用于扫地机器人的TOF光学系统和扫地机器人的制作方法

用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人
技术领域
1.本发明涉及扫地机器人技术领域，更具体地涉及一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的飞速发展，扫地机器人也逐渐进入了大众的视野，并且扮演着越来越重要的角色。由于扫地机器人不可避免地遇到避障和/或建图的问题，因此目前市场上的扫地机器人主要通过lds与vslam的方式进行避障或建图，但一方面因lds价格昂贵而导致现有的扫地机器人价格居高不下，且需要额外配置视觉模块以处理避障问题；另一方面又因vslam技术需要被动光照射而导致应用场景被严格限制，且精度较差。
3.众所周知，由于飞行时间法(time of flight，tof)是通过测量投射模组发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(常被称为脉冲测距法)或激光往返环境目标一次所产生的相位(相位差测距法)来实现对环境目标的三维结构或三维轮廓的测量，因此tof模组作为一种精度较高的测距仪器，被广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3d建模等诸多领域。
4.然而，在扫地机器人的投射接收模组实现方案中，目前大多数扫地机器人的tof模组位于该扫地机器人的上方，并且其在竖直方向(即v方向)上的视场角窗口在水平线以上，使得该视场角窗口位于扫地机器人的上方，这导致扫地机器人对诸如门槛、楼梯等高度较低的地面障碍物无法做出鉴别，进而影响扫地机器人的清扫效果和安全性能；而如果采用在水平线以下的设计，则扫地机器人本身的结构将会挡住投射接收模组所投射的光线，无法准确测距，更无法实现近距离的避障功能，严重影响扫地机器人的工作性能。


技术实现要素：

5.本发明的一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，其能够解决现有的扫地机器人存在的近距离避障问题。
6.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，在本发明的一实施例中，所述tof光学系统中的tof模组适于被安装于扫地机器人本体的侧部，有助于实现所述扫地机器人对诸如楼梯、粪便等位置的避障功能。
7.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，在本发明的一实施例中，所述tof光学系统的通用性强，能够适用于不同类型的扫地机器人。
8.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，在本发明的一实施例中，所述tof光学系统能够替代现有的lds和vslam技术，降低硬件成本，以便在实现避障和/或建图功能的同时，大幅地降低扫地机器人的成本。
9.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，在本发明的一实施例中，所述tof光学系统能够使扫地机器人摆脱各种应用场景的限制，有
助于拓展扫地机器人所适用的应用场景范围。
10.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，在本发明的一实施例中，所述tof光学系统的水平视场角大、测距远，以便实现高效建图。
11.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，在本发明的一实施例中，所述tof光学系统能够实现障碍物的有效像素分辨，以便有效地进行避障操作。
12.本发明的另一优势在于提供一种用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，其中为了达到上述优势，在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供一简单的用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人，同时还增加了所述用于扫地机器人的tof光学系统和扫地机器人的实用性和可靠性。
