CN111503769A - 空气净化装置 - Google Patents

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CN111503769A CN202010325615.7A CN202010325615A CN111503769A CN 111503769 A CN111503769 A CN 111503769A CN 202010325615 A CN202010325615 A CN 202010325615A CN 111503769 A CN111503769 A CN 111503769A
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吴华伟
阮云冲
万锐
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Abstract

本发明公开了一种空气净化装置，所述装置包括：位移模块、检测模块、净化模块和控制模块，控制模块分别与位移模块、检测模块和净化模块连接；检测模块，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将空气质量信息发送至控制模块；控制模块，用于根据空气质量信息生成空气净化指令，并将空气净化指令发送至位移模块和净化模块；位移模块，用于在接收到空气净化指令时，根据空气净化指令驱动空气净化装置进行移动；净化模块，用于接收空气净化指令，并根据空气净化指令执行空气净化操作。本发明通过位移模块驱动空气净化装置移动，不需要人力参与，从而避免使用者接触到待净化的空气环境。

Description

空气净化装置
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种空气净化装置。
背景技术
现有的室内空气净化器依靠轮毂转动进行移动，需要人力参与，而这意味着机器操纵者会进入到待净化的空气环境中。但因室内空气(如酒窖、地窖等常密闭空间)中混入有害物质的随机性及隐蔽性较高，难以察觉，且一旦有害物质浓度达到一定程度，便会影响操作者的身体健康。因此如何使操作者能够在远离待净化的空气环境的情况下，完成空气净化工作，是亟待解决的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空气净化装置，旨在解决现有技术中使用者会亲自接触到待净化的空气环境的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种空气净化装置，所述空气净化装置包括：位移模块、检测模块、净化模块和控制模块，所述控制模块分别与所述位移模块、所述检测模块和所述净化模块连接；
所述检测模块，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将所述空气质量信息发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述空气质量信息生成空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至所述位移模块和所述净化模块；
所述位移模块，用于在接收到所述空气净化指令时，根据所述空气净化指令驱动所述空气净化装置进行移动；
所述净化模块，用于接收所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令执行空气净化操作。
优选的，所述位移模块包括驱动单元和至少三个机械足臂，所述驱动单元与各机械足臂连接，所述驱动单元与所述控制模块连接；
所述驱动单元，用于从所述控制模块接收所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令生成第一驱动信号；
所述驱动单元，还用于将所述第一驱动信号发送至各机械足臂，以驱动各机械足臂执行位移动动作，使所述空气净化装置移动。
优选的，所述机械足臂由多个数字舵机通过连接件连接而形成，且各数字舵机均与所述驱动单元电连接；
所述数字舵机，用于接收所述第一驱动信号，并根据所述第一驱动信号执行位移动作。
优选的，所述驱动单元包括第一微处理器和第一通信单元，所述第一微处理器分别与所述第一通信单元和所述机械足臂连接；
所述第一通信单元，用于接收所述空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至所述第一微处理器；
所述第一微处理器，用于对所述空气净化指令进行解析，获得所述第一驱动信号，并将所述第一驱动信号发送至各机械足臂，以驱动各机械足臂执行位移动作。
优选的，所述第一通信单元包括物理接口收发器、网络隔离变压器和接收单元，所述网络隔离变压器分别与所述物理接口收发器和所述接收单元连接，所述物理接口收发器与所述第一微处理器连接；
所述接收单元，用于接收所述空气净化指令，并对所述空气净化指令进行解析，获得第一接收信号，将所述第一接收信号发送至所述网络隔离变压器；
所述网络隔离变压器，用于将所述第一接收信号发送至所述物理接口收发器；
所述物理接口收发器，用于根据所述第一接收信号生成第二接收信号，并将所述第二接收信号发送至所述第一微处理器。
优选的，所述净化模块包括开关控制单元和空气净化单元，所述开关控制单元分别与所述空气净化单元和所述控制模块连接；
