡，让部分测距方向无法扫描覆盖到，导致相距较远的家具支撑脚的位置分布信息难以被扫描获取。而且，激光雷达需要电机带动动作旋转机构不停旋转、功率较高、处理数据量大、还容易损坏、面临使用寿命的问题。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明在扫地机器人的侧面对称安装四个单点测距传感器，取代凸起的激光雷达去扫描家具底部轮廓，具体的技术方案如下：

一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人，该扫地机器人包括机体、运动驱动单元、建图处理电路板和四个单点测距传感器；建图处理电路板的四个信号输入端分别与四个不同方向上的单点测距传感器的信号输出端电性连接；四个单点测距传感器都固定安装在机体的侧面以避免被家具的底部卡住，其中，这四个单点测距传感器的固定安装位置关于机体的中心对称设置，且这四个单点测距传感器的探测光束方向所在的直线保持经过机体的中心；建图处理电路板的信号输出端与运动驱动单元的信号输入端电性连接，运动驱动单元以双驱动轮和一个万向轮的结构安装机体的底部，使得这四个单点测距传感器在随着扫地机器人在家具底部的中空区域直行过程中测量出家具底部的支撑部件的距离信息，以扫描出家具底部满足定位要求的轮廓。

与现有技术相比，本技术方案同时采用不同侧面上的4个单点测距传感器发射出相交于机体的中心的探测光束，这一测距结构在不需要旋转机体的前提下也可以采用这4个单点测距传感器去获取沙发底部、茶几的底部的轮廓，由于这些家具的底部轮廓边界比较简单，所以这4个单点测距传感器扫描的效果就满足扫描定位轮廓的要求，从而，不需电机控制激光雷达旋转，节省扫地机器人的模具设计的成本。

进一步地，这四个单点测距传感器分别安装在机体侧面的左前方、机体侧面的右前方、机体侧面的左后方和机体侧面的右后方，且这四个单点测距传感器在机体上的固定安装位置左右对称布置，使得扫地机器人沿着同一方向在家具底部的中空区域内直行的过程中，用于同时测量扫地机器人的前后两侧的支撑部件的不同角度方向处的轮廓点的距离信息；其中，机体的侧面前方是扫地机器人的直行方向。

进一步地，机体侧面的左前方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右前方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度；机体侧面的左后方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右后方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度。该技术方案采用45度的传感器装配角度，使得机器人的建图处理电路板更容易处理这4个单点测距传感器采集的距离信息。

进一步地，这四个单点测距传感器的发射方向和接收方向都平行于扫地机的行进平面。满足扫地机器人建图导航的目的。

进一步地，每两个单点测距传感器的固定安装位置之间都安装有一个碰撞传感器，且这些安装的碰撞传感器左右对称分布在机体的侧面。用于在扫地机器人进入家具底部时进行碰撞检测，及时提示扫地机器人避开障碍物，减轻扫地机器人在家具底的碰撞损坏。

进一步地，所述运动驱动单元包括左驱动轮、右驱动轮和万向轮，万向轮设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器和在机体侧面的右前方的单点测距传感器之间的框架单元的底部；左驱动轮设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器和在机体侧面的左后方的单点测距传感器之间的框架单元的底部；右驱动轮设置在机体侧面的右前方的单点测距传感器和在机体侧面的右后方的单点测距传感器之间的框架单元的底部。便于扫地机器人在家具底部的中空区域内沿边清扫、绕行清扫以及直行避障，进而扫描出家具底部的支撑部的较为完整的轮廓。

进一步地，所述单点测距传感器的***安装有保护罩，这个保护罩为所述单点测距传感器的发射探头和接收探头预留开口。当扫地机器人在家具底部发生碰撞时，保护单点测距传感器。

进一步地，所述单点测距传感器为单点TOF传感器，用于通过发射调制激光信号去同步测量所述扫地机器人的前后侧的距离信息。

进一步地，所述左驱动轮和所述右驱动轮的内部都安装有里程计，用于反馈扫地机器人的移动距离。

进一步地，所述建图处理电路板上装配有陀螺仪，所述陀螺仪用于监测机器人的前进方向是否发生变化，并结合所述陀螺仪测量的角度和所述里程计测量的移动距离以积分获得扫地机器人的位置坐标，进而分别结合4个所述单点测距传感器的距离信息以获得家具底部的4个支撑部件的位置。

