CN102983461B - 人工智能充电系统中的智能插座 - Google Patents
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Abstract
一种电源插座领域的人工智能充电系统中的智能插座，与本发明以外的智能插头装置相配套，包括触发信号接收通道、控制电路单元、无线电发射装置、红外光波发射单元、激光发生器；控制电路单元根据触发信号接收通道收到智能插头装置无线电载波信号后解码出的I信号接通无线电发射装置和红外光波发射单元发出无线电和红外光波定位信号，引导智能插头装置移动到智能插座前定位；根据II信号接通激光发生器发出激光束定位信号，引导智能插头装置将电源插头插进电源插座，达到自动充电的目的；根据III信号停止发出所有定位信号，完成充电任务。本发明性能优良、可靠性高、稳定性好、结构简单、成本低廉，同时安全可靠、易于实现，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及高科技的智能电源插座技术领域，尤其是涉及一种用于智能机械或机器人需要充电时，能引导其自动寻找电源插座位置、自动跟踪移动到电源插座前、自动分析判断定位，并驱动机械臂将电源插头准确插进电源插座进行充电的人工智能充电系统中的智能插座。
背景技术
目前国内外智能机械或机器人已经越来越多的进入人们的视野，甚至进入到我们的生活，如市场上出现的自动吸尘器就是一种简单的智能机械，能自动在地上团团转打扫卫生。智能机械或机器人都需要自带能源，基本上都使用蓄电池作为动力，但大多都不具备自动寻找电源插座自动充电的功能，从而使智能机械或机器人的使用产生了局限性。所以解决智能机械或机器人自动寻找电源插座自动充电的技术问题对大量推广使用现代智能机械或机器人技术将带来深远的意义。
发明内容
人工智能充电系统主要由智能插座、智能插头装置两部分组成，工作时，置于智能机械或机器人内的智能插头装置根据智能机械或机器人需要充电时的请求自动发出无线电信号，触发安装在建筑墙面并收到无线电信号的智能插座发出无线电和红外光波定位信号，智能插头装置自动跟踪定位信号，驱动智能机械或机器人的动力机构和机械臂移动到智能插座前，进行电源插头插座上下和左右精确定位，并根据智能插座最后发出的激光束定位信号，驱动机械臂将电源插头准确插进电源插座进行充电。
高精度人工智能充电系统的核心部件之一是智能插座，而智能插座是人工智能充电系统自动寻找电源插座自动充电的关键。
由于智能插座一方面必须通过无线电进行即时通讯、电路控制和信息交换，另一方面还必须面对各种复杂的电磁干扰。因此对整个智能插座的设计要求很高。在电路方面必须接收灵敏度高、选择性好、抗干扰、响应速度快、能远距离和长期连续工作。
综上所述，为了解决智能机械或机器人不具备自动寻找电源插座自动充电的技术问题和设计中的难度。本发明提供一种用于智能机械或机器人需要充电时，能引导其自动寻找电源插座位置、自动跟踪移动到电源插座前、自动分析判断定位，并驱动机械臂将电源插头准确插进电源插座进行充电的人工智能充电系统中的智能插座。本发明不仅具有接收灵敏度高、选择性好、响应速度快、能远距离和长期连续工作；而且性能优良、可靠性高、稳定性好、结构简单、成本低廉，可广泛用于智能机械或机器人，利于推广使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种人工智能充电系统中的智能插座，与本发明以外的智能插头装置相配套，此人工智能充电系统中的智能插座包括壳体、壳体上的电源插座，还包括壳体上的：
一个触发信号接收通道，用于接收智能插头装置发送的第一次无线电载波I信号，第二次无线电载波II信号，第三次无线电载波III信号，并经放大滤波、超外差式变频、串行放大、削波降噪、检波解码输出I信号、II信号、III信号；
一个控制电路单元，用于根据触发信号接收通道内的数据解码模块输入的I信号接通无线电发射装置和红外光波发射单元发出无线电和红外光波定位信号、同样根据II信号接通激光发生器发出激光束定位信号、根据III信号关闭无线电发射装置和红外光波发射单元以及激光发生器，停止发出无线电、红外光波、激光束定位信号；
一个无线电发射装置，用于发出无线电定位信号；
一个红外光波发射单元，发光管安装在电源插座中心处，用于发送红外光波定位信号；
一个激光发生器，激光管安装在电源插座上，用于发射激光束定位信号；
一个电源装置，用于将220V交流电转为直流电工作电源；
所述的触发信号接收通道在收到智能插头装置无线电载波I信号后，将解码出的I信号输入到与之互连的控制电路单元，控制电路单元分别与无线电发射装置、红外光波发射单元、激光发生器控制端连接，并根据I信号接通无线电发射装置和红外光波发射单元发出无线电和红外光波定位信号，用来引导智能插头装置自动跟踪移动到电源插座前并定位；