13.为了实现上述至少一优势或其他优点和目的，本发明提供了一种用于扫地机器人的tof光学系统，包括：
14.至少一tof模组，其中所述至少一tof模组适于被设置于一扫地机器人本体的侧部，并且每所述tof模组包括用于投射输出光场的一投射模块和用于接收被反射回的接收光场的一接收模块，其中所述投射模块的垂直投射视场角在8
°
至44
°
之间，并且所述投射模块的水平投射视场角大于100
°
；和
15.一自动控制系统，其中所述自动控制系统可通信地连接于所述至少一tof模组，并且所述自动控制系统适于可控制地连接于该扫地机器人本体，用于根据经由所述至少一tof模组采集的深度信息，自动地控制该扫地机器人本体的运动。
16.根据本发明的一实施例，每所述tof模组的安装高度在3cm至8cm之间，用于通过所述tof模组探测与该扫地机器人本体相距20cm至40cm、且自身高度在0.2cm至3cm之间的前方障碍物的深度信息。
17.根据本发明的一实施例，每所述tof模组的所述接收模块的垂直接收视场角大于44
°
，并且所述接收模块的水平接收视场角大于100
°
。
18.根据本发明的一实施例，每所述tof模组的所述接收模块包括一感光芯片和一镜头组件，其中所述镜头组件被对应地设置于所述感光芯片的感光路径，用于对该接收光场进行整形，其中所述感光芯片的角分辨率大于1pixel/deg。
19.根据本发明的一实施例，每所述tof模组的所述接收模块的所述镜头组件的焦距与有效口径之比小于1.4。
20.根据本发明的一实施例，所述投射模组包括一光源模块和一衍射光学元件，其中所述衍射光学元件设于所述光源模块的发射路径，用于对所述光源模块发射的输入光场进行整形，以形成该输出光场。
21.根据本发明的一实施例，所述自动控制系统包括相互可通信地连接的一获取模块、一处理模块以及一控制模块，其中所述获取模块可通信地连接所述tof模组，用于获取经由所述tof模组探测周围环境以得到的深度数据；其中所述处理模块用于处理来自所述获取模块的所述深度数据，以得到该扫地机器人本体的周围环境信息；其中所述控制模块用于根据该周围环境信息，发送控制信号至该扫地机器人本体以控制该扫地机器人本体的运动。
22.根据本发明的一实施例，所述控制模块包括相互可通信地连接的一距离判断模
块、一高度判断模块以及一控制信号生成模块，其中所述距离判断模块用于判断前方障碍物与该扫地机器人本体之间的距离是否小于一避障距离阈值，以得到距离判断结果；其中所述高度判断模块用于响应于该距离判断结果为真，判断该前方障碍物的自身高度是否大于第一避障高度阈值且该前方障碍物的悬空高度是否小于第二避障高度阈值，以得到高度判断结果；其中所述控制信号生成模块用于响应于所述高度判断结果为真，生成该控制信号，使得该扫地机器人基于该控制信号进行相应的避障操作。
23.根据本发明的一实施例，所述第一避障高度阈值根据该扫地机器人本体的越障高度进行设计，并且所述第二避障高度阈值根据该扫地机器人本体的自身高度进行设计。
24.根据本发明的另一方面，本技术的一实施例进一步提供了一扫地机器人，包括：
25.一扫地机器人本体；和
26.一tof光学系统，其中所述tof光学系统包括：
27.至少一tof模组，其中所述至少一tof模组被设置于所述扫地机器人本体的侧部，并且每所述tof模组包括用于投射输出光场的一投射模块和用于接收被反射回的接收光场的一接收模块，其中所述投射模块的垂直投射视场角在8
°
至44
°
之间，并且所述投射模块的水平投射视场角大于100
°
；和
28.一自动控制系统，其中所述自动控制系统可通信地连接于所述至少一tof模组，并且所述自动控制系统可控制地连接于所述扫地机器人本体，用于根据经由所述至少一tof模组采集的深度信息，自动地控制所述扫地机器人本体的运动。
29.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
30.本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
31.图1是根据本发明的一实施例的扫地机器人的结构示意图。