附图说明

图1是本发明一实施例公开的扫地机器人沿着同一方向移动并测量家具底部的支撑部件（黑色弧形粗线条）的示意图。

具体实施方式

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详细描述。

值得注意的是，本申请中涉及到的相关模块均为硬件***组成模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本申请的改进之处；本申请的改进为各传感器之间在机体上的安装位置关系，即为对整体传感模型的构造进行改进，以解决本申请所要解决的相应技术问题。

本发明实施例公开一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人，该扫地机器人包括机体、运动驱动单元、建图处理电路板和四个单点测距传感器；建图处理电路板的四个信号输入端分别与四个不同方向上的单点测距传感器的信号输出端电性连接，用于采集四组不同方向上的障碍物距离，如图1所示，扫地机器人的机体中心位置安装有建图处理电路板105，扫地机器人的机体左前方安装单点测距传感器108，机体右前方安装单点测距传感器102，机体左后方安装单点测距传感器106，机体右后方安装单点测距传感器104；本实施例公开的四个单点测距传感器都固定安装在机体的侧面，而不需在机体的顶面开模凸起，以避免在进入家具底部或在清扫家具底部（沙发底部、茶几底部）的过程中被家具的底部卡住。为了提高扫描家具轮廓的效果和建图效率，这四个单点测距传感器的固定安装位置关于机体的中心对称设置，且这四个单点测距传感器的探测光束方向所在的直线保持经过机体的中心，简化障碍物的定位坐标的计算难度。这四个单点测距传感器射出的探测光束（激光测距线）会照射于障碍物的表面，经障碍物反射后被同一单点测距传感器接收，由此获得对应方向上的障碍物的距离信息，而且不同时刻下获得的是同一障碍物的不同轮廓区域的距离位置信息。建图处理电路板105的信号输出端与运动驱动单元的信号输入端电性连接，运动驱动单元以双驱动轮和一个万向轮的结构安装机体的底部（对应于图1的左驱动轮107、右驱动轮103和万向轮101），使得这四个单点测距传感器随着扫地机器人在家具底部的中空区域直行的过程中测量出家具底部的支撑部件的距离信息，特别是同时测量四个不同方向的支撑脚的位置信息，以逐步在即时构建的地图中扫描出家具底部的偏向内侧的轮廓，满足定位需求，从而能够提示扫地机器人及时避开，或引导扫地机器人绕着四个不同方向的支撑脚进行直行清扫作业，提高扫地机器人的清扫效率。与现有技术相比，本实施例同时采用不同侧面上的4个单点测距传感器发射出相交于机体的中心的探测光束，这一测距结构在不需要旋转机体的前提下也可以采用这4个单点测距传感器去获取沙发底部、茶几的底部的轮廓，具体是，不需控制扫地机器人旋转去带动单点测距传感器去扫描获取距离信息，也能在直行过程中获取沙发底部、茶几的底部的满足定位需求的轮廓（对应支撑部件在家具底部一侧的轮廓边界）；由于这些家具的底部轮廓边界比较简单，所以这4个单点测距传感器扫描的效果就能满足家具底部的支撑脚的定位要求，从而，不需电机控制激光雷达旋转，节省扫地机器人的模具设计的成本。

需要说明的是，扫地机器人启动清扫模式（包括全局清扫模式和沿边清扫模式），在室内清扫的过程中，扫地机器人会进入家具底部进行清扫作业，其中，这一类家具的底部中空部位高度大于扫地机器人的机体高度（带激光雷达的扫地机除外）以允许扫地机器人穿过。

作为一种实施例，扫地机器人沿着图1的箭头P所指的方向在上述家具底部直行清扫的过程中会通过单点测距传感器感测出以扫地机器人当前位置为中心的有效检测距离内的障碍物的距离信息，相对于现有技术，扫地机器人不用通过旋转来获得以机体为中心的有效检测距离内的360度的环境距离信息，在本实施例中，起到测距作用是移动机器人的机体左侧面、机体右侧面、机体前侧面、机体后侧面的单点测距传感器同时起探测作用，属于地图探索阶段的较为粗略的局部区域边界信息，但不用进一步去补充优化边界，因为沙发底部、茶几的底部的轮廓边界比较简单，仅仅是四个支撑脚的分布位置特征，本实施例仅仅使用4个单点测距传感器扫描支撑部在家具底部的一侧的轮廓信息（偏家具底部的中空区域内侧的轮廓）就满足轮廓标记定位的效果，当然也达到激光雷达360度旋转扫描障碍物的效果。

