專利名稱：一種倉庫無線智能巡檢方法及專用機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種倉庫無線智能巡檢方法及專用機(jī)器人，屬于電子技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)，它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性；為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度與濕度以及火災(zāi)的監(jiān)測(cè)工作。
背景技術(shù)：
的方法采用測(cè)試器材，通過人工讀數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)量誤差大，實(shí)時(shí)性差。目前的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本上是基于有線的方式來完成的，由傳感器、變送器、處理器及顯示器件組成，參照附圖I。這種有線方式限制了傳感器位置放置的靈活性，且需要布置大量電線，給實(shí)際應(yīng)用帶來了諸多不便。另外，倉庫的測(cè)控?zé)o線化、智能化和信息化管理已成為倉庫儲(chǔ)備技術(shù)·的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種倉庫無線智能巡檢方法及專用機(jī)器人，通過無線通信模塊將信息發(fā)送到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)倉庫管理的無線化、智能化；測(cè)量精度高，實(shí)時(shí)性好，安裝簡(jiǎn)便維護(hù)費(fèi)用低，解決背景技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，包含控制核心模塊、電源管理模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、離子感煙檢測(cè)模塊、光電傳感循跡模塊、無線電能接收模塊、無線通信模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)和蓄電池，電源管理模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、離子感煙檢測(cè)模塊和光電傳感循跡模塊連接控制核心模塊，控制核心模塊的輸出連接無線電能接收模塊、無線通信模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)，無線電能接收模塊輸出連接蓄電池，蓄電池連接電源管理模塊。所述的控制核心模塊，選用ATmegal28單片機(jī)，其工作在16MHZ時(shí)運(yùn)算速度達(dá)到16MIPS，片內(nèi)集成了 128KB的Flash程序存儲(chǔ)器，4KB的EEPROM，4KB的片內(nèi)SRAM，并具有定時(shí)/計(jì)數(shù)器、頻率相位可調(diào)的PWM通道、10位的A/D、WTI接口，SPI、USART、看門狗等豐富的外設(shè)，可以很好的完成對(duì)機(jī)器人各個(gè)部分的控制。所述的溫濕度檢測(cè)模塊，選用STH71，芯片內(nèi)部包含相對(duì)濕度傳感器、溫度傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、CRC校驗(yàn)，并具有二線串行接口，可以對(duì)倉庫內(nèi)的溫度濕度進(jìn)行精確測(cè)量。離子感煙檢測(cè)模塊采用MOTOROLA公司的MC14470，它把煙霧濃度轉(zhuǎn)換為模擬量，由單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)。所述的無線通信模塊，采用集收發(fā)為一體的nRF905，它有頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶振和調(diào)制器組成，自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼，使用SPI與微控制器通信，配置十分方便，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。所述的光電傳感循跡模塊，由6個(gè)反射式光電傳感器和采樣電阻組成，通過單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換識(shí)別巡檢軌跡，弓I導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)。專用機(jī)器人上設(shè)有四個(gè)輪子，前面兩個(gè)輪子通過舵機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，后面兩個(gè)輪子通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走；根據(jù)光電傳感循跡模塊提供的道路信息，控制核心模塊通過控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的后面兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)舵機(jī)控制機(jī)器人前面兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)循跡移動(dòng)檢測(cè)；控制核心模塊輪詢電池電量，當(dāng)蓄電池電量低時(shí)，移動(dòng)到無線充電點(diǎn)進(jìn)行非接觸式充電。一種倉庫無線智能巡檢方法，使用上述專用機(jī)器人進(jìn)行巡檢，在倉庫內(nèi)設(shè)置無線充電點(diǎn)，具體步驟如下專用機(jī)器人上電后首先對(duì)各部分自檢，有故障則報(bào)警，否則光電傳感循跡模塊讀取道路信息，控制核心模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由電機(jī)帶動(dòng)專用機(jī)器人后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)路徑信息驅(qū)動(dòng)舵機(jī)，控制專用機(jī)器人前輪轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)專用機(jī)器人跟隨巡檢路徑移動(dòng)檢測(cè)；當(dāng)專用機(jī)器人到達(dá)無線充電點(diǎn)時(shí)，查詢自身電池電量，如果需要充電則停車進(jìn)行充電，待充電完成后繼續(xù)巡檢；所述的無線充電點(diǎn)與專用機(jī)器人無線電能接收模塊匹配，以無線的方式 對(duì)專用機(jī)器人的蓄電池進(jìn)行充電；專用機(jī)器人在移動(dòng)巡檢過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)倉庫內(nèi)的溫濕度、火災(zāi)煙霧信息，并將這些信息以無線通信的方式，通過無線通訊模塊發(fā)送到上位機(jī)，為倉庫內(nèi)溫濕度控制及火災(zāi)報(bào)警提供數(shù)據(jù)信息依據(jù)。