基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本系統(tǒng)作為服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域中的一個(gè)新產(chǎn)品，盡管目前國內(nèi)在這方面的研究開發(fā)方面已經(jīng)取得一定的成果，但是仍有許多關(guān)鍵技術(shù)問題需要解決或提高，如路徑規(guī)劃就是其中的一個(gè)比較重要的技術(shù)。有的可在房間內(nèi)隨機(jī)移動(dòng)，有的能在單個(gè)房間內(nèi)較簡單地以一定的路線移動(dòng)(不能100%走遍)。事實(shí)上，雖然有一些公司推出了一些樣品或產(chǎn)品，但卻不能達(dá)到滿意程度:清潔效果不佳，遍歷時(shí)間長。
[0003]目前，在一些發(fā)達(dá)國家的辦公室、工廠、車站、機(jī)場等場所已廣泛使用到自動(dòng)掃地機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們希望更多地從繁瑣的日常事務(wù)中解脫出來，這就使得自動(dòng)掃地機(jī)進(jìn)人家庭成為可能。如果自動(dòng)掃地機(jī)性價(jià)比足夠高，那么自動(dòng)掃地機(jī)市場將會(huì)被看好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，過MCU主控電路、防撞電路、防跌落電路、電壓檢測電路、穩(wěn)壓電路和充電位檢測電路能夠完全解放了人民的雙手，能夠全自動(dòng)的完成清掃工作，當(dāng)電量不足時(shí)，自動(dòng)尋到充電座，進(jìn)行充電，充滿后繼續(xù)工作本機(jī)采用stc89c52單片機(jī)為核心控制器件，雖然它的是一個(gè)入門級(jí)的單片機(jī)，但成本低，效率高，編寫程序簡單等優(yōu)點(diǎn)，在市場上還是有很好的應(yīng)用前景。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0006]一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體，機(jī)器人本體上設(shè)置有殼體、行走輪和萬向輪，行走輪固定連接無刷直流電機(jī)，殼體下部設(shè)置有清掃刷，清掃刷內(nèi)設(shè)置有吸塵口，吸塵口內(nèi)設(shè)置有吸塵器，吸塵器內(nèi)設(shè)置有無刷直流電機(jī)，吸塵器一側(cè)固定連接灰塵存儲(chǔ)箱，清掃刷一側(cè)固定連接旋轉(zhuǎn)桿，旋轉(zhuǎn)桿一側(cè)固定連接無刷直流電機(jī)，殼體下部設(shè)置有清潔布，機(jī)器人本體內(nèi)設(shè)置有電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有可充電的5伏鋰電池，電源系統(tǒng)電性連接主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)控制執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)控制傳感器系統(tǒng)以及控制輸入輸出系統(tǒng)，機(jī)器人本體內(nèi)設(shè)置有MCU主控電路。
[0007]其中，所述MCU主控電路采用stc89c52單片機(jī)；MCU主控電路控制穩(wěn)壓電路，同時(shí)控制充電位檢測電路，該MCU主控電路還控制電壓檢測電路，該MCU主控電路控制防撞電路以及控制防跌落電路。
[0008]所述主控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)，該單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)，該單片機(jī)與看門狗電路相互控制。
[0009]所述傳感器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有各傳感器電路。
[0010]所述輸入輸出系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有紅外接收電路，該輸入輸出系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置有液晶顯示電路。
[0011 ] 所述執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有PWM調(diào)速電路，該P(yáng)WM調(diào)速電路控制電機(jī)；所述執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置有繼電器控制電路，該繼電器控制電路控制清掃部件電機(jī)以及控制垃圾箱蓋電機(jī)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為:
[0013]本發(fā)明通過MCU主控電路、防撞電路、防跌落電路、電壓檢測電路、穩(wěn)壓電路和充電位檢測電路能夠完全解放了人民的雙手，能夠全自動(dòng)的完成清掃工作，當(dāng)電量不足時(shí)，自動(dòng)尋到充電座，進(jìn)行充電，充滿后繼續(xù)工作本機(jī)采用stc89c52單片機(jī)為核心控制器件，雖然它的是一個(gè)入門級(jí)的單片機(jī)，但成本低，效率高，編寫程序簡單等優(yōu)點(diǎn)，在市場上還是有很好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明電路控制系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明主控制系統(tǒng)控制整體框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1.機(jī)器人本體；2.殼體；3.行走輪；4.清掃刷；5.吸塵口 ；6.清潔布；7.萬向輪；8.無刷直流電機(jī)；9、旋轉(zhuǎn)桿；10.吸塵器；11、灰塵存儲(chǔ)箱；12.電源系統(tǒng)；13.主控制系統(tǒng)；14.執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)；15.傳感器系統(tǒng)；16.輸入輸出系統(tǒng)；17.MCU主控電路；18.穩(wěn)壓電路；19.充電位檢測電路；20.電壓檢測電路；21.防跌落電路；22.防撞電路；23.電機(jī)；24.看門狗電路；25.PWM調(diào)速電路；26.單片機(jī)；27.液晶顯示電路；28.繼電器控制電路；29.清掃部件電機(jī)；30.垃圾箱蓋電機(jī)；31.各傳感器電路；32.紅外接收電路。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0021]參照圖1至圖5所示的一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體1，機(jī)器人本體1上設(shè)置有殼體2、行走輪3和萬向輪7，行走輪3固定連接無刷直流電機(jī)8，殼體2下部設(shè)置有清掃刷4，清掃刷4內(nèi)設(shè)置有吸塵口 5，吸塵口 5內(nèi)設(shè)置有吸塵器10，吸塵器10內(nèi)設(shè)置有無刷直流電機(jī)8，吸塵器10 —側(cè)固定連接灰塵存儲(chǔ)箱11，清掃刷4 一側(cè)固定連接旋轉(zhuǎn)桿9，旋轉(zhuǎn)桿9 一側(cè)固定連接無刷直流電機(jī)8，殼體2下部設(shè)置有清潔布6，機(jī)器人本體1內(nèi)設(shè)置有電源系統(tǒng)12，該電源系統(tǒng)12內(nèi)設(shè)置有可充電的5伏鋰電池，電源系統(tǒng)12電性連接主控制系統(tǒng)13，主控制系統(tǒng)13控制執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)14，同時(shí)控制傳感器系統(tǒng)13以及控制輸入輸出系統(tǒng)16，機(jī)器人本體1內(nèi)設(shè)置有MCU主控電路17。
[0022]其中，所述MCU主控電路17采用stc89c52單片機(jī);MCU主控電路17控制穩(wěn)壓電路18，同時(shí)控制充電位檢測電路19，該MCU主控電路17還控制電壓檢測電路20，該MCU主控電路17控制防撞電路22以及控制防跌落電路21。所述主控制系統(tǒng)13內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)26，該單片機(jī)26為AT89C52單片機(jī)，該單片機(jī)26與看門狗電路24相互控制。所述傳感器系統(tǒng)15內(nèi)設(shè)置有各傳感器電路31。所述輸入輸出系統(tǒng)16內(nèi)設(shè)置有紅外接收電路32，該輸入輸出系統(tǒng)16內(nèi)還設(shè)置有液晶顯示電路27。所述執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)14內(nèi)設(shè)置有PWM調(diào)速電路25，該P(yáng)WM調(diào)速電路25控制電機(jī)23 ;所述執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)14內(nèi)還設(shè)置有繼電器控制電路28，該繼電器控制電路28控制清掃部件電機(jī)29以及控制垃圾箱蓋電機(jī)30。
[0023]本基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)工作原理及過程如下:
[0024]如圖1所示，通過AT89C52單片機(jī)為主控制芯片，通過可充電的5伏鋰電池電源系統(tǒng)，可以有效的為機(jī)器人提供電力，而且通過傳感器系統(tǒng)、執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)，可以更好的控制機(jī)器人的運(yùn)行。
[0025]如圖2所示，通過MCU主控電路、防撞電路、防跌落電路、電壓檢測電路、穩(wěn)壓電路和充電位檢測電路，便于完全解放了人民的雙手，能夠全自動(dòng)的完成清掃工作，當(dāng)電量不足時(shí)，自動(dòng)尋到充電座，進(jìn)行充電，充滿后繼續(xù)工作，而且通過stc89c52單片機(jī)為核心控制器件成本低，效率高，編寫程序簡單等優(yōu)點(diǎn)，在市場上還是有很好的應(yīng)用前景。
[0026]如圖3所示，單片機(jī)是本系統(tǒng)的核心部件，起檢測信號(hào)、分析信號(hào)和發(fā)送命令的作用，單片機(jī)會(huì)控制PMW調(diào)速電路來控制各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，然后看門狗電路會(huì)和單片機(jī)相互控制保證機(jī)器人的正常運(yùn)行，然后可以用紅外接收電路將信息傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)接收的信息控制各傳感器電路運(yùn)行和液晶顯示電路的運(yùn)行，同時(shí)控制繼電器電路的運(yùn)行從而控制清掃部件電機(jī)和垃圾箱蓋電機(jī)的運(yùn)行。
