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      一種掃地機器人及其下視傳感電路的制作方法

      文檔序號:12189877閱讀:1997來源:國知局
      一種掃地機器人及其下視傳感電路的制作方法與工藝

      本實用新型屬于掃地機器人技術(shù)領域,尤其涉及一種掃地機器人及其下視傳感電路。



      背景技術(shù):

      隨著科技的高速發(fā)展,掃地機器人進入了千家萬戶,大大提高人們的生活舒適性和便利性。

      目前,現(xiàn)有技術(shù)中的掃地機器人下視傳感電路主要采用圖1所示的電路。如圖1所示,現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路主要包括紅外發(fā)射燈D1、紅外接收燈D2、開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3、電阻R1至電阻R8、電容C1至電容C3以及外部微控制單元(Microcontroller Unit,MCU)。其中,電阻R2的一端與電容C1的一端共接于MCU的監(jiān)測端MCU-MONITOR連接,電容C2的一端與MCU的控制端MCU-CTRL連接。

      具體的,當MCU的控制端MCU-CTRL無信號發(fā)送至下視傳感電路時,開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2均截止,紅外發(fā)射燈D1不發(fā)光,進而導致紅外接收燈D2接收不到信號,從而使得MCU的監(jiān)測端MCU-MONITOR為高電平信號;當MCU的控制端MCU-CTRL發(fā)送高電平的脈沖掃地機器人上電工作時,MCU的控制端MCU-CTRL發(fā)送高電平的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation)信號至下視傳感電路的輸入端,開關(guān)管Q1在該PWM信號的作用下導通,開關(guān)管Q1導通后使得開關(guān)管Q2導通,使得紅外發(fā)射燈D1發(fā)光,以向外發(fā)射信號,紅外接收燈D2接收發(fā)射信號,進而使得MCU的監(jiān)測端MCU-MONITOR為高電平信號由高電平變?yōu)榈碗娖?,使得MCU根據(jù)差值是否符合設定來控制掃地機器人的運動。

      然而,由于上述掃地機器人下視傳感電路主要采用紅外發(fā)射燈D1與紅外接收燈D2形成的紅外對管作為下視傳感器,而紅外對管需要的結(jié)構(gòu)空間大,因此,導致現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路提體積大;此外,由于現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路使用模擬信號,因此,該掃地機器人下視傳感電路的抗干擾性能差。

      綜上所述,現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路存在體積大且抗干擾性差的問題。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本實用新型的目的在于提供一種掃地機器人及其下視傳感電路,旨在解決現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路存在體積大且抗干擾性差的問題。

      本實用新型是這樣實現(xiàn)的,一種下視傳感電路,位于掃地機器人上,并與所述掃地機器人的行走機構(gòu)連接,所述下視傳感電路包括下視傳感模塊與控制模塊;

      所述下視傳感模塊的輸入端接收工作電壓,所述下視傳感模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接,所述控制模塊的輸出端與所述行走機構(gòu)連接;

      當所述掃地機器人上電后,所述下視傳感模塊對所述掃地機器人所在位置進行檢測以生成檢測數(shù)據(jù),并將所述檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),所述控制模塊讀取所述數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),并當所述數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)不小于預設數(shù)值時,所述控制模塊向所述行走機構(gòu)發(fā)送第一控制信息,以使得所述行走機構(gòu)控制所述掃地機器人前進;當所述數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)小于預設數(shù)值時,所述控制模塊向所述行走機構(gòu)發(fā)送第二控制信息,以使得所述行走機構(gòu)控制所述掃地機器人后退轉(zhuǎn)彎。

      本實用新型的另一目的還在于提供一種掃地機器人,所述掃地機器人包括上述的下視傳感電路。

      在本實用新型中,通過采用包括下視傳感模塊與控制模塊的下視傳感電路,使得當掃地機器人上電后,下視傳感模塊對掃地機器人所在位置進行檢測以生成檢測數(shù)據(jù),并將檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),控制模塊讀取數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),并當數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)不小于預設數(shù)值時,控制模塊向行走機構(gòu)發(fā)送第一控制信息,以使得行走機構(gòu)控制掃地機器人前進;當數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)小于預設數(shù)值時,控制模塊向行走機構(gòu)發(fā)送第二控制信息,以使得行走機構(gòu)控制掃地機器人后退轉(zhuǎn)彎。由于本實用新型提供的下視傳感電路主要使用數(shù)字信號,并且僅使用集成的下視傳感模塊與控制模塊,使得該下視傳感電路體積小,且抗干擾能力強,解決了現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路存在體積大且抗干擾性差的問題。

