[实用新型]智能保洁机器人电控系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种智能吸尘器，尤其涉及一种操作方便、使用简单、人机交互直观、智能化程度高的智能保洁机器人电控系统。

背景技术

随着社会的进步，人们的工作越来越繁忙，消费水平也越来越高。随着家电自动化水平的不断提高，消费者对居住环境的除尘要求也越来越高。于是，市场上出现了各种各样的吸尘器。有使用大功率串激电机的传统真空吸尘器，使用家用电网电源工作，这种吸尘器工作时必须全程有人跟踪操作，而且拖着长长的电源线，距离有限，使用不方便，噪音也很大。还有一种是使用单片机为控制核心的自动吸尘器，虽然采用电池供电，不再有长长的电源线，但是一般只通过按键操作，操作方式不够多样和灵活，通过不同的蜂鸣声提醒操作者机器的工作状态，人机交互不够直观，造成使用的不方便，而且功能也不是非常多样和丰富，智能化程度还不是很高。

发明内容

本实用新型主要解决原有吸尘器操作方式不够多样和灵活、人机交互不够直观、使用不方便、功能简单、智能化程度不是很高的技术问题；提供一种智能保洁机器人电控系统，其操作方便且灵活、使用简单、人机交互直观、使用方便、功能丰富、智能化程度高。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括单片机控制电路以及和单片机控制电路相连的障碍物识别电路、探空识别电路、左轮控制电路、右轮控制电路、吸尘控制电路、副刷控制电路、主刷控制电路，还包括充电电池组、充电管理电路和语音控制电路、LED显示电路、红外遥控接收电路、无线电遥控接收电路以及控制附属设备，所述的单片机控制电路和所述的充电管理电路相连，所述的充电管理电路再和所述的充电电池组相连，所述的语音控制电路、LED显示电路、红外遥控接收电路、无线电遥控接收电路分别和所述的单片机控制电路相连；所述的控制附属设备包括红外遥控发射电路、无线电遥控发射电路及红外发射自动充电座电路、虚拟墙发射电路。本电控系统由充电电池组提供工作电压，单片机控制电路通过充电管理电路对充电电池组进行充放电管理，充电管理电路在硬件上做恒流控制，再由单片机控制电路控制该部分电路的开启与停止，对充电实现管理。左轮控制电路、右轮控制电路各包括有由四只晶体管为主构成的“H”型电机驱动电路以及电机过流采样电路、转速检测电路等。在单片机控制电路的控制下，实现左、右轮电机的正转、反转、刹车以及差速转动等功能。其中转速检测电路采用红外线发射和接收对管，配合装载电机转轴上的光栅结构，实现电机转速和电信号的转换，实现转速检测功能。探空识别电路包含以运算放大器电路为核心的红外信号处理电路。单片机控制电路通过控制程序发出调制后的脉冲信号控制红外发射管发出脉动的红外信号，经过该电路接收再处理后，把地面的探空情况转换成电平信号回传给单片机控制电路，实现探空功能。障碍物识别电路通过对左右检测回路的红外线对管的信号通断的变化，来判断机器人是否遭遇到障碍物，并把信号传递到单片机控制电路，由单片机控制电路再去控制左、右轮的转动，从而避开障碍物。主刷控制电路、副刷控制电路和吸尘控制电路是本电控系统的主要工作电路。主刷控制电路包含主刷开关电路、主刷转速检测电路、主刷过流检测电路，完成单片机控制电路对主刷的开关控制和故障检测功能。副刷一般设于保洁机器人的两侧，和主刷一起完成清扫工作，清扫范围更广。清扫的同时由吸尘控制电路控制吸尘电机转动，完成吸尘，确保不会有灰尘扬起，边清扫边吸尘，完成保洁工作。本电控系统既有无线电遥控又有红外遥控，两种遥控方式并存，也可以单独使用其中一种方式来遥控。既实现了红外遥控的经济性，又不缺乏无线电遥控的灵活性和高性能。遥控方式特别适合行动不便的使用者操作，使用更方便和灵活。LED显示电路把单片机控制电路送来的串行信号，转换为并行信号输出，节约单片机控制电路的I/O口资源，同时也实现了保洁机器人的各种状态指示。语音控制电路实现保洁机器人的工作状态的语音提示功能。根据保洁机器人的工作状况预设了固定语音内容，当机器人遇到不同的状况，会有相应的语音提示，告知使用者如何处理，人机交互更加直观。无线电遥控发射电路、红外遥控发射电路、虚拟墙发射电路和红外发射自动充电座电路为保洁机器人的四个控制附属设备。虚拟墙发射电路通过发射红外线的方式，构成一道禁止保洁机器人进入的区域，电控系统通过红外遥控接收电路接收到虚拟墙信号后，通过单片机控制电路控制左、右轮，使保洁机器人向其他方向移动，以保护区域内的物品不受机器人干扰。红外发射自动充电座电路通过发射红外信号引导保洁机器人向其前进，使保洁机器人自动和充电座对接上，从而完成自动充电功能，保证保洁机器人在没有人工干预的情况下，有足够充足的电能维持工作需要。