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一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)，它包括家用保安機(jī)器人、充電站，其特點(diǎn)是，還包括激光發(fā)射器和激光接受器，激光發(fā)射器包括在家用保安機(jī)器人內(nèi)置的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路和在家用保安機(jī)器人上交錯(cuò)設(shè)置的第一激光管和第二激光管，激光接受器包括固連在室內(nèi)墻壁上，作為接受來(lái)自機(jī)器人激光信號(hào)接受元件的硅光電池1-32塊，硅光電池設(shè)置呈兩行，且行間錯(cuò)開布置，上行硅光電池的編號(hào)1-16，下行硅光電池的編號(hào)17-32，硅光電池與激光解碼解調(diào)接收電路連接，家用保安機(jī)器人和充電站之間通過激光信號(hào)連接。具有導(dǎo)航范圍大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，家用保安機(jī)器人在家庭安防、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)以及燃?xì)庑孤短綔y(cè)等方面發(fā)揮了巨大的作用。但是，由于受電池容量等因素的影響，機(jī)器人工作一定時(shí)間以后，電能將會(huì)耗盡，機(jī)器人必須停止目前正在進(jìn)行的工作，采取人工輔助的方式進(jìn)行充電。這阻礙了機(jī)器人家庭安防功能的發(fā)揮。本發(fā)明提出的家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)將協(xié)助機(jī)器人完成自動(dòng)充電過程，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的不間斷工作，最大程度的發(fā)揮機(jī)器人的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以激光作為導(dǎo)航信號(hào)載體，具有導(dǎo)航范圍大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低的家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)，包括家用保安機(jī)器人、充電站，其特征是，它還包括激光發(fā)射器和激光接受器，所述的激光發(fā)射器包括在家用保安機(jī)器人內(nèi)置的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路和在家用保安機(jī)器人上交錯(cuò)設(shè)置的第一激光管和第二激光管，所述的激光接受器包括固連在室內(nèi)墻壁上，作為接受來(lái)自機(jī)器人激光信號(hào)接受元件的硅光電池1-32塊，所述的硅光電池設(shè)置呈兩行，且行間錯(cuò)開布置，上行娃光電池的編號(hào)1-16,下行娃光電池的編號(hào)17-32,所述的娃光電池與激光解碼解調(diào)接收電路連接，家用保安機(jī)器人與充電站之間通過激光信號(hào)連接。
所述的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路包括集成編碼調(diào)制芯片U1，其型號(hào)為PT2262-1R，完成對(duì)激光信號(hào)的編碼和調(diào)制；編碼器U2為普通開光編碼器與集成編碼調(diào)制芯片Ul的編碼引腳AO-All連接，確定激光信號(hào)的編碼信息，電阻R4確定集成編碼調(diào)制芯片Ul的調(diào)制頻率；第一激光管和第二激光管同時(shí)連接在集成編碼調(diào)制芯片Ul的輸出端Dout上，二者輸出信號(hào)完全相同，包含了相同的導(dǎo)航信息。
[0005]所述的激光解碼解調(diào)接收電路包括集成編碼調(diào)制芯片U3，其型號(hào)為PT2272，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光信號(hào)的解碼和解調(diào)，編碼器U4為普通開光編碼器與集成編碼調(diào)制芯片U3的編碼引腳連接，確定激光信號(hào)的編碼信息，電阻R9確定集成編碼調(diào)制芯片U3的解調(diào)頻率，硅光電池01和02接受第一激光管和第二激光管的激光信號(hào)，通過由三極管Q3、Q2，電阻R6-R8和電容Cl電連接構(gòu)成的放大電路連接在集成編碼調(diào)制芯片U3的輸入端Din上，由集成編碼調(diào)制芯片U3完成對(duì)激光信號(hào)的解碼解調(diào)，在集成編碼調(diào)制芯片U3的引腳VT和D0-D5端輸出導(dǎo)航信號(hào)，獲得機(jī)器人相對(duì)于充電站位置信息。
[0006]本發(fā)明的一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:
由于激光發(fā)射器能夠發(fā)射直線激光信號(hào)，搜尋充電站的位置，由激光接受器接受直線激光信號(hào)，并且給出相應(yīng)的位置信息，能夠快速為家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電；
由于在家用保安機(jī)器人上交錯(cuò)設(shè)置的第一激光管和第二激光管由激光編碼調(diào)制電路統(tǒng)一控制，兩者包含了相同的導(dǎo)航信息；作為接受來(lái)自機(jī)器人激光信號(hào)接受元件的硅光電池1-32塊呈兩行行間錯(cuò)開布置，可以擴(kuò)到激光導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航范圍，提高激光系統(tǒng)導(dǎo)航的可靠性；
由于采用激光作為導(dǎo)航信號(hào)載體，其導(dǎo)航范圍大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意圖；
圖2為圖1的激光發(fā)射器2結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為激光接受器4結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為激光編碼調(diào)制發(fā)射電路9原理圖；
圖5為激光解碼解調(diào)接收電路10原理圖。