同理，当智能插头装置发出第二次无线电载波II信号时，控制电路单元根据II信号接通激光发生器发出激光束定位信号，用来引导智能插头装置驱动其机械臂将电源插头准确插进电源插座；
同理，当智能插头装置发出第三次无线电载波III信号，控制电路单元根据据III信号关闭无线电发射装置和红外光波发射单元以及激光发生器，停止发出无线电、红外光波、激光束定位信号，进入下一个轮回，从而达到使人工智能充电系统能自动寻找电源插座自动进行充电的目的。
所述的触发信号接收通道包括：
一个无线电调谐接收头，用于接收智能插头装置发送的第一次无线电载波I信号，第二次无线电载波II信号，第三次无线电载波III信号；
一个第一高频放大器，用于放大无线电调谐接收头输入的无线电载波信号；
一个第一带通滤波器，用于滤去第一高频放大器输入的无线电载波信号的杂波；
一个第二高频放大器，用于再次放大第一带通滤波器输入的无线电载波信号；
一个第二带通滤波器，用于再次滤去第二高频放大器输入的无线电载波信号的杂波；
一个振荡器，用于产生高频正弦振荡波；
一个混频器，用于将第二带通滤波器输入的无线电载波信号和来自振荡器的高频正弦振荡波进行超外差式变频，差出低频调制信号；
一个低频带通滤波器，用于滤去混频器输入的低频调制信号的杂波；
一个串行放大器，用于放大带通滤波器输入的低频调制信号；
一个检波器，用于对串行放大器输入的低频调制信号进行包络检波，检波出含有I信号、II信号、III信号等编码信息的数字串行信号；
一个比较器，用于对检波器输入的数字串行信号进行削波降噪整形处理；
一个数据解码模块，用于比较器输入的数字串行信号进行解码，解码出I信号、II信号、III信号；
所述的无线电调谐接收头将接收的无线电载波信号送入与之互连的第一高频放大器，第一高频放大器将无线电载波信号放大后输入与之互连的第一带通滤波器，第一带通滤波器将滤去杂波后的无线电载波信号送入与之互连的第二高频放大器进行再一次放大，第二高频放大器放大后的无线电载波信号送入与之互连的第二带通滤波器进行再一次滤波后送入与之互连的混频器，和来自振荡器的正弦振荡波进行超外差式变频，差出的低频调制信号通过与之互连的低频带通滤波器滤波后分别送入与之互连的串行放大器，串行放大器将放大后的低频调制信号送入与之互连的检波器进行包络检波，检波器将检波出的含有I信号、II信号、III信号等编码信息的数字串行信号送入与之互连的比较器进行削波降噪整形处理，由其输出端送入与之相连的数据解码模块解码出I信号、II信号、III信号。
由于本发明采用上述技术方案，所以解决了智能机械或机器人自动寻找电源插座自动充电的技术问题。
本发明的有益效果是：
1.由于本发明采用上述技术方案，不仅具有接收灵敏度高、选择性好、品质因素优、抗温漂、抗干扰、响应速度快、能远距离自动寻找插座和长期连续工作；而且性能优良、可靠性高、稳定性好、结构简单、成本低廉，达到了自动寻找电源插座自动充电的目的，可广泛用于智能机械或机器人。
2.由于采用了智能插座、智能插头装置两部分组成的人工智能充电系统，所以具有自动寻找电源插座位置、自动跟踪移动到电源插座前、自动分析判断定位，并驱动机械臂将电源插头准确插进电源插座进行充电的功能、显著提高了智能机械或机器人综合性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明实施例的电原理方框示意图；
图2是本发明实施例的触发信号接收通道电原理方框示意图；
图中：1触发信号接收通道、2控制电路单元、3无线电发射装置、4红外光波发射单元、5激光发生器、6电源装置、7无线电调谐接收头、8第一高频放大器、9第一带通滤波器、10第二高频放大器、11第二带通滤波器、12振荡器、13混频器、14低频带通滤波器、15串行放大器、16检波器、17比较器、18数据解码模块。
具体实施方式
在图1中，触发信号接收通道(1)用于接收智能插头装置发送的第一次无线电载波I信号，第二次无线电载波II信号，第三次无线电载波III信号，并解码输出I信号、II信号、III信号；控制电路单元(2)用于根据触发信号接收通道(1)内的数据解码模块(18)输入的I信号接通无线电发射装置(3)和红外光波发射单元(4)发出无线电和红外光波定位信号、同样根据II信号接通激光发生器(5)发出激光束定位信号、根据III信号关闭无线电发射装置(3)和红外光波发射单元(4)以及激光发生器(5)，停止发出无线电、红外光波、激光束定位信号；无线电发射装置(3)用于发出无线电定位信号；红外光波发射单元(4)的发光管安装在电源插座中心处，用于发送红外光波定位信号；激光发生器(5)的激光管安装在电源插座上，用于发射激光束定位信号；电源装置(6)用于将220V交流电转为直流电工作电源；