如图1所示，当扫地机器人已经处于家具底部的中空区域的第一清洁位置（图1的偏后侧的扫地机器人所在位置）时，扫地机器人能够得到图1所示的四个方向处的黑色粗弧线（家具底部的四个支撑部）的下端点，具体是，扫地机器人已经在家具底部的四个支撑部件围成的矩形区域内直行时，布置的四个单点测距传感器106、107、108、102同步采集到图示对应测距方向（发自各个点距测距传感器的虚线的箭头指向）的黑色粗弧线（家具底部的支撑部件的部分轮廓）上的一位置点（发自各个点距测距传感器的虚线与对应测距方向上的黑色粗弧线的交点位置）。因此，在第一清洁位置处，扫地机器人的单点测距传感器106采集到位置A的距离信息，扫地机器人的单点测距传感器104采集到位置D的距离信息，扫地机器人的单点测距传感器108采集到位置B的距离信息，扫地机器人的单点测距传感器102采集到位置C的距离信息，从而可在地图中构建出家具底部的四个支撑部件的偏向中空区域内侧的轮廓位置点，值得注意的是，针对每个支撑部件的偏向中空区域内侧是包围四个支撑部件的矩形区域的内侧。

同样是处于家具底部的中空区域内，清扫机器人沿着箭头P方向向前直行，在直行的过程中扫地机器人通过4个单点测距传感器实时感测各个测距方向上的障碍物与对应单点测距传感器之间的距离信息，基于4个单点测距传感器在扫地机器人的机体上安装位置是固定的，因此可推算出各个测距方向上的障碍物与扫地机器人的距离信息；当清扫机器人沿着箭头P方向向前直行至第二清洁位置（图1的偏前侧的扫地机器人所在位置）时，扫地机器人能够得到图1所示的四个方向处的黑色粗弧线（家具底部的四个支撑部）的上端点，具体是，扫地机器人直行至第二清洁位置时，扫地机器人的单点测距传感器106采集到位置A1的距离信息，扫地机器人的单点测距传感器104采集到位置D1的距离信息，扫地机器人的单点测距传感器108采集到位置B1的距离信息，扫地机器人的单点测距传感器102采集到位置C1的距离信息，从而可在地图中构建出家具底部的四个支撑部件的偏向中空区域内侧的轮廓位置点。值得注意的是，针对每个支撑部件的偏向中空区域内侧是包围四个支撑部件的矩形区域的内侧。

综上，如图1所示，在单点测距传感器106的测距覆盖区域中，位置A1在位置A的上方，且已经根据测距距离扫描出一条弧形AA1，用于表征家具底部的对应方位处的支撑部件的局部轮廓；在单点测距传感器108的测距覆盖区域中，位置B1在位置B的上方，且已经根据测距距离扫描出一条弧形BB1，用于表征家具底部的对应方位处的支撑部件的局部轮廓；在单点测距传感器102的测距覆盖区域中，位置C1在位置C的上方，且已经根据测距距离扫描出一条弧形CC1，用于表征家具底部的对应方位处的支撑部件的局部轮廓；在单点测距传感器104的测距覆盖区域中，位置D1在位置D的上方，且已经根据测距距离扫描出一条弧形DD1，用于表征家具底部的对应方位处的支撑部件的局部轮廓；从而能够扫描构建出图1的4个测距方向上的黑色粗弧线，即当前所在的家具底部的4个支撑部件的偏向中空区域内侧的轮廓。

在一些实施场景中，当具有了地图信息后，依靠扫地机器人利用前述4个单点测距传感器的距离信息、IMU惯性测量传感器、电子罗盘传感器、里程计传感器等传感器数据能够精确的定位扫地机器人在家具底部的清洁环境中的位置，从而实现导航。