在倉庫內(nèi)設(shè)置路徑引導(dǎo)線，路徑引導(dǎo)線的顏色與地面顏色不同，以利于專用機(jī)器人的光電傳感循跡模塊進(jìn)行道路信息檢測(cè)。本發(fā)明的積極效果通過無線通信模塊將信息發(fā)送到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)倉庫管理的無線化、智能化；測(cè)量精度高，實(shí)時(shí)性好，安裝簡(jiǎn)便維護(hù)費(fèi)用低。


圖I為背景技術(shù)有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成 圖2為本發(fā)明專用機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成 圖3為本發(fā)明控制流程 圖4為本發(fā)明實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。參照附圖2，一種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，包含控制核心模塊、電源管理模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、離子感煙檢測(cè)模塊、光電傳感循跡模塊、無線電能接收模塊、無線通信模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)和蓄電池，電源管理模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、離子感煙檢測(cè)模塊和光電傳感循跡模塊連接控制核心模塊，控制核心模塊的輸出連接無線電能接收模塊、無線通信模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)，無線電能接收模塊輸出連接蓄電池，蓄電池連接電源管理模塊。參照附圖3，一種倉庫無線智能巡檢方法，使用上述專用機(jī)器人進(jìn)行巡檢，在倉庫內(nèi)設(shè)置無線充電點(diǎn)，具體步驟如下專用機(jī)器人上電后首先對(duì)各部分自檢，有故障則報(bào)警，否則光電傳感循跡模塊讀取道路信息，控制核心模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由電機(jī)帶動(dòng)專用機(jī)器人后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)路徑信息驅(qū)動(dòng)舵機(jī)，控制專用機(jī)器人前輪轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)專用機(jī)器人跟隨巡檢路徑移動(dòng)檢測(cè)；當(dāng)專用機(jī)器人到達(dá)無線充電點(diǎn)時(shí)，查詢自身電池電量，如果需要充電則停車進(jìn)行充電，待充電完成后繼續(xù)巡檢；所述的無線充電點(diǎn)與專用機(jī)器人無線電能接收模塊匹配，以無線的方式對(duì)專用機(jī)器人的蓄電池進(jìn)行充電；專用機(jī)器人在移動(dòng)巡檢過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)倉庫內(nèi)的溫濕度、火災(zāi)煙霧信息，并將這些信息以無線通信的方式，通過無線通訊模塊發(fā)送到上位機(jī)，為倉庫內(nèi)溫濕度控制及火災(zāi)報(bào)警提供數(shù)據(jù)信息依據(jù)。參照附圖4，為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示意圖。倉庫內(nèi)黑線為巡檢機(jī)器人的巡檢路徑，在具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)倉庫內(nèi)的情況靈活布置，路徑引導(dǎo)線的顏色需要與地面顏色不同，以利于專用機(jī)器人的光電傳感循跡模塊進(jìn)行道路信息檢測(cè)。符號(hào)“X ”處為無線充電點(diǎn)，此處需要安裝無線能量發(fā)送裝置，當(dāng)專用機(jī)器人電池電量低時(shí)在此充
電。專用機(jī)器人在移動(dòng)巡檢過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)倉庫內(nèi)的溫濕度、火災(zāi)煙霧信息，并通過無線通信模塊將這些信息發(fā)送到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)倉庫管理的無線化、智能化。
權(quán)利要求
1.ー種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，其特征在于包含控制核心模塊、電源管理模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、離子感煙檢測(cè)模塊、光電傳感循跡模塊、無線電能接收模塊、無線通信模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)和蓄電池，電源管理模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、離子感煙檢測(cè)模塊和光電傳感循跡模塊連接控制核心模塊，控制核心模塊的輸出連接無線電能接收模塊、無線通信模塊、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)，無線電能接收模塊輸出連接蓄電池，蓄電池連接電源管理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述之ー種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，其特征在于專用機(jī)器人上設(shè)有四個(gè)輪子，前面兩個(gè)輪子通過舵機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，后面兩個(gè)輪子通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走；根據(jù)光電傳感循跡模塊提供的道路信息，控制核心模塊通過控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的后面兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)舵機(jī)控制機(jī)器人前面兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)循跡移動(dòng)檢測(cè)；控制核心模塊輪詢電池電量，當(dāng)蓄電池電量低時(shí)，移動(dòng)到無線充電點(diǎn)進(jìn)行非接觸式充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之ー種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，其特征在于所述的控制核心模塊，選用ATmegal28單片機(jī)，片內(nèi)集成了 