CN107370246A - 一种基于无线充电功能的节能扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，包括机器人本体及供电电池、主控制器、转轮驱动机构，还包括定时模块、电量检测模块、导航定位模块、无线接收线圈、充电转换电路；对供电电池检测获得剩余电量值；对机器人本体当前位置坐标定位，根据导航路线进行导航；根据剩余电量值小于预设的剩余电量阈值时，计算获得导航路线，并根据导航路线生成驱动信号及触发信号；驱动机器人本体按照导航路线行走，根据触发信号建立与外部无线充电座的电感耦合以接收电流；所述充电转换电路，用于将无线接收线圈所接收电流转换成直流电并输入供电电池存储。本发明实现了扫地机器人的自动充电功能，提高了充电效率，使得充电方式灵活，增强实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，属于扫地机器人制造的技术领域。
背景技术
扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人 。
扫地机器的机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的操作面板。一般能设定时间预约打扫，自行充电。机器人科技现今越趋成熟，故每种品牌都有不同的研发方向，拥有特殊的设计，如: 双吸尘盖、附手持吸尘器、等功能。
尽管如此，现有的扫地机器人仍存在不足。如申请号：201410685934.3 申请日：2014-11-25的文件中，公开了一种扫地机器人，其包括本体、行走机构、驱动机构、清扫机构、电池模组、传感器模组、提示装置和控制装置，其中，所述驱动机构分别与所述行走机构和所述清扫机构相连，所述传感器模组包括距离传感器和用于实时检测大气压情况的大气压传感器，所述控制装置分别与所述传感器模组和所述提示装置相连，所述控制装置根据所述大气压情况控制所述提示装置向用户发出提示信息，所述电池模组分别与所述驱动机构、传感器模组、提示装置和控制装置相连以给所述驱动机构、传感器模组、提示装置和控制装置供电。该扫地机器人具有大气压检测功能，并能够根据当前大气压情况向用户发出提示信息，其还公开了一种扫地机器人系统。
而在另外一篇申请号：201610114750.0 申请日：2016-03-01的文件中，公开了一种扫地机器人，所述扫地机器人包括本体，本体上设有相互独立的多个行走装置，每个行走装置均包括外壳和至少一部分设在外壳内的驱动轮组件，且多个行走装置的驱动轮组件相互可替换，每个驱动轮组件均包括：传动组件、滚轮、电机和编码器，滚轮绕水平轴线可旋转地与传动组件相连；电机用于驱动滚轮旋转，电机与传动组件相对固定地连接并通过传动组件与滚轮传动连接；编码器与电机相连以控制电机变速。根据本发明的扫地机器人，通过设置多个可相互替换的驱动轮组件，可以提高驱动轮组件的通用性，使驱动轮组件的零部件共用化和标准化，从而提高扫地机器人的生产效率和装配效率，降低生产成本。
尽管上述文献对扫地机器人做出改进，使得机器人具有大气压检测功能，并能够根据当前大气压情况向用户发出提示信息或可以提高驱动轮组件的通用性，但实际上，其在充电问题上仍无法很好地解决。现有的扫地机器人，无法根据电池剩余电量进行自动无线充电，无法很好地将无线充电技术与电量检测技术结合，导致机器人的充电效率低下，方式单一，降低机器人的供电实用性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，解决现有的扫地机器人，无法根据电池剩余电量进行自动无线充电，无法很好地将无线充电技术与电量检测技术结合，导致机器人的充电效率低下，方式单一的问题。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，包括机器人本体及设置于其上的供电电池、主控制器、转轮驱动机构，还包括定时模块、电量检测模块、导航定位模块、无线接收线圈、充电转换电路，其中定时模块，用于根据主控制器的控制信号在设定时间到达时输出激励信号；所述电量检测模块，用于根据激励信号对供电电池检测获得剩余电量值；所述导航定位模块，用于对机器人本体当前位置坐标定位，及根据导航路线进行导航；所述主控制器，用于根据剩余电量值小于预设的剩余电量阈值时，将预存外部无线充电座定位坐标结合机器人本体当前位置坐标定位计算获得导航路线，并根据导航路线生成驱动信号及触发信号；所述转轮驱动机构，用于根据驱动信号驱动机器人本体按照导航路线行走；所述无线接收线圈，用于根据触发信号建立与外部无线充电座的电感耦合以接收电流；所述充电转换电路，用于将无线接收线圈所接收电流转换成直流电并输入供电电池存储。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述定时模块采用计时器。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述计时器为H5S-WB2型计时器。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括显示模块，所述显示模块与主控制器相连。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述显示模块采用触摸显示屏。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述主控制器采用单片机。