所述开关控制单元，用于获取所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令控制所述空气净化单元工作，以执行空气净化操作。
优选的，所述检测模块包括第二微处理器、传感器模组和第二通信单元，所述第二微处理器分别与所述第二通信单元和所述传感器模组连接；
所述传感器模组，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将所述空气质量信息发送至所述第二微处理器；
所述第二微处理器，用于控制所述第二通信单元将所述空气质量信息发送至所述控制模块。
优选的，所述检测模块还包括LCD显示器和LCD驱动单元，所述LCD显示器分别与所述第二微处理器和所述LCD驱动单元连接，所述LCD驱动单元与所述第二微处理器连接；
所述LCD驱动单元，用于根据所述第二微处理器产生的第三控制信号生成第二驱动信号；
所述LCD显示器，用于从所述第二微处理器接收所述空气质量信息，并根据所述第二驱动信号对所述空气质量信息进行显示。
优选的，所述传感器模组包括温湿度传感器或气体传感器中的至少一种。
优选的，所述空气净化装置还包括电源模块，所述电源模块分别与所述位移模块、所述检测模块、所述净化模块和所述控制模块连接，用于提供空气净化装置工作所需的电能。
本发明通过设置位移模块、检测模块、净化模块和控制模块构成空气净化装置，所述控制模块分别与所述位移模块、所述检测模块和所述净化模块连接；所述检测模块，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将所述空气质量信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述空气质量信息生成空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至所述位移模块和所述净化模块；所述位移模块，用于在接收到所述空气净化指令时，根据所述空气净化指令驱动所述空气净化装置进行移动；所述净化模块，用于接收所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令执行空气净化操作。本发明通过位移模块驱动空气净化装置移动，不需要人力参与，从而避免使用者接触到待净化的空气环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明空气净化装置的第一种实施例的结构示意图；
图2为本发明空气净化装置的一种结构示意图；
图3为本发明位移模块的一种结构示意图；
图4为机械足臂移动姿态示意图；
图5位本发明空气净化装置的第二种实施例的结构示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，图1为本发明空气净化装置的第一种实施例的结构示意图。
如图1所示，在本实施例中，空气净化装置包括：位移模块100、检测模块200、净化模块300和控制模块400，控制模块400分别与位移模块100、检测模块200和净化模块300连接；
检测模块200，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将空气质量信息发送至控制模块；
控制模块400，用于根据所述空气质量信息生成空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至位移模块和净化模块；
位移模块100，用于在接收到空气净化指令时，根据空气净化指令驱动空气净化装置进行移动；
净化模块300，用于接收空气净化指令，并根据空气净化指令执行空气净化操作。
需要说明的是，空气质量信息可包括空气的温湿度、气体(如一氧化碳气体、甲醛等)含量或PM2.5含量。
需要说明的是，控制模块400接收到空气质量信息后，判断是否满足预设条件，若满足则生成空气净化指令。具体的，预设条件可为空气成分含量是否超出或低于预设阈值，如：空气湿度过低，PM2.5含量过高等，本实施例对具体阈值不做限定，可由使用者自由设定。所述预设条件还可以包括预设持续时间，在空气成分含量是否超出或低于预设值的基础上，判断是否超出预设持续时间，进而减少空气净化指令的误触发。
此外，控制模块400，还可用于接收外部控制信号，并根据外部控制信号和空气质量信息生成空气净化指令。外部控制信号可为一开关信号，控制模块400接收到开关信号时，针对空气质量信息中满足预设条件的对象，生成所述空气净化指令。其中，预设条件可参考前述。例如，控制模块400接收到了空气中湿度、温度、甲醛、PM2.5的信息，当控制模块400接收到外部控制信号时，开始生产空气净化指令，若判断出甲醛满足预设条件，则生成针对甲醛进行净化的指令。
需要说明的是，位移模块100可采用履带进行移动或采用机械足臂进行移动。本实施例以机械足臂进行说明。
参照图2和图3，图2为本发明空气净化装置的一种结构示意图，图3位本发明位移模块100的一种结构示意图。
在本实施例中，位移模块100包括驱动单元1001和至少三个机械足臂1002，驱动单元1001与各机械足臂1002连接，驱动单元1001与控制模块400连接；驱动单元1001，用于从所述控制模块接收空气净化指令，并根据空气净化指令生成第一驱动信号；驱动单元1001，还用于将第一驱动信号发送至各机械足臂1002，以驱动各机械足臂1002执行位移动动作，使空气净化装置移动。
