專利名稱：飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池電量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電池電量是飛行機器人控制系統(tǒng)中的一個重要參數(shù)。在飛行機器人控制系統(tǒng)中，當電池電量不足時，要求控制系統(tǒng)能夠提早控制飛行機器人安全降落，防止出現(xiàn)飛行機器 人在空中由于電量不足而跌落的情況。目前已有的電池電量監(jiān)測系統(tǒng)主要采取監(jiān)測電池電壓的方式，但由于在電池電量與電壓并不是線性關(guān)系，在電池剩余電量較少時，電壓的變化很小，很容易對剩余電量誤判，造成飛行機器人從空中跌落的情況發(fā)生。為了避免此種情況的發(fā)生，必須將用于判斷電池電量為零的電壓閾值增大。另外由于在電池電壓的采樣及A/D轉(zhuǎn)換過程中，會產(chǎn)生誤差，此種通過檢測電池電壓判斷電池電量的方法并不十分準確。

發(fā)明內(nèi)容
針對上面技術(shù)背景中描述的目前已有的電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，在電池電量判斷方法中存在的不足，本發(fā)明提出了一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括微控制單元MCU、無線通信模塊、電源模塊、電能計量芯片、就地電能LED顯示模塊和數(shù)據(jù)分析計算機；其中，所述微控制單元MCU分別與所述無線通信模塊、電能計量芯片和電源模塊連接，用于整個系統(tǒng)控制和信息處理；所述無線通信模塊分別與所述電源模塊、微控制單元MCU和數(shù)據(jù)分析計算機連接，用于將信息通過無線信號傳送至數(shù)據(jù)分析計算機；所述電源模塊分別與所述微控制單元MCU、無線通信模塊和電能計量芯片連接，用于對系統(tǒng)各個模塊的進行供電；所述電能計量芯片與所述微控制單元MCU、就地電能LED顯示模塊和電源模塊連接，用于獲取系統(tǒng)信息；所述信息包括電池剩余容量、溫度、電池當前電壓、電流、預計的剩余運行時間；所述就地電能LED顯示模塊與所述電能計量芯片連接，用于顯示當前系統(tǒng)電量；所述數(shù)據(jù)分析計算機與所述無線通信模塊通過無線信號連接，用于接收、存儲和處理從無線通信模塊發(fā)送來的信息，對系統(tǒng)信息做出分析，并根據(jù)分析后的結(jié)果繪制電池放電曲線，當電量低于總電量的5%時，發(fā)送返回指令使飛行機器人在人為控制下或以自主方式返回起飛點。所述就地電能LED顯示模塊采用的是四段式LED顯示。所述的四段LED顯示方式是，當只有I個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的0-25%范圍內(nèi)；有2個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的25-50%范圍內(nèi)；有3個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的50-75%范圍內(nèi)；有4個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的75-100%范圍內(nèi)。所述微控制單元MCU與所述電能計量芯片采用內(nèi)部整合電路IIC協(xié)議進行通信。所述微控制單元MCU與所述數(shù)據(jù)分析計算機之間采用無線通信鏈路的方式進行通信。本發(fā)明的效果在于，在飛行機器人控制系統(tǒng)中，當電池電量不足時，控制系統(tǒng)能夠 提早控制飛行機器人安全降落，有效防止出現(xiàn)飛行機器人在空中由于電量不足而跌落。


圖I是本發(fā)明提供的一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一種飛行機器人電池電量檢測系統(tǒng)的低電量自返回框圖。
具體實施例方式圖I是本發(fā)明提供的一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖I中，系統(tǒng)包括微控制單元MCU、無線通信模塊、電源模塊、電能計量芯片、就地電能LED顯示模塊和數(shù)據(jù)分析計算機；其中，所述微控制單元MCU分別與所述無線通信模塊、電能計量芯片和電源模塊連接，用于整個系統(tǒng)控制和信息處理；所述無線通信模塊分別與所述電源模塊、微控制單元MCU和數(shù)據(jù)分析計算機連接，用于將信息通過無線信號傳送至數(shù)據(jù)分析計算機；所述電源模塊分別與所述微控制單元MCU、無線通信模塊和電能計量芯片連接，用于對系統(tǒng)各個模塊的進行供電；所述電能計量芯片與所述微控制單元MCU、就地電能LED顯示模塊和電源模塊連接，用于獲取系統(tǒng)信息，所述信息包括電池剩余容量、溫度、電池當前電壓、電流、預計的剩余運行時間等數(shù)據(jù)；所述就地電能LED顯示模塊與所述電能計量芯片連接，采用四段式LED顯示當前電量，每個點亮的LED代表25%剩余電量，用于顯示當前系統(tǒng)電量；所述數(shù)據(jù)分析計算機與所述無線通信模塊通過無線信號連接，用于接收、存儲和處理從無線通信模塊發(fā)送來的電量信息，對系統(tǒng)電池電量信息做出分析，并根據(jù)分析后的結(jié)果繪制電池放電曲線。