优选地，这四个单点测距传感器分别安装在机体侧面的左前方、机体侧面的右前方、机体侧面的左后方和机体侧面的右后方；图1的单点测距传感器106安装在机体侧面的左后方，在扫地机器人沿着箭头P在前述家具底部的中空区域内直行的过程中，根据测距距离实时扫描出一条弧形AA1，用于表征家具底部的左后方的支撑部件的部分轮廓；图1的单点测距传感器108安装在机体侧面的左前方，在扫地机器人沿着箭头P在前述家具底部的中空区域内直行的过程中，根据测距距离实时扫描出一条弧形BB1，用于表征家具底部的左前方的支撑部件的部分轮廓；图1的单点测距传感器102安装在机体侧面的右前方，在扫地机器人沿着箭头P在前述家具底部的中空区域内直行的过程中，根据测距距离实时扫描出一条弧形CC1，用于表征家具底部的右前方的支撑部件的部分轮廓；图1的单点测距传感器104安装在机体侧面的右后方，在扫地机器人沿着箭头P在前述家具底部的中空区域内直行的过程中，根据测距距离实时扫描出一条弧形DD1，用于表征家具底部的右后方的支撑部件的部分轮廓。前述的部分轮廓是当前所在的家具底部的对应的一个支撑部件的偏向中空区域内侧的轮廓。在本实施例中，前述的四个单点测距传感器在机体上的固定安装位置左右对称布置，具体如图1所示，单点测距传感器108与单点测距传感器102关于扫地机器人的中心轴左右对称，单点测距传感器106与单点测距传感器104关于扫地机器人的中心轴左右对称，使得扫地机器人沿着同一方向在家具底部的中空区域内前进的过程中，用于同时测量扫地机器人的前后两侧的支撑部件的不同角度方向处的轮廓点的距离信息；其中，机体的侧面前方是扫地机器人的前进方向。

优选地，所述扫地机器人的机体侧面的左前方安装的单点测距传感器108与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右前方安装的单点测距传感器102与机器人的中心轴的夹角是45度；机体侧面的左后方安装的单点测距传感器106与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右后方安装的单点测距传感器104与扫地机器人的中心轴的夹角是45度。本实施例在扫地机机器人的机体侧面底盘中，采用45度的传感器装配角度，使得这4个单点测距传感器采集的距离信息被所述建图处理电路板运算处理的步骤更加简单，加快地图标记局部轮廓边界的速度。其中，建图处理电路板用于获取四个不同方向上的障碍物与机体的距离后，再将这些距离换算标记为同一地图上的坐标信息。

在上述实施例中，这四个单点测距传感器的发射方向和接收方向都平行于扫地机的行进平面，方便快速地将距离信息换算到同一地图的坐标位置上，减少角度换算步骤，满足扫地机器人及时建图导航的目的。

在前述实施例的基础上，每两个单点测距传感器的固定安装位置之间都安装有一个碰撞传感器；存在一个碰撞传感器设置在单点测距传感器108的固定安装位置和单点测距传感器102的固定安装位置之间的装配位置上，且是位于扫地机器人的机体侧面的正前方；存在一个碰撞传感器设置在单点测距传感器106的固定安装位置和单点测距传感器104的固定安装位置之间的装配位置上，且是位于扫地机器人的机体侧面的正后方；还存在一个碰撞传感器设置在单点测距传感器108的固定安装位置和单点测距传感器106的固定安装位置之间的装配位置上，且是位于扫地机器人的机体左侧面；还存在一个碰撞传感器设置在单点测距传感器102的固定安装位置和单点测距传感器104的固定安装位置之间的装配位置上，且是位于扫地机器人的机体右侧面。因此，这些安装的碰撞传感器关于机体中心对称分布在机体的侧面（图1中未示出），用于在扫地机器人进入家具底部和在家具底部的中空区域内清洁过程中进行碰撞检测，通过物理按压来及时提示扫地机器人避开障碍物，减轻扫地机器人在家具底的碰撞损坏。