      附圖說明

      圖1是現(xiàn)有技術(shù)的掃地機器人下視傳感電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2是本實用新型一實施例提供的下視傳感電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3是本實用新型一實施例所提供的下視傳感電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4是本實用新型一實施例所提供的掃地機器人的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實施方式

      為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。

      以下結(jié)合具體附圖對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細的描述:

      圖2示出了本實用新型一實施例所提供的下視傳感電路10的模塊結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分,詳述如下:

      本實施例提供的下視傳感電路10位于掃地機器人上,并與掃地機器人的行走機構(gòu)(圖中未出)連接;可以理解的是,本實施例提供的下視傳感電路10用以替代現(xiàn)有的掃地機器人的下視傳感電路,即本實施例提供的下視傳感電路10在掃地機器人上的位置與現(xiàn)有下視傳感電路在掃地機器人上的位置相同,此處不再贅述。

      如圖2所示,本實施例所提供的下視傳感電路10包括下視傳感模塊100與控制模塊101;下視傳感模塊100的輸入端接收工作電壓VCC,下視傳感模塊100的輸出端與控制模塊101的輸入端連接,控制模塊101的輸出端與行走機構(gòu)連接。

      當掃地機器人上電后,下視傳感模塊100對掃地機器人所在位置進行檢測以生成檢測數(shù)據(jù),并將檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),控制模塊101讀取數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),并當數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)不小于預設數(shù)值時,控制模塊101向行走機構(gòu)發(fā)送第一控制信息,以使得行走機構(gòu)控制掃地機器人前進;當數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)小于預設數(shù)值時,控制模塊101向行走機構(gòu)發(fā)送第二控制信息,以使得行走機構(gòu)控制掃地機器人后退轉(zhuǎn)彎。

      進一步地,作為本實用新型一優(yōu)選實施例,如圖3所示,下視傳感模塊100包括第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13、第一電阻R11、第二電阻R12、第三電阻R13以及下視傳感器U1。

      其中,第一電容C11的第一端與第二電容C12的第一端、第一電阻R11的第一端以及下視傳感器U1的第一信號端共接形成下視傳感模塊100的輸入端,第一電阻R11的第二端與第三電容C13的第一端以及下視傳感器U1的電壓輸入端連接,第一電容C11的第二端、第二電容C12的第二端以及第三電容C13的第三端共接于地,第二電阻R12的第一端與第三電阻R13的第一端共接,并接收工作電壓VCC,第二電阻R12的第二端與下視傳感器U1的時鐘信號端連接,第三電阻R13的第二端與下視傳感器U1的數(shù)據(jù)信號端連接,下視傳感器U1的時鐘信號端與數(shù)據(jù)信號端形成下視傳感模塊100的輸出端,下視傳感器U1的第二信號端與第三信號端共接。

      進一步地,作為本實用新型一優(yōu)選實施方式,如圖3所示,下視傳感器U1為型號為APM-12D23-20的傳感器芯片,該傳感器芯片的電壓輸入端VDD為下視傳感器U1的電壓輸入端,該傳感器芯片的時鐘信號端SCL為下視傳感器U1的時鐘信號端,該傳感器芯片的數(shù)據(jù)信號端SDA為下視傳感器U1的數(shù)據(jù)信號端,該傳感器芯片的紅外LED正極LEDA為下視傳感器U1的第一信號端,該傳感器芯片的第一紅外LED負極LEDK與第二紅外LED負極IRDR分別為下視傳感器U1的第二信號端與第三信號端。

      進一步地,作為本實用新型一優(yōu)選實施方式,控制模塊101包括但不限于單片機或者微控制單元。

      下面以圖3所示的具體電路為例對本實用新型所提供的下視傳感電路10的工作原理作詳細說明,詳述如下:

      當掃地機器人上電后,下視傳感器U1對掃地機器人所在位置進行檢測以生成檢測數(shù)據(jù),并將該檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),例如,當掃地機器人位于桌面中心位置時,由于下視傳感器U1中紅外發(fā)射管所發(fā)射的光線大部分被反射下視傳感器U1的紅外接收管,因此,此時紅外接收管所接收到的光強度大,下視傳感器U1將該光強度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,由微控制單元進行讀取,微控制單元讀取到該數(shù)字量的光強度與預設值進行比較,當該數(shù)字量的光強度大于或者等于預設值時,則表明掃地機器人當前所處位置安全,微控制單元進而發(fā)出第一控制信號至行走機構(gòu),以使行走機構(gòu)控制掃地機器人繼續(xù)前行。

      當掃地機器人位于桌子、樓梯臺階等邊緣位置,即掃地機器人部分懸空時,由于下視傳感器U1中紅外發(fā)射管所發(fā)射的光線大部分發(fā)射透射,而小部分被反射下視傳感器U1的紅外接收管,因此,此時紅外接收管所接收到的光強度很小,下視傳感器U1將該光強度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,由微控制單元進行讀取,微控制單元讀取到該數(shù)字量的光強度與預設值進行比較,當該數(shù)字量的光強度小于預設值時,則表明掃地機器人當前所處位置不安全,微控制單元進而發(fā)出第二控制信號至行走機構(gòu),以使行走機構(gòu)控制掃地機器人停止前行,并且后退轉(zhuǎn)彎。

      在本實施例中,由于下視傳感器U1將檢測的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,微控制單元讀取的也是數(shù)字量,因此,提高了下視傳感電路10的抗干擾能力;此外,該下視傳感電路10僅由下視傳感器U1與微控制單元組成,而下視傳感器U1為集成的下視傳感器芯片,其體積小,故,本實用新型實施例提供的下視傳感電路10的體積小,進而解決了現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路存在體積大且抗干擾性差的問題。

      再者,本實施例所提供的下視傳感電路10中的下視傳感器U1采用表面貼裝技術(shù)(Surface Mount Technology,SMT)完成,其生產(chǎn)簡單且質(zhì)量可控,另外,該下視傳感器U1以及其外圍器件所占空間小,便于設計,并且電路簡單、穩(wěn)定性高。

      進一步地,圖4示出了本實用新型一實施例所提供的掃地機器人20的模塊結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅示出了與本實施例相關(guān)的部分,詳述如下:

      如圖4所示,本實用新型實施例所提供的掃地機器人20包括行走機構(gòu)200與上述的下視傳感電路10,由于下視傳感電路10的結(jié)構(gòu)與工作原理已在圖2與圖3中做了詳細描述,因此,此處不再贅述;此外,本實施例所提供的掃地機器人20中的行走機構(gòu)200與現(xiàn)有掃地機器人中的行走機構(gòu)相同,此處不再贅述。

      在本實用新型中,通過采用包括下視傳感模塊100與控制模塊101的下視傳感電路10,使得當掃地機器人20上電后,下視傳感模塊100對掃地機器人20所在位置進行檢測以生成檢測數(shù)據(jù),并將檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),控制模塊101讀取數(shù)字量檢測數(shù)據(jù),并當數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)不小于預設數(shù)值時,控制模塊101向行走機構(gòu)200發(fā)送第一控制信息,以使得行走機構(gòu)200控制掃地機器人20前進;當數(shù)字量檢測數(shù)據(jù)小于預設數(shù)值時,控制模塊101向行走機構(gòu)200發(fā)送第二控制信息,以使得行走機構(gòu)200控制掃地機器人20后退轉(zhuǎn)彎。由于本實用新型提供的下視傳感電路10主要使用數(shù)字信號,并且僅使用集成的下視傳感模塊100與控制模塊101,使得該下視傳感電路10體積小,且抗干擾能力強,解決了現(xiàn)有的掃地機器人下視傳感電路存在體積大且抗干擾性差的問題。

      以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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