[0008]圖中:I家用保安機(jī)器人，2激光發(fā)射器，3激光信號(hào)，4激光接受器，5室內(nèi)墻壁，6充電站，7第一激光管，8第二激光管，9激光編碼調(diào)制發(fā)射電路，10激光解碼解調(diào)接收電路。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面利用附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0010]參照?qǐng)D1-圖3，本發(fā)明的一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)，包括家用保安機(jī)器人1、激光發(fā)射器2、激光接受器4和充電站6，激光發(fā)射器2包括在家用保安機(jī)器人I內(nèi)置的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路9和在家用保安機(jī)器人I上交錯(cuò)設(shè)置的第一激光管I和第二激光管2。激光接受器4包括固連在室內(nèi)墻壁5上，作為接受來(lái)自機(jī)器人I激光信號(hào)接受兀件的娃光電池1-32塊,上行設(shè)置娃光電池編號(hào)1-16,下行設(shè)置娃光電池編號(hào)17-32,且行間錯(cuò)開布置和激光解碼解調(diào)接收電路10連接。交錯(cuò)設(shè)置相同導(dǎo)航信息的激光管I和激光管2相對(duì)行間錯(cuò)開布置的上行娃光電池編號(hào)1-16和下行娃光電池編號(hào)17-32可以顯著的擴(kuò)大機(jī)器人I的導(dǎo)航范圍，增強(qiáng)導(dǎo)航的可靠性。家用保安機(jī)器人I與充電站6之間通過激光信號(hào)3連接。當(dāng)家用保安機(jī)器人I需要充電時(shí)，激光發(fā)射器2發(fā)射出直線激光信號(hào)3，搜尋充電站6的位置，由激光接受器4接受直線激光信號(hào)3，并且給出相應(yīng)的位置信息，實(shí)現(xiàn)家用保安機(jī)器人I自動(dòng)充電。
[0011]參照?qǐng)D1、圖2和圖4，所述的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路9包括集成編碼調(diào)制芯片U1，其型號(hào)為PT2262-1R，完成對(duì)激光信號(hào)的編碼和調(diào)制；編碼器U2為普通開光編碼器與集成編碼調(diào)制芯片Ul的編碼引腳AO-All連接，由用戶確定激光信號(hào)3的編碼信息，不同用戶選擇不同的編碼值，在避免環(huán)境干擾的同時(shí)杜絕了用戶之間的相互干擾；電阻R4決定了集成編碼調(diào)制芯片Ul的調(diào)制頻率；激光管LI和L2，即在家用保安機(jī)器人I上設(shè)置的第一激光管I和第二激光管2，激光管LI和L2同時(shí)連接在集成編碼調(diào)制芯片Ul的輸出端Dout上，二者輸出信號(hào)完全相同，包含了相同的導(dǎo)航信息。
[0012]參照?qǐng)D1、圖2和圖5，所述的激光解碼解調(diào)接收電路10包括集成編碼調(diào)制芯片U3，其型號(hào)為PT2272，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光信號(hào)的解碼和解調(diào)，編碼器U4為普通開光編碼器與集成編碼調(diào)制芯片U3的編碼引腳連接，由用戶確定激光信號(hào)3的編碼信息。電阻R9決定了集成編碼調(diào)制芯片U3的解調(diào)頻率，硅光電池激光01和02接受來(lái)自激光編碼調(diào)制發(fā)射電路9的激光管LI和L2的激光信號(hào)，通過由三極管Q3、Q2，電阻R6-R8和電容Cl電連接構(gòu)成的放大電路連接在集成編碼調(diào)制芯片U3的輸入端Din上，由集成編碼調(diào)制芯片U3完成對(duì)激光信號(hào)3的解碼解調(diào)，最后在集成編碼調(diào)制芯片U3的引腳VT和D0-D5端輸出導(dǎo)航信號(hào)，獲得機(jī)器人相對(duì)于充電站位置信息。
【權(quán)利要求】
1.一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)，包括家用保安機(jī)器人、充電站，其特征是，它還包括激光發(fā)射器和激光接受器，所述的激光發(fā)射器包括在家用保安機(jī)器人內(nèi)置的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路和在家用保安機(jī)器人上交錯(cuò)設(shè)置的第一激光管和第二激光管，所述的激光接受器包括固連在室內(nèi)墻壁上，作為接受來(lái)自機(jī)器人激光信號(hào)接受元件的硅光電池1-32塊，所述的硅光電池設(shè)置呈兩行，且行間錯(cuò)開布置，上行硅光電池的編號(hào)1-16，下行硅光電池的編號(hào)17-32，所述的硅光電池與激光解碼解調(diào)接收電路連接，家用保安機(jī)器人與充電站之間通過激光信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征是，所述的激光編碼調(diào)制發(fā)射電路包括集成編碼調(diào)制芯片U1，其型號(hào)為PT2262-1R，完成對(duì)激光信號(hào)的編碼和調(diào)制；編碼器U2為普通開光編碼器與集成編碼調(diào)制芯片Ul的編碼引腳AO-All連接，確定激光信號(hào)的編碼信息，電阻R4確定集成編碼調(diào)制芯片Ul的調(diào)制頻率；第一激光管和第二激光管同時(shí)連接在集成編碼調(diào)制芯片Ul的輸出端Dout上,二者輸出信號(hào)完全相同，包含了相同的導(dǎo)航信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用保安機(jī)器人自動(dòng)充電激光導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征是，所述的激光解碼解調(diào)接收電路包括集成編碼調(diào)制芯片U3，其型號(hào)為PT2272，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光信號(hào)的解碼和解調(diào)，編碼器U4為普通開光編碼器與集成編碼調(diào)制芯片U3的編碼引腳連接，確定激光信號(hào)的編碼信息，電阻R9確定集成編碼調(diào)制芯片U3的解調(diào)頻率，硅光電池01和02接受第一激光管和第二激光管的激光信號(hào)，通過由三極管Q3、Q2，電阻R6-R8和電容Cl電連接構(gòu)成的放大電路連接在集成編碼調(diào)制芯片U3的輸入端Din上，由集成編碼調(diào)制芯片U3完成對(duì)激光信號(hào)的解碼解調(diào)，在集成編碼調(diào)制芯片U3的引腳VT和D0-D5端輸出導(dǎo)航信號(hào)，獲得機(jī)器人相對(duì)于充電站位置信息。
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK103872743SQ201410135631
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】譚益松, 任立敏 申請(qǐng)人:東北電力大學(xué)