如图1所示，所述运动驱动单元包括左驱动轮107、右驱动轮103和万向轮101，万向轮101设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器108和在机体侧面的右前方的单点测距传感器102之间的框架单元的底部；左驱动轮107设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器108和在机体侧面的左后方的单点测距传感器106之间的框架单元的底部；右驱动轮103设置在机体侧面的右前方的单点测距传感器102和在机体侧面的右后方的单点测距传感器104之间的框架单元的底部。其中，所述左驱动轮107的内部和所述右驱动轮103的内部都安装有里程计，用于向所述建图处理电路板反馈扫地机器人的移动距离。所述建图处理电路板通过采集里程计检测的距离数据来计算驱动轮的转速，并利用PID调节左驱动轮107的转速和右驱动轮103的转速，从而实现扫地机减速直行或转向，以便于扫地机器人在家具底部的中空区域内沿边清扫、绕行清扫以及直行避障，进而在减速避障过程（包括直行减速避障和沿边减速避障的过程中）扫描出家具底部的支撑部的较为完整的轮廓。

优选地，所述单点测距传感器的***安装有保护罩，这个保护罩为所述单点测距传感器的发射探头和接收探头预留开口。当扫地机器人在家具底部发生碰撞时，这个保护罩与家具底部的支撑部发生碰撞时，这个保护罩用于保护单点测距传感器，但所述单点测距传感器的发射探头仍可以通过前述预留开口发射探测信号和接收反射回的探测信号，以获取障碍物的距离信息。

优选地，所述单点测距传感器为单点TOF传感器，用于通过发射调制激光信号去同步测量所述扫地机器人的前后侧的距离信息，包括：所述扫地机器人的机体侧面左前方的障碍物距离信息、机体侧面右前方的障碍物距离信息、机体侧面左后方的障碍物距离信息、机体侧面右后方的障碍物距离信息。

需要说明的是，本实施例中的单点测距传感器还可以是适用于远距离探测的单点TOF、PSD位置传感器，但不是激光雷达，所述单点测距传感器用于获取有效检测距离范围内的障碍物与移动机器人之间的距离信息，并换算为栅格地图上一角度方向上的障碍物的角度距离信息，作为地图边界信息，以供移动机器人进行导航规划。在本实施例中，单点测距传感器的有效检测距离是大于1米且小于50米的测距范围。

在前述实施例中，所述建图处理电路板上装配有陀螺仪，所述陀螺仪用于监测机器人的前进方向是否发生变化，并结合所述陀螺仪测量的角度和所述里程计测量的移动距离以积分获得扫地机器人的位置坐标，进而分别结合4个所述单点测距传感器的距离信息以获得家具底部的4个支撑部件的位置。具体地，所述建图处理电路板每隔T时间(建议10ms以内，但不限于此)采集一次4个单点测距传感器的距离信息和陀螺仪测量的角度数据，根据三角函数公式，可以计算出障碍物的坐标。

对于某一时刻，扫地机器人直行到家具底部的清洁位置（x1，y1）时，单点测距传感器测到对应测距方向上障碍物的距离为dist，此刻通过陀螺仪读取到的机器人相对于箭头P指向的偏转角度s，这个单点测距传感器的测距方向与扫地机器人正前方的夹角为s1，这个单点测距传感器与扫地机器人的机体中心的距离为d1，则障碍物的坐标(ox，oy)为:ox=x1+(dist+d1)*cos(s+s1)；oy=y1+(dist+d1)*sin(s+s1)。在所述建图处理电路板的控制下，扫地机器人沿着箭头P方向从所述第一清洁直行直行至第二清洁位置，基于前述的障碍物距离和角度数据计算方法，所述建图处理电路板在扫地机器人直行的过程中同步获得到其左前方的一组支撑部的坐标集合、右前方的一组支撑部的坐标集合、左后方的一组支撑部的坐标集合、右后方的一组支撑部的坐标集合，这些坐标集合虽然不如现有技术旋转距离传感器获得的坐标信息丰富，但是足以在同一地图中组合围成家具底部的4个支撑部件的局部轮廓边界，这里的局部轮廓是家具底部的4个支撑部件的偏向中空区域内侧的轮廓，在本实施例下可以满足扫地机器人在家具底部的定位需求，便于预防碰撞这些支撑部。