32.图2是根据本发明的一实施例的用于扫地机器人的tof光学系统的框图示意图。
33.图3示出了根据本发明的上述实施例的所述tof光学系统中tof模组的系统示意图。
34.图4示出了根据本发明的上述实施例的所述用于扫地机器人的tof光学系统的一个示例。
35.图5示出了根据本发明的上述实施例的所述用于扫地机器人的tof光学系统的另一个示例。
具体实施方式
36.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
37.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关
系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.随着扫地机器人的应用场景越来越复杂，人们对扫地机器人的期望也越来越高。例如，针对复式或阁楼式房间，人们期望扫地机器人能够自动识别诸如楼梯等障碍物，并能够自动避障。但目前大多数扫地机器人的投射接收模组位于该扫地机器人的上方，并且其在竖直方向上的视场角窗口在水平线以上，使得该视场角窗口位于扫地机器人的上方，这导致扫地机器人对诸如门槛、楼梯等地面障碍物无法做出鉴别，进而影响扫地机器人的清扫效果和安全性能。而如果采用在水平线以下的设计，则扫地机器人本身的结构将会挡住投射接收模组所投射的光线，无法准确测距，甚至会导致该扫地机器人无法正常工作。因此，本发明提供了一种新的实现方案以解决上述问题。
42.参考附图之图1至图5所示，根据本发明的一实施例的用于扫地机器人的tof光学系统被阐明。具体地，如图1至图5所示，所述扫地机器人1包括一扫地机器人本体10和一tof光学系统20，其中所述tof光学系统20可以包括至少一tof模组21和一自动控制系统22。所述tof模组21适于被设置于扫地机器人本体10的侧部，并且所述tof模组21包括用于投射输出光场的一投射模块211和用于接收被反射回的接收光场的一接收模块212，其中所述tof模组21的所述投射模块211的垂直投射视场角θv在8
°
至44
°
之间，并且所述tof模组21的所述投射模块211的水平投射视场角θh大于100
°
。所述自动控制系统21可通信地连接于所述tof模组21，并且所述自动控制系统21适于可控制地连接于所述扫地机器人本体10，用于根据经由所述tof模组21采集的深度信息，自动地控制所述扫地机器人本体10的运动。可以理解的是，所述接收模块212的所述接收光场为所述输出光场在视场目标(如障碍物)处发生反射后被所述接收模块212接收到的光场。
43.值得注意的是，由于本技术的所述tof光学系统20中的所述tof模组21被设置于所述扫地机器人本体10的侧部，并且所述tof模组21的所述投射模块211的所述垂直投射视场角在8
°
至44
°
之间，使得所述tof模组21的所述投射模块211能够将输出光场投射到水平线以下的位置，有助于通过所述tof模组21对诸如门槛、楼梯等高度较低的地面障碍物做出鉴别，因此本技术的所述自动控制系统21能够基于经由所述tof模组21采集的深度信息来控制所述扫地机器人本体10的运动，以实现所述扫地机器人的近距离避障。与此同时，由于本技术的所述tof光学系统20中的所述tof模组21的所述投射模块211的所述水平投射视场角大于100
°
，使得所述tof模组21能够尽可能多地探测所述扫地机器人本体10周围的环境，因此本技术的所述tof光学系统20能够基于经由所述tof模组21采集的深度信息进行高效的建图，以便在解决现有的扫地机器人存在无法解决近距离避障问题的同时，还能够进行高效率地建图，以便满足扫地机器人对避障和slam的需求。
44.更具体地，如图3和图4所示，所述tof光学系统20的所述tof模组21的安装高度h在3cm至8cm之间，用于通过所述tof模组21探测与所述扫地机器人本体10之间的距离s在20cm至40cm之间、且自身高度d1在0.2cm至3cm之间的前方障碍物的深度信息，使得所述tof光学系统20的所述自动控制系统22能够根据经由所述tof模组21探测到的深度信息来提前控制所述扫地机器人本体10的运动，便于实现近距离的自动避障效果。可以理解的是，本技术中所述tof模组21的安装高度h可以指的是所述tof模组21的所述投射模块211的光心与所述扫地机器人本体10的运动基面(如所述扫地机器人本体10中多个轮子与平整地面的接触点所在的平面)之间的距离。
