一種家用保安機器人自動充電激光導航系統的制作方法
【專利摘要】本發明是一種家用保安機器人自動充電激光導航系統,它包括家用保安機器人、充電站,其特點是,還包括激光發射器和激光接受器,激光發射器包括在家用保安機器人內置的激光編碼調制發射電路和在家用保安機器人上交錯設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墻壁上,作為接受來自機器人激光信號接受元件的硅光電池1-32塊,硅光電池設置呈兩行,且行間錯開布置,上行硅光電池的編號1-16,下行硅光電池的編號17-32,硅光電池與激光解碼解調接收電路連接,家用保安機器人和充電站之間通過激光信號連接。具有導航范圍大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低等優點。
【專利說明】一種家用保安機器人自動充電激光導航系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種家用保安機器人自動充電激光導航系統。
【背景技術】
[0002]目前,家用保安機器人在家庭安防、室內環境監測以及燃氣泄露探測等方面發揮了巨大的作用。但是,由于受電池容量等因素的影響,機器人工作一定時間以后,電能將會耗盡,機器人必須停止目前正在進行的工作,采取人工輔助的方式進行充電。這阻礙了機器人家庭安防功能的發揮。本發明提出的家用保安機器人自動充電激光導航系統將協助機器人完成自動充電過程,實現機器人的不間斷工作,最大程度的發揮機器人的功能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是,克服現有技術的不足,提供一種以激光作為導航信號載體,具有導航范圍大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低的家用保安機器人自動充電激光導航系統。
[0004]本發明的目的是由以下技術方案來實現的:一種家用保安機器人自動充電激光導航系統,包括家用保安機器人、充電站,其特征是,它還包括激光發射器和激光接受器,所述的激光發射器包括在家用保安機器人內置的激光編碼調制發射電路和在家用保安機器人上交錯設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墻壁上,作為接受來自機器人激光信號接受元件的硅光電池1-32塊,所述的硅光電池設置呈兩行,且行間錯開布置,上行娃光電池的編號1-16,下行娃光電池的編號17-32,所述的娃光電池與激光解碼解調接收電路連接,家用保安機器人與充電站之間通過激光信號連接。
所述的激光編碼調制發射電路包括集成編碼調制芯片U1,其型號為PT2262-1R,完成對激光信號的編碼和調制;編碼器U2為普通開光編碼器與集成編碼調制芯片Ul的編碼引腳AO-All連接,確定激光信號的編碼信息,電阻R4確定集成編碼調制芯片Ul的調制頻率;第一激光管和第二激光管同時連接在集成編碼調制芯片Ul的輸出端Dout上,二者輸出信號完全相同,包含了相同的導航信息。
[0005]所述的激光解碼解調接收電路包括集成編碼調制芯片U3,其型號為PT2272,實現對激光信號的解碼和解調,編碼器U4為普通開光編碼器與集成編碼調制芯片U3的編碼引腳連接,確定激光信號的編碼信息,電阻R9確定集成編碼調制芯片U3的解調頻率,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,通過由三極管Q3、Q2,電阻R6-R8和電容Cl電連接構成的放大電路連接在集成編碼調制芯片U3的輸入端Din上,由集成編碼調制芯片U3完成對激光信號的解碼解調,在集成編碼調制芯片U3的引腳VT和D0-D5端輸出導航信號,獲得機器人相對于充電站位置信息。
[0006]本發明的一種家用保安機器人自動充電激光導航系統的優點體現在:
由于激光發射器能夠發射直線激光信號,搜尋充電站的位置,由激光接受器接受直線激光信號,并且給出相應的位置信息,能夠快速為家用保安機器人自動充電;
由于在家用保安機器人上交錯設置的第一激光管和第二激光管由激光編碼調制電路統一控制,兩者包含了相同的導航信息;作為接受來自機器人激光信號接受元件的硅光電池1-32塊呈兩行行間錯開布置,可以擴到激光導航系統的導航范圍,提高激光系統導航的可靠性;
由于采用激光作為導航信號載體,其導航范圍大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為一種家用保安機器人自動充電激光導航系統結構意圖;
圖2為圖1的激光發射器2結構示意圖;
圖3為激光接受器4結構示意圖;
圖4為激光編碼調制發射電路9原理圖;
圖5為激光解碼解調接收電路10原理圖。
[0008]圖中:I家用保安機器人,2激光發射器,3激光信號,4激光接受器,5室內墻壁,6充電站,7第一激光管,8第二激光管,9激光編碼調制發射電路,10激光解碼解調接收電路。