[0027]如圖4-5所示，機(jī)器人的主要構(gòu)成部分，包括行走驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和吸塵子系統(tǒng)。行走結(jié)構(gòu)采用輪式結(jié)構(gòu)，圓形殼體，底盤為三輪電動(dòng)小車，前面兩輪由兩個(gè)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，后輪為萬向輪。吸塵系統(tǒng)用電機(jī)帶動(dòng)清掃刷的轉(zhuǎn)動(dòng)，清掃灰塵并將灰塵集中于吸風(fēng)口處，由吸塵機(jī)構(gòu)制造強(qiáng)大的吸力將灰塵吸入灰塵存儲(chǔ)箱中。在清掃吸塵之后，利用安裝在殼體下面的清潔布擦除殘留在地面上的細(xì)小灰塵。輪子電機(jī)、吸塵電機(jī)和毛刷電機(jī)使用的都是無刷直流電機(jī)。
[0028]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體(1)，機(jī)器人本體(1)上設(shè)置有殼體(2)、行走輪(3)和萬向輪(7)，其特征在于:行走輪(3)固定連接無刷直流電機(jī)(8)，殼體(2)下部設(shè)置有清掃刷(4)，清掃刷(4)內(nèi)設(shè)置有吸塵口(5)，吸塵口(5)內(nèi)設(shè)置有吸塵器(10)，吸塵器(10)內(nèi)設(shè)置有無刷直流電機(jī)(8)，吸塵器(10) —側(cè)固定連接灰塵存儲(chǔ)箱(11)，清掃刷(4) 一側(cè)固定連接旋轉(zhuǎn)桿(9)，旋轉(zhuǎn)桿(9) 一側(cè)固定連接無刷直流電機(jī)(8)，殼體(2)下部設(shè)置有清潔布(6)，機(jī)器人本體(1)內(nèi)設(shè)置有電源系統(tǒng)(12)，該電源系統(tǒng)(12)內(nèi)設(shè)置有可充電的5伏鋰電池，電源系統(tǒng)(12)電性連接主控制系統(tǒng)(13)，主控制系統(tǒng)(13)控制執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)(14)，同時(shí)控制傳感器系統(tǒng)(13)以及控制輸入輸出系統(tǒng)(16)，機(jī)器人本體⑴內(nèi)設(shè)置有MCU主控電路(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU主控電路(17)采用stc89c52單片機(jī);MCU主控電路(17)控制穩(wěn)壓電路(18)，同時(shí)控制充電位檢測電路(19)，該MCU主控電路(17)還控制電壓檢測電路(20)，該MCU主控電路(17)控制防撞電路(22)以及控制防跌落電路(21)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制系統(tǒng)(13)內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)(26)，該單片機(jī)(26)為AT89C52單片機(jī)，該單片機(jī)(26)與看門狗電路(24)相互控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器系統(tǒng)(15)內(nèi)設(shè)置有傳感器電路(31)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入輸出系統(tǒng)(16)內(nèi)設(shè)置有紅外接收電路(32)，該輸入輸出系統(tǒng)(16)內(nèi)還設(shè)置有液晶顯示電路(27)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)(14)內(nèi)設(shè)置有PWM調(diào)速電路(25)，該P(yáng)WM調(diào)速電路(25)控制電機(jī)(23);所述執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)(14)內(nèi)還設(shè)置有繼電器控制電路(28)，該繼電器控制電路(28)控制清掃部件電機(jī)(29)以及控制垃圾箱蓋電機(jī)(30)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體，機(jī)器人本體上設(shè)置有殼體、行走輪和萬向輪，行走輪固定連接無刷直流電機(jī)，殼體下部設(shè)置有清掃刷，清掃刷內(nèi)設(shè)置有吸塵口，吸塵口內(nèi)設(shè)置有吸塵器，吸塵器內(nèi)設(shè)置有無刷直流電機(jī)，吸塵器一側(cè)固定連接灰塵存儲(chǔ)箱，清掃刷一側(cè)固定連接旋轉(zhuǎn)桿，旋轉(zhuǎn)桿一側(cè)固定連接無刷直流電機(jī)，殼體下部設(shè)置有清潔布，機(jī)器人本體內(nèi)設(shè)置有電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有可充電的5伏鋰電池，電源系統(tǒng)電性連接主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)控制執(zhí)行電機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)控制傳感器系統(tǒng)以及控制輸入輸出系統(tǒng)，機(jī)器人本體內(nèi)設(shè)置有MCU主控電路。本發(fā)明通過利用安裝在殼體下面的清潔布擦除殘留在地面上的細(xì)小灰塵。
【IPC分類】A47L11/40, A47L9/28, A47L11/24
【公開號(hào)】CN105286728
【申請?zhí)枴緾N201510598199
【發(fā)明人】陳帥華, 湯勇, 許艷英, 包宋建
【申請人】重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月18日