本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本发明提供的一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，通过将电量检测技术和无线充电技术结合，并利用导航定位功能，实现机器人的自动电量检测和无线充电功能，利用智能化地控制功能，使得机器人可以根据设定时间进行自主充电，实现了扫地机器人的自动充电功能，提高了充电效率，使得充电方式灵活，增强实用性。可以解决现有的扫地机器人，无法根据电池剩余电量进行自动无线充电，无法很好地将无线充电技术与电量检测技术结合，导致机器人的充电效率低下，方式单一的问题。
附图说明
图1为本发明基于无线充电功能的节能扫地机器人的模块示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。
如图1所示，本发明设计了一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，包括机器人本体及设置于其上的供电电池、主控制器、转轮驱动机构，还包括定时模块、电量检测模块、导航定位模块、无线接收线圈、充电转换电路，其中主控制器分别于各模块建立连接。
其中，所述定时模块，用于根据主控制器的控制信号在设定时间到达时输出激励信号；所述电量检测模块，用于根据激励信号对供电电池检测获得剩余电量值；所述导航定位模块，用于对机器人本体当前位置坐标定位，及根据导航路线进行导航；所述主控制器，用于根据剩余电量值小于预设的剩余电量阈值时，将预存外部无线充电座定位坐标结合机器人本体当前位置坐标定位计算获得导航路线，并根据导航路线生成驱动信号及触发信号；所述转轮驱动机构，用于根据驱动信号驱动机器人本体按照导航路线行走；所述无线接收线圈，用于根据触发信号建立与外部无线充电座的电感耦合以接收电流；所述充电转换电路，用于将无线接收线圈所接收电流转换成直流电并输入供电电池存储。
所述扫地机器人的原理是：当剩余电量值小于预设的剩余电量阈值时，说明该节能扫地机器人需要进行充电，因此输出驱动信号及触发信号；并将预存外部无线充电座定位坐标结合机器人本体当前位置坐标定位计算获得导航路线，使得机器人本体按照导航路线行走，并在到达外部无线充电座区域时，建立与外部无线充电座的电感耦合以接收电流，并将所接收电流转换成直流电并输入供电电池存储。由此，供电电池再利用存储的电能实现供电。使得机器人可以根据设定时间进行自主充电，实现了扫地机器人的自动充电功能，提高了充电效率。
优选地，所述定时模块采用计时器。进一步地，所述计时器为H5S-WB2型计时器，该型号的计时器体积小，计时准确，可以减轻机器人本体的重量，提高计时的效率。
以及，本发明还包括显示模块，所述显示模块与主控制器相连。所述主控制器可以控制显示模块将剩余电量显示。为了更好地实现操作，所述显示模块采用触摸显示屏。为了实现对机器人的速度检测，可以还包括速度检测模块，所述速度检测模块与主控制器相连，利用检测的速度反馈至主控制器。
所述主控制器优选采用单片机，如AVR单片机采用增强的RISC结构，使其具有高速处理能力，在一个时钟周期内可执行复杂的指令，每MHz可实现1MIPS的处理能力。AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化。
为了提高扫地机器人的清洁效果，可以在所述机器人本体上设置清洁刷及石英玻璃纤维，利用清洁刷对地面进行清扫，同时石英玻璃纤维可以辅助清扫。
综上，本发明提供的基于无线充电功能的节能扫地机器人，使得机器人可以根据设定时间进行自主充电，实现了扫地机器人的自动充电功能，提高了充电效率，使得充电方式灵活，增强实用性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (8)
1.一种基于无线充电功能的节能扫地机器人，包括机器人本体及设置于其上的供电电池、主控制器、转轮驱动机构，其特征在于，还包括定时模块、电量检测模块、导航定位模块、无线接收线圈、充电转换电路，其中定时模块，用于根据主控制器的控制信号在设定时间到达时输出激励信号；所述电量检测模块，用于根据激励信号对供电电池检测获得剩余电量值；所述导航定位模块，用于对机器人本体当前位置坐标定位，及根据导航路线进行导航；所述主控制器，用于根据剩余电量值小于预设的剩余电量阈值时，将预存外部无线充电座定位坐标结合机器人本体当前位置坐标定位计算获得导航路线，并根据导航路线生成驱动信号及触发信号；所述转轮驱动机构，用于根据驱动信号驱动机器人本体按照导航路线行走；所述无线接收线圈，用于根据触发信号建立与外部无线充电座的电感耦合以接收电流；所述充电转换电路，用于将无线接收线圈所接收电流转换成直流电并输入供电电池存储。
2.根据权利要求1所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：所述定时模块采用计时器。
3.根据权利要求2所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：所述计时器为H5S-WB2型计时器。
4.根据权利要求1所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：还包括显示模块，所述显示模块与主控制器相连。
5.根据权利要求4所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：所述显示模块采用触摸显示屏。
6.根据权利要求1所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：还包括速度检测模块，所述速度检测模块与主控制器相连。
7.根据权利要求1所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：所述主控制器采用单片机。
8.根据权利要求1所述基于无线充电功能的节能扫地机器人，其特征在于：所述机器人本体上设置清洁刷及石英玻璃纤维。
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