45.优选地，所述tof光学系统20的所述tof模组21的所述接收模块212的垂直接收视场角大于44
°
，并且所述接收模块212的水平接收视场角大于100
°
，使得所述tof模组21的所述接收模块212的所述接收光场能够全方位地覆盖所述投射模块211的所述输出光场，以确保所述tof模组21的所述投射模块211投射的照明光在被诸如障碍物等环境目标反射以形成反射光后，该反射光能够被所述tof模组21的所述接收模块212接收以获得对应的深度信息，有助于提高所述tof模组21的探测能力。
46.示例性地，所述投射模块211的水平投射视场角θh可以但不限于被实施为120
°
，且所述投射模块211的垂直投射视场角θv可以但不限于被实施为8
°
。此时，所述投射模块211的所述输出光场将在环境目标的表面形成一条窄带状光斑(即线性光斑)，这样较大的水平投射视场角能够确保所述扫地机器人1获得很大的水平测距范围，而较小的垂直投射视场角又能够减小地面反射而提高所述tof模组21的探测精度。
47.根据本发明的上述实施例，如图2和图3所示，所述tof模组21的所述投射模块211可以包括一光源模块2111和一衍射光学元件2112，其中所述光源模块2111用于发射输入光场，其中所述衍射光学元件2112被对应地设置于所述光源模块2111的发射路径，用于对所述输入光场的光强分布进行整形，以得到所需输出的所述输出光场。可以理解的是，所述输入光场的光强分布形式与所述光源模块2111有关，因此在这里只需要确定所述输出光场的光强分布形式，就可以通过光学设计技术来设计出所需的衍射光学元件2112。例如，当所述光源模块2111发射的所述输入光场和所述投射模块211投射的所述输出光场已知时，可采用各种已有技术来制造出相应的所述衍射光学元件，本发明对此不再赘述。
48.值得注意的是，在本发明的这个实施例中，所述光源模块2111可以但不限于被实
施为竖直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，简称vcsel)。与此同时，所述衍射光学元件2112可以但不限于被实施为线性diffuser。
49.此外，虽然所述投射模块211在垂直方向上的视场角度越小，且模糊区域越小，则所述输出光场的总光强就越集中，所述tof模组21的测量距离就可以做到越远，但所述投射模块211的所述输出光场在垂直方向上的视场角度还需要考虑超低的地面障碍物会因阻挡所述扫地机器人1的底部而导致所述扫地机器人1无法越过和稍高的悬空障碍物会因阻挡所述扫地机器人1的顶部而导致所述扫地机器人1无法穿过，而这些障碍物都需要本技术的所述tof模组21提前探测到，因此本技术的所述tof模组21的所述投射模块211的所述输出光场中的上边缘光线和下边缘光线与水平面的夹角分别为正角度和负角度，使得所述投射模块211的所述输出光场即能够投射到稍高的悬空障碍物表面，又能够投射到超低的底面障碍物表面，以便为所述扫地机器人1的自动避障提供全面的深度信息。
50.优选地，如图4和图5所示，所述tof模组21的所述投射模块211的所述输出光场中的上边缘光线与水平面之间的夹角等于所述输出光场中下边缘光线与水平面之间的夹角，即所述投射模块211的所述输出光场中的中心光线平行于所述水平面，以便同时兼顾对所述底面障碍物和所述悬空障碍物的探测。
51.根据本发明的这个实施例，如图2和图3所示，所述tof模组21的所述接收模块212可以包括一感光芯片2121和一镜头组件2122，其中所述镜头组件2122被设置于所述感光芯片2121的感光路径，用于对所述接收光场进行整形，以便被所述感光芯片2121接收。
52.具体地，在本发明的这个实施例中，所述tof模组21的所述接收模块212中的所述感光芯片2121和所述镜头组件2122被搭配地设计，使得所述接收模块212的所述感光芯片2121的角分辨率应大于1像素每度(即1pixel/deg)，以实现所述tof模组21对与所述扫地机器人本体10相距20cm至40cm、且自身高度d1在0.2cm至3cm之间的障碍物的有效分辨。