所述的触发信号接收通道(1)在收到智能插头装置无线电载波I信号后，将解码出的I信号输入到与之互连的控制电路单元(2)，控制电路单元(2)分别与无线电发射装置(3)、红外光波发射单元(4)、激光发生器(5)控制端连接，并根据I信号接通无线电发射装置(3)和红外光波发射单元(4)发出无线电和红外光波定位信号，用来引导智能插头装置自动跟踪移动到电源插座前并定位；
同理，当智能插头装置发出第二次无线电载波II信号时，控制电路单元(2)根据II信号接通激光发生器(5)发出激光束定位信号，用来引导智能插头装置驱动其机械臂将电源插头准确插进电源插座；
同理，当智能插头装置发出第三次无线电载波III信号，控制电路单元(2)根据据III信号关闭无线电发射装置(3)和红外光波发射单元(4)以及激光发生器(5)，停止发出无线电、红外光波、激光束定位信号。
在图2中，所述的触发信号接收通道(1)包括：无线电调谐接收头(7)用于接收智能插头装置发送的第一次无线电载波I信号，第二次无线电载波II信号，第三次无线电载波III信号；第一高频放大器(8)用于放大无线电调谐接收头(7)输入的无线电载波信号；第一带通滤波器(9)用于滤去第一高频放大器(8)输入的无线电载波信号的杂波；第二高频放大器(10)用于再次放大第一带通滤波器(9)输入的无线电载波信号；第二带通滤波器(11)，用于再次滤去第二高频放大器(10)输入的无线电载波信号的杂波；振荡器(12)用于产生高频正弦振荡波；混频器(13)用于将第二带通滤波器(11)输入的无线电载波信号和来自振荡器(12)的高频正弦振荡波进行超外差式变频，差出低频调制信号；低频带通滤波器(14)用于滤去混频器(13)输入的低频调制信号的杂波；串行放大器(15)用于放大带通滤波器输入的低频调制信号；检波器(16)用于对串行放大器(15)输入的低频调制信号进行包络检波，检波出含有I信号、II信号、III信号等编码信息的数字串行信号；比较器(17)用于对检波器(16)输入的数字串行信号进行削波降噪整形处理；数据解码模块(18)用于比较器(17)输入的数字串行信号进行解码，解码出I信号、II信号、III信号；
所述的无线电调谐接收头(7)将接收的无线电载波信号送入与之互连的第一高频放大器(8)，第一高频放大器(8)将无线电载波信号放大后输入与之互连的第一带通滤波器(9)，第一带通滤波器(9)将滤去杂波后的无线电载波信号送入与之互连的第二高频放大器(10)进行再一次放大，第二高频放大器(10)放大后的无线电载波信号送入与之互连的第二带通滤波器(11)进行再一次滤波后送入与之互连的混频器(13)，和来自振荡器(12)的正弦振荡波进行超外差式变频，差出的低频调制信号通过与之互连的低频带通滤波器(14)滤波后分别送入与之互连的串行放大器(15)，串行放大器(15)将放大后的低频调制信号送入与之互连的检波器(16)进行包络检波，检波器(16)将检波出的含有I信号、II信号、III信号等编码信息的数字串行信号送入与之互连的比较器(17)进行削波降噪整形处理，由其输出端送入与之相连的数据解码模块(18)解码出I信号、II信号、III信号。
Claims (2)
1.一种人工智能充电系统中的智能插座，与该智能插座以外的人工智能充电系统中的智能插头装置相配套，包括壳体、壳体上的电源插座，其特征是：还包括壳体上的：
一个触发信号接收通道，用于接收智能插头装置发送的第一次无线电载波Ⅰ信号，第二次无线电载波Ⅱ信号，第三次无线电载波Ⅲ信号，并解码输出Ⅰ信号、Ⅱ信号、Ⅲ信号；
一个控制电路单元，用于根据输入的Ⅰ信号接通无线电发射装置和红外光波发射单元发出无线电和红外光波定位信号、Ⅱ信号接通激光发生器发出激光束定位信号、Ⅲ信号关闭无线电发射装置和红外光波发射单元以及激光发生器，停止发出无线电、红外光波、激光束定位信号；
一个无线电发射装置，用于发出无线电定位信号；
一个红外光波发射单元，发光管安装在电源插座中心处，用于发送红外光波定位信号；
一个激光发生器，激光管安装在电源插座上，用于发射激光束定位信号；
一个电源装置，用于将220V交流电转为直流电工作电源；
所述的触发信号接收通道在收到智能插头装置无线电载波信号后，经放大滤波、变频解码输入到与之互连的控制电路单元，控制电路单元分别与无线电发射装置、红外光波发射单元、激光发生器控制端连接，并根据解码出的Ⅰ信号接通无线电发射装置和红外光波发射单元发出无线电和红外光波定位信号，根据Ⅱ信号接通激光发生器发出激光束定位信号，根据Ⅲ信号关闭无线电发射装置和红外光波发射单元以及激光发生器，停止发出无线电、红外光波、激光束定位信号。
2.根据权利要求1所述的一种人工智能充电系统中的智能插座，其特征是：所述的触发信号接收通道包括：
一个无线电调谐接收头，用于接收智能插头装置发送的第一次无线电载波Ⅰ信号，第二次无线电载波Ⅱ信号，第三次无线电载波Ⅲ信号；