圖2是本發(fā)明提供的一種飛行機器人電池電量檢測系統(tǒng)的低電量自返回框圖。步驟I :微控制單元MCU讀取電能計量芯片內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得電池狀態(tài)信息；步驟2 :微控制單元MCU保存電池電量信息至本地存儲器，并經(jīng)由通訊模塊傳給數(shù)據(jù)分析計算機；步驟3 :微控制單元MCU判斷電池電量是否大于總電池電量的5%，如果電池電量大于5%，則繼續(xù)執(zhí)行步驟I ;否則執(zhí)行步驟4 ；步驟4 :微控制單元MCU發(fā)出控制指令，控制飛行機器人器返航；步驟5:結(jié)束本發(fā)明的效果在于，當飛行機器人電池電量不足時，控制系統(tǒng)能夠提早發(fā)出命令，控制飛行機器人安全降落，有效防止出現(xiàn)飛行機器人在空中由于電量不足而跌落，并且飛行機器人還具有電池電量本地顯示的功能。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)力要 求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括微控制単元MCU、無線通信模塊、電源模塊、電能計量芯片、就地電能LED顯示模塊和數(shù)據(jù)分析計算機； 其中，所述微控制単元MCU分別與所述無線通信模塊、電能計量芯片和電源模塊連接，用于整個系統(tǒng)控制和信息處理； 所述無線通信模塊分別與所述電源模塊、微控制単元MCU和數(shù)據(jù)分析計算機連接，用于將信息通過無線通信模塊傳送至數(shù)據(jù)分析計算機； 所述電源模塊分別與所述微控制単元MCU、無線通信模塊和電能計量芯片連接，用于對系統(tǒng)各個模塊的進行供電； 所述電能計量芯片與所述微控制単元MCU、就地電能LED顯示模塊和電源模塊連接，用于獲取系統(tǒng)信息；所述信息包括電池剩余容量、溫度、電池當前電壓、電流、預計的剩余運行時間； 所述就地電能LED顯示模塊與所述電能計量芯片連接，用于顯示當前系統(tǒng)電量； 所述數(shù)據(jù)分析計算機與所述無線通信模塊通過無線信號連接，用于接收、存儲和處理從無線通信模塊發(fā)送來的信息，對系統(tǒng)信息做出分析，并根據(jù)分析后的結(jié)果繪制電池放電曲線，當電量低于總電量的5%吋，發(fā)送返回指令使飛行機器人在人為控制下或以自主方式返回起飛點。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述就地電能LED顯示模塊采用的是四段式LED顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的四段LED顯示方式是，當只有I個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的0-25%范圍內(nèi)；有2個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的25-50%范圍內(nèi)；有3個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的50-75%范圍內(nèi)；有4個led燈亮時，代表電池當前電量在總電量的75-100%范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制単元MCU與所述電能計量芯片采用內(nèi)部整合電路IIC協(xié)議進行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制単元MCU與所述數(shù)據(jù)分析計算機之間采用無線通信鏈路的方式進行通信。
全文摘要
本發(fā)明屬于電池電量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行機器人電池電量監(jiān)測系統(tǒng)。技術(shù)方案是，所述系統(tǒng)包括微控制單元MCU、無線通信模塊、電源模塊、電能計量芯片、就地電能LED顯示模塊和數(shù)據(jù)分析計算機；本發(fā)明的效果在于，在飛行機器人飛行過程中，當電池電量不足時，控制系統(tǒng)能夠提早控制飛行機器人安全降落，有效防止出現(xiàn)飛行機器人在空中由于電量不足而跌落。
文檔編號G01R31/36GK102768341SQ20121024128
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者劉春陽, 吳華, 李釗, 楊國田, 柳長安 申請人:華北電力大學