【具體實施方式】
[0009]下面利用附圖和實施例對本發明做進一步說明。
[0010]參照圖1-圖3,本發明的一種家用保安機器人自動充電激光導航系統,包括家用保安機器人1、激光發射器2、激光接受器4和充電站6,激光發射器2包括在家用保安機器人I內置的激光編碼調制發射電路9和在家用保安機器人I上交錯設置的第一激光管I和第二激光管2。激光接受器4包括固連在室內墻壁5上,作為接受來自機器人I激光信號接受兀件的娃光電池1-32塊,上行設置娃光電池編號1-16,下行設置娃光電池編號17-32,且行間錯開布置和激光解碼解調接收電路10連接。交錯設置相同導航信息的激光管I和激光管2相對行間錯開布置的上行娃光電池編號1-16和下行娃光電池編號17-32可以顯著的擴大機器人I的導航范圍,增強導航的可靠性。家用保安機器人I與充電站6之間通過激光信號3連接。當家用保安機器人I需要充電時,激光發射器2發射出直線激光信號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3,并且給出相應的位置信息,實現家用保安機器人I自動充電。
[0011]參照圖1、圖2和圖4,所述的激光編碼調制發射電路9包括集成編碼調制芯片U1,其型號為PT2262-1R,完成對激光信號的編碼和調制;編碼器U2為普通開光編碼器與集成編碼調制芯片Ul的編碼引腳AO-All連接,由用戶確定激光信號3的編碼信息,不同用戶選擇不同的編碼值,在避免環境干擾的同時杜絕了用戶之間的相互干擾;電阻R4決定了集成編碼調制芯片Ul的調制頻率;激光管LI和L2,即在家用保安機器人I上設置的第一激光管I和第二激光管2,激光管LI和L2同時連接在集成編碼調制芯片Ul的輸出端Dout上,二者輸出信號完全相同,包含了相同的導航信息。
[0012]參照圖1、圖2和圖5,所述的激光解碼解調接收電路10包括集成編碼調制芯片U3,其型號為PT2272,實現對激光信號的解碼和解調,編碼器U4為普通開光編碼器與集成編碼調制芯片U3的編碼引腳連接,由用戶確定激光信號3的編碼信息。電阻R9決定了集成編碼調制芯片U3的解調頻率,硅光電池激光01和02接受來自激光編碼調制發射電路9的激光管LI和L2的激光信號,通過由三極管Q3、Q2,電阻R6-R8和電容Cl電連接構成的放大電路連接在集成編碼調制芯片U3的輸入端Din上,由集成編碼調制芯片U3完成對激光信號3的解碼解調,最后在集成編碼調制芯片U3的引腳VT和D0-D5端輸出導航信號,獲得機器人相對于充電站位置信息。
【權利要求】
1.一種家用保安機器人自動充電激光導航系統,包括家用保安機器人、充電站,其特征是,它還包括激光發射器和激光接受器,所述的激光發射器包括在家用保安機器人內置的激光編碼調制發射電路和在家用保安機器人上交錯設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墻壁上,作為接受來自機器人激光信號接受元件的硅光電池1-32塊,所述的硅光電池設置呈兩行,且行間錯開布置,上行硅光電池的編號1-16,下行硅光電池的編號17-32,所述的硅光電池與激光解碼解調接收電路連接,家用保安機器人與充電站之間通過激光信號連接。
2.根據權利要求1所述的一種家用保安機器人自動充電激光導航系統,其特征是,所述的激光編碼調制發射電路包括集成編碼調制芯片U1,其型號為PT2262-1R,完成對激光信號的編碼和調制;編碼器U2為普通開光編碼器與集成編碼調制芯片Ul的編碼引腳AO-All連接,確定激光信號的編碼信息,電阻R4確定集成編碼調制芯片Ul的調制頻率;第一激光管和第二激光管同時連接在集成編碼調制芯片Ul的輸出端Dout上,二者輸出信號完全相同,包含了相同的導航信息。
3.根據權利要求1所述的一種家用保安機器人自動充電激光導航系統,其特征是,所述的激光解碼解調接收電路包括集成編碼調制芯片U3,其型號為PT2272,實現對激光信號的解碼和解調,編碼器U4為普通開光編碼器與集成編碼調制芯片U3的編碼引腳連接,確定激光信號的編碼信息,電阻R9確定集成編碼調制芯片U3的解調頻率,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,通過由三極管Q3、Q2,電阻R6-R8和電容Cl電連接構成的放大電路連接在集成編碼調制芯片U3的輸入端Din上,由集成編碼調制芯片U3完成對激光信號的解碼解調,在集成編碼調制芯片U3的引腳VT和D0-D5端輸出導航信號,獲得機器人相對于充電站位置信息。
【文檔編號】G01C21/00GK103872743SQ201410135631
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月8日 優先權日:2014年4月8日
【發明者】譚益松, 任立敏 申請人:東北電力大學