当然本实施例公开的扫地机器人的侧面的4个单点测距传感器的直行测距方式，相对于激光传感器通过激光旋转扫描获取环境边界轮廓信息，从而降低机器人的制造成本，容易实施，可扩展性好。

需要说明的是，建图处理电路板控制移动机器人的操作，建图处理电路板还可内置有处理单元，该处理单元可能是一种集成电路芯片，具有信号序列的处理能力。

处理单元还可以是通用处理器、数字信号序列处理器(DSP) 、专用集成电路(ASIC) 、现成可编程门阵列(FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。处理单元可以是微处理器，或者该处理单元也可以是任何常规的处理器等。前述的单点测距传感器能够获取测量范围内（等效于前述的有效检测距离内）的障碍物与单点测距传感器之间的距离信息，也可以认为是单点测距传感器能够获取测量范围内（等效于前述的有效检测距离内）的障碍物与移动机器人的机体中心之间的距离信息。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于扫描家具底部轮廓的扫地机器人，其特征在于，该扫地机器人包括机体、运动驱动单元、建图处理电路板和四个单点测距传感器；

建图处理电路板的四个信号输入端分别与四个不同方向上的单点测距传感器的信号输出端电性连接；四个单点测距传感器都固定安装在机体的侧面以避免被家具的底部卡住，其中，这四个单点测距传感器的固定安装位置关于机体的中心对称设置，且这四个单点测距传感器的探测光束方向所在的直线保持经过机体的中心；

建图处理电路板的信号输出端与运动驱动单元的信号输入端电性连接，运动驱动单元以双驱动轮和一个万向轮的结构安装机体的底部，使得这四个单点测距传感器在随着扫地机器人在家具底部的中空区域直行过程中测量出家具底部的支撑部件的距离信息，以扫描出家具底部满足定位要求的轮廓；

这四个单点测距传感器分别安装在机体侧面的左前方、机体侧面的右前方、机体侧面的左后方和机体侧面的右后方，且这四个单点测距传感器在机体上的固定安装位置左右对称布置，使得扫地机器人沿着同一方向在家具底部的中空区域内直行的过程中，用于同时测量扫地机器人的前后两侧的支撑部件的不同角度方向处的轮廓点的距离信息；

其中，机体的侧面前方是扫地机器人的直行方向。

2.根据权利要求1所述扫地机器人，其特征在于，机体侧面的左前方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右前方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度；

机体侧面的左后方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度，机体侧面的右后方安装的单点测距传感器与扫地机器人的中心轴的夹角是45度。

3.根据权利要求2所述扫地机器人，其特征在于，这四个单点测距传感器的发射方向和接收方向都平行于扫地机器人的行进平面。

4.根据权利要求3所述扫地机器人，其特征在于，每两个单点测距传感器的固定安装位置之间都安装有一个碰撞传感器，且这些安装的碰撞传感器关于机体中心对称地分布在机体的侧面。

5.根据权利要求4所述扫地机器人，其特征在于，所述运动驱动单元包括左驱动轮、右驱动轮和万向轮，万向轮设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器和在机体侧面的右前方的单点测距传感器之间的框架单元的底部；

左驱动轮设置在机体侧面的左前方的单点测距传感器和在机体侧面的左后方的单点测距传感器之间的框架单元的底部；

右驱动轮设置在机体侧面的右前方的单点测距传感器和在机体侧面的右后方的单点测距传感器之间的框架单元的底部。

6.根据权利要求4所述扫地机器人，其特征在于，所述单点测距传感器的***安装有保护罩，这个保护罩为所述单点测距传感器的发射探头和接收探头预留开口。

7.根据权利要求6所述扫地机器人，其特征在于，所述单点测距传感器为单点TOF传感器，用于通过发射调制激光信号去同步测量所述扫地机器人的前后侧的距离信息。

8.根据权利要求5所述扫地机器人，其特征在于，所述左驱动轮和所述右驱动轮的内部都安装有里程计，用于反馈扫地机器人的直行距离。

9.根据权利要求8所述扫地机器人，其特征在于，所述建图处理电路板上装配有陀螺仪，所述陀螺仪用于监测扫地机器人的直行方向是否发生变化，并结合所述陀螺仪测量的角度和所述里程计测量的直行距离来积分获得扫地机器人的位置坐标。

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