128KB的Flash程序存儲(chǔ)器，4KB的 EEPROM, 4KB的片內(nèi)SRAM，并具有定時(shí)/計(jì)數(shù)器、頻率相位可調(diào)的PWM通道、10位的A/D、WTI接ロ，SPI、USART、看門狗外設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之ー種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，其特征在于所述的溫濕度檢測(cè)模塊，選用STH71，芯片內(nèi)部包含相対濕度傳感器、溫度傳感器、放大器、Α/D轉(zhuǎn)換器、CRC校驗(yàn)，并具有ニ線串行接ロ，對(duì)倉庫內(nèi)的溫度濕度進(jìn)行精確測(cè)量；離子感煙檢測(cè)模塊采用MOTOROLA公司的MC14470，把煙霧濃度轉(zhuǎn)換為模擬量，由單片機(jī)進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之ー種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，其特征在于所述的無線通信模塊，采用集收發(fā)為一體的HRF905，它由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶振和調(diào)制器組成，自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼，使用SPI與微控制器通信，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之ー種倉庫無線智能巡檢專用機(jī)器人，其特征在于所述的光電傳感循跡模塊，由6個(gè)反射式光電傳感器和采樣電阻組成，通過單片機(jī)Α/D轉(zhuǎn)換識(shí)別巡檢軌跡，引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)。
7.—種倉庫無線智能巡檢方法，其特征在于使用權(quán)利要求I限定的專用機(jī)器人進(jìn)行巡檢，在倉庫內(nèi)設(shè)置無線充電點(diǎn)，具體步驟如下專用機(jī)器人上電后首先對(duì)各部分自檢，有故障則報(bào)警，否則光電傳感循跡模塊讀取道路信息，控制核心模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由電機(jī)帶動(dòng)專用機(jī)器人后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)路徑信息驅(qū)動(dòng)舵機(jī)，控制專用機(jī)器人前輪轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)專用機(jī)器人跟隨巡檢路徑移動(dòng)檢測(cè)；當(dāng)專用機(jī)器人到達(dá)無線充電點(diǎn)時(shí)，查詢自身電池電量，如果需要充電則停車進(jìn)行充電，待充電完成后繼續(xù)巡檢；所述的無線充電點(diǎn)與專用機(jī)器人無線電能接收模塊匹配，以無線的方式對(duì)專用機(jī)器人的蓄電池進(jìn)行充電；專用機(jī)器人在移動(dòng)巡檢過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)倉庫內(nèi)的溫濕度、火災(zāi)煙霧信息，并將這些信息以無線通信的方式，通過無線通訊模塊發(fā)送到上位機(jī)，為倉庫內(nèi)溫濕度控制及火災(zāi)報(bào)警提供數(shù)據(jù)信息依據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述之ー種倉庫無線智能巡檢方法，其特征在于在倉庫內(nèi)設(shè)置路徑引導(dǎo)線，路徑引導(dǎo)線的顔色與地面顔色不同，以利于專用機(jī)器人的光電傳感循跡模塊進(jìn)行道路信息檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種倉庫無線智能巡檢方法及專用機(jī)器人，屬于電子技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是采用無線能量傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)非接觸式充電，采用光電傳感器識(shí)別路徑信息，然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舵機(jī)實(shí)現(xiàn)倉庫內(nèi)循跡移動(dòng)檢測(cè)，集成了溫濕度傳感器和離子感煙傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)倉庫內(nèi)的溫度、濕度及火災(zāi)煙霧，并將這些信息以無線通訊方式發(fā)送到上位機(jī)，為倉庫內(nèi)溫濕度控制及火災(zāi)報(bào)警提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明的積極效果通過無線通信模塊將信息發(fā)送到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)倉庫管理的無線化、智能化；測(cè)量精度高，實(shí)時(shí)性好，安裝簡(jiǎn)便維護(hù)費(fèi)用低。
文檔編號(hào)G05D1/02GK102854879SQ20121034840
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者王偉, 武衛(wèi)革, 劉玉龍, 張曉光, 翟志強(qiáng), 韓貴勝 申請(qǐng)人:保定天威集團(tuán)有限公司