53.优选地，所述tof模组21的所述接收模块212的所述镜头组件2122的焦距与有效口径之比小于1.4(即fno.＜1.4)，以确保所述tof模组21能够实现7m的探测距离。
54.值得一提的是，为了实现所述扫地机器人1的自动避障，如图2所示，本技术的所述tof光学系统20的所述自动控制系统22可以包括相互可通信地连接的一获取模块221、一处理模块222以及一控制模块223，其中所述获取模块221可通信地连接于所述tof模组21，用于获取经由所述tof模组21探测周围环境以得到的深度数据；其中所述处理模块222用于处理来自所述获取模块221的所述深度数据，以得到所述扫地机器人本体10的周围环境信息；其中所述控制模块223用于根据所述周围环境信息，发送控制信号至所述扫地机器人本体10以控制所述扫地机器人本体10的运动，从而有效地实现相应的避障效果。
55.更具体地，如图4和图5所示，所述扫地机器人本体10的周围环境信息可以包括前方障碍物与所述扫地机器人本体10之间的距离、所述前方障碍物的自身高度d1和悬空高度d2。可以理解的是，本技术的所述前方障碍物指的是位于所述扫地机器人1行驶方向上的障碍物。此外，所述前方障碍物可以为地面障碍物(如图4所示，位于地面且可能会阻挡所述扫地机器人1越过的障碍物，如门槛或台阶等)和悬空障碍物(如图5所示，悬空于地面且可能会阻挡所述扫地机器人1穿过的障碍物，如柜底或桌底等)。
56.示例性地，如图2所示，所述自动控制系统22的所述控制模块223可以包括相互可通信地里连接的一距离判断模块2231、一高度判断模块2232以及一控制信号生成模块
2233，其中所述距离判断模块2231用于判断所述前方障碍物与所述扫地机器人本体10之间的距离是否小于一避障距离阈值，以得到距离判断结果；其中所述高度判断模块2232用于响应于所述距离判断结果为真(即所述前方障碍物与所述扫地机器人本体10之间的距离s小于所述避障距离阈值)，判断所述前方障碍物的自身高度d1是否大于第一避障高度阈值且所述前方障碍物的悬空高度d2是否小于第二避障高度阈值，以得到高度判断结果；其中所述控制信号生成模块2233用于响应于所述高度判断结果为真(即所述前方障碍物的自身高度d1大于所述第一避障高度阈值且所述前方障碍物的悬空高度d2小于所述第二避障高度阈值)，生成所述控制信号，使得所述扫地机器人本体10基于所述控制信号进行相应的避障操作。
57.值得注意的是，本技术的所述避障距离阈值可以但不限于根据所述扫地机器人本体10的行驶速度进行正向设计，即当所述扫地机器人本体10的行驶速度较大时，所述避障距离阈值也较大；当所述扫地机器人本体10的行驶速度较小时，所述避障距离阈值也较小。例如，所述避障距离阈值的范围可以但不限于被实施为20cm至40cm。
58.此外，本技术的所述第一避障高度阈值可以根据所述扫地机器人本体10的越障高度进行设计，只要确保所述扫地机器人本体10能够越过自身高度d1低于所述第一避障高度阈值的障碍物即可。例如，所述第一避障高度阈值可以但不限于为0.5cm。
59.同理地，本技术的所述第二避障高度阈值可以根据所述扫地机器人本体10的自身高度h进行设计，只要确保所述扫地机器人本体10能够穿过悬空高度d2高于所述第二避障高度阈值的障碍物即可。例如，所述第二避障高度阈值可以但不限于为10cm。
60.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

技术特征：
1.一用于扫地机器人的tof光学系统，其特征在于，包括：至少一tof模组，其中所述至少一tof模组适于被设置于一扫地机器人本体的侧部，并且每所述tof模组包括用于投射输出光场的一投射模块和用于接收被反射回的接收光场的一接收模块，其中所述投射模块的垂直投射视场角在8
°
至44
°
之间，并且所述投射模块的水平投射视场角大于100
°