一个第一高频放大器，用于放大无线电调谐接收头输入的无线电载波信号；
一个第一带通滤波器，用于滤去第一高频放大器输入的无线电载波信号的杂波；
一个第二高频放大器，用于再次放大第一带通滤波器输入的无线电载波信号；
一个第二带通滤波器，用于再次滤去第二高频放大器输入的无线电载波信号的杂波；
一个振荡器，用于产生高频正弦振荡波；
一个混频器，用于将第二带通滤波器输入的无线电载波信号和来自振荡器的高频正弦振荡波进行超外差式变频，差出低频调制信号；
一个低频带通滤波器，用于滤去混频器输入的低频调制信号的杂波；
一个串行放大器，用于放大带通滤波器输入的低频调制信号；
一个检波器，用于对串行放大器输入的低频调制信号进行包络检波，检波出含有Ⅰ信号、Ⅱ信号、Ⅲ信号编码信息的数字串行信号；
一个比较器，用于对检波器输入的数字串行信号进行削波降噪整形处理；
一个数据解码模块，用于对比较器输入的数字串行信号进行解码，解码出Ⅰ信号、Ⅱ信号、Ⅲ信号；
所述的无线电调谐接收头将接收的无线电载波信号送入与之互连的第一高频放大器，第一高频放大器将无线电载波信号放大后输入与之互连的第一带通滤波器，第一带通滤波器将滤去杂波后的无线电载波信号送入与之互连的第二高频放大器进行再一次放大，第二高频放大器放大后的无线电载波信号送入与之互连的第二带通滤波器进行再一次滤波后送入与之互连的混频器，和来自振荡器的正弦振荡波进行超外差式变频，差出的低频调制信号通过与之互连的低频带通滤波器滤波后分别送入与之互连的串行放大器，串行放大器将放大后的低频调制信号送入与之互连的检波器进行包络检波，检波器将检波出的含有Ⅰ信号、Ⅱ信号、Ⅲ信号编码信息的数字串行信号送入与之互连的比较器进行削波降噪整形处理，由其输出端送入与之相连的数据解码模块解码出Ⅰ信号、Ⅱ信号、Ⅲ信号。
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| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Gu Xiaoye Inventor after: Gu Qun Inventor before: Gu Xiaoye |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 310011 HANGZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 310051 HANGZHOU, ZHEJIANG PROVINCE Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: GU XIAOYE TO: GU XIAOYE GU QUN |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20140725 Address after: Hangzhou City, Zhejiang province 310051 Binjiang District West Street No. 88 Jiangling Road, building 3, room 313 Applicant after: HANGZHOU YANGGUO TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 310011 18-55-204 room, Concord village, Hangzhou, Zhejiang Applicant before: Gu Xiaoye |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181114 Address after: 314200 West Side of Jiuchang Highway and South Side of Baixu Road, Caoqiao Street, Pinghu City, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Pinghu Sanchuan Textile Fabric Co., Ltd. Address before: 310051 313, room 3, 88 Jiangling Road, Binjiang District, Hangzhou, Zhejiang. Patentee before: HANGZHOU YANGGUO TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140827 Termination date: 20190929 |