；和一自动控制系统，其中所述自动控制系统可通信地连接于所述至少一tof模组，并且所述自动控制系统适于可控制地连接于该扫地机器人本体，用于根据经由所述至少一tof模组采集的深度信息，自动地控制该扫地机器人本体的运动。2.如权利要求1所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，每所述tof模组的安装高度在3cm至8cm之间，用于通过所述tof模组探测与该扫地机器人本体相距20cm至40cm、且自身高度在0.2cm至3cm之间的前方障碍物的深度信息。3.如权利要求1所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，每所述tof模组的所述接收模块的垂直接收视场角大于44
°
，并且所述接收模块的水平接收视场角大于100
°
。4.如权利要求3所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，每所述tof模组的所述接收模块包括一感光芯片和一镜头组件，其中所述镜头组件被对应地设置于所述感光芯片的感光路径，用于对该接收光场进行整形，其中所述感光芯片的角分辨率大于1pixel/deg。5.如权利要求4所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，每所述tof模组的所述接收模块的所述镜头组件的焦距与有效口径之比小于1.4。6.如权利要求1至5中任一所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，所述投射模组包括一光源模块和一衍射光学元件，其中所述衍射光学元件设于所述光源模块的发射路径，用于对所述光源模块发射的输入光场进行整形，以形成该输出光场。7.如权利要求1至5中任一所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，所述自动控制系统包括相互可通信地连接的一获取模块、一处理模块以及一控制模块，其中所述获取模块可通信地连接所述tof模组，用于获取经由所述tof模组探测周围环境以得到的深度数据；其中所述处理模块用于处理来自所述获取模块的所述深度数据，以得到该扫地机器人本体的周围环境信息；其中所述控制模块用于根据该周围环境信息，发送控制信号至该扫地机器人本体以控制该扫地机器人本体的运动。8.如权利要求7所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，所述控制模块包括相互可通信地连接的一距离判断模块、一高度判断模块以及一控制信号生成模块，其中所述距离判断模块用于判断前方障碍物与该扫地机器人本体之间的距离是否小于一避障距离阈值，以得到距离判断结果；其中所述高度判断模块用于响应于该距离判断结果为真，判断该前方障碍物的自身高度是否大于第一避障高度阈值且该前方障碍物的悬空高度是否小于第二避障高度阈值，以得到高度判断结果；其中所述控制信号生成模块用于响应于所述高度判断结果为真，生成该控制信号，使得该扫地机器人基于该控制信号进行相应的避障操作。9.如权利要求8所述的用于扫地机器人的tof光学系统，其中，所述第一避障高度阈值根据该扫地机器人本体的越障高度进行设计，并且所述第二避障高度阈值根据该扫地机器人本体的自身高度进行设计。10.一扫地机器人，其特征在于，包括：
一扫地机器人本体；和一tof光学系统，其中所述tof光学系统包括：至少一tof模组，其中所述至少一tof模组被设置于所述扫地机器人本体的侧部，并且每所述tof模组包括用于投射输出光场的一投射模块和用于接收被反射回的接收光场的一接收模块，其中所述投射模块的垂直投射视场角在8
°
至44
°
之间，并且所述投射模块的水平投射视场角大于100
°
；和一自动控制系统，其中所述自动控制系统可通信地连接于所述至少一tof模组，并且所述自动控制系统可控制地连接于所述扫地机器人本体，用于根据经由所述至少一tof模组采集的深度信息，自动地控制所述扫地机器人本体的运动。

技术总结
一种用于扫地机器人的TOF光学系统和扫地机器人。该用于扫地机器人的TOF光学系统包括：至少一TOF模组，其中该至少一TOF模组适于被设置于一扫地机器人本体的侧部，并且每该TOF模组包括用于投射输出光场的一投射模块和用于接收被反射回的接收光场的一接收模块，其中该投射模块的垂直投射视场角在8


技术研发人员：钟柯松 蔡赞赞 郑锡斌
受保护的技术使用者：余姚舜宇智能光学技术有限公司
技术研发日：2020.11.20
技术公布日：2022/5/25