机械足臂1002由多个数字舵机通过连接件1003连接而形成，且各数字舵机均与驱动单元1001电连接；数字舵机，用于接收第一驱动信号，并根据第一驱动信号执行位移动作。
需要说明的是，图3中，驱动单元1001、检测模块200、净化模块300和控制模块400可集成为空气净化装置本体1，机械足臂1002通过前后移动使空气净化装置本体1产生位移。
在本实施例中，机械足臂1002由第一数字舵机1004、第二数字舵机1005和第三数字舵机1006通过连接件1004连接而形成。机械足臂1002具有三个自由度，每个自由度由一个数字舵机1003控制，其中，靠近空气净化装置本体1的第一数字舵机1004与第二数字舵机1005和第三数字舵机1006的旋转中心轴线相互垂直。本实施例中，远离空气净化装置本体1的第三数字舵机1006与机械足臂1002中间的第二数字舵机1005的旋转中心轴线相互平行。
在本实施例中，采用六个机械足臂对空气净化装置的移动进行说明，其移动方式参照图4，以图4上方作为前进方向，当机械足臂1002的姿态从图4(A)变化至图4(B)时，即可使空气净化装置本体1前进；反过来，当机械足臂1002的姿态从图4(B)变化至图4(A)时，即可使空气净化装置本体1后退。可以理解的是，机械足臂1002的姿态变化是由多节数字舵机的旋转带动连接件1004实现的。
在本实施例中，驱动单元1001包括第一微处理器和第一通信单元，第一微处理器分别与第一通信单元和机械足臂1002连接；第一通信单元，用于接收空气净化指令，并将空气净化指令发送至所述第一微处理器；第一微处理器，用于对空气净化指令进行解析，获得所述第一驱动信号，并将第一驱动信号发送至各机械足臂1002，以驱动各机械足臂1002执行位移动作。
需要说明的是，第一微处理器可采用STM32F07系列的微处理器。第一驱动信号为脉冲宽度调制信号，用于驱动数字舵机运作。空气净化指令包括移动指令，第一微处理器根据移动指令，产生相应的脉冲宽度调制信号驱动数字舵机工作，进行移动。
在本实施例中，第一通信单元包括物理接口收发器、网络隔离变压器和接收单元，网络隔离变压器分别与物理接口收发器和接收单元连接，物理接口收发器与第一微处理器连接；接收单元，用于接收空气净化指令，并对空气净化指令进行解析，获得第一接收信号，将第一接收信号发送至所述网络隔离变压器；网络隔离变压器，用于将第一接收信号发送至所述物理接口收发器；物理接口收发器，用于根据第一接收信号生成第二接收信号，并将第二接收信号发送至第一微处理器。
需要说明的是，物理接口收发器可采用DM9161AEP以太网PHY，用于实现高速通信，网络隔离变压器可采用HR911105A网络变压器，接收单元通过无线方式接收空气净化指令，并将接收的信号转化成适用于以太网协议的信号模式，通过网络隔离变压器传输至物理接口收发器。此外，接收单元还可以直接采用以太网接口接收空气净化指令。
在本实施例中，净化模块300包括开关控制单元3001和空气净化单元3002，开关控制单元分别与空气净化单元和所述控制模块连接；开关控制单元，用于获取所述空气净化指令，并根据空气净化指令控制所述空气净化单元工作，以执行空气净化操作。
需要说明的是，空气净化单元为小型空气净化器，可集成多种类型的空气净化器，开关控制单元用于控制小型空气净化器的开关。空气净化指令包括开启空气净化器的指令，开关控制单元接收到开启空气净化器的指令时，控制相应的空气净化器打开执行空气净化操作。
本实施例通过设置位移模块、检测模块、净化模块和控制模块构成空气净化装置，所述控制模块分别与所述位移模块、所述检测模块和所述净化模块连接；所述检测模块，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将所述空气质量信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述空气质量信息生成空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至所述位移模块和所述净化模块；所述位移模块，用于在接收到所述空气净化指令时，根据所述空气净化指令驱动所述空气净化装置进行移动；所述净化模块，用于接收所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令执行空气净化操作。本实施例通过机械足臂驱动空气净化装置移动，不需要人力直接参与。使用者可进行远程操控或使空气净化装置按默认方式工作，完成空气净化操作，避免了使用者接触到待净化的空气环境。此外，通过多个机械足臂，使空气净化装置的移动方式更为灵活，能够在复杂地形中移动，移动更便利。
参照图5，图5为本发明空气净化装置的第二种实施例的结构示意图。
优选的，所述检测模块200包括第二微处理器2001、传感器模组2002和第二通信单元2003，第二微处理器2001分别与第二通信单元2003和传感器模组2002连接；传感器模组，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将空气质量信息发送至第二微处理器2001；第二微处理器2001，用于控制第二通信单元2003将空气质量信息发送至所述控制模块400。
需要说明的是，第二微处理器2001可采用STM32F10系列微处理器，传感器模组包括温湿度传感器或气体传感器中的至少一种。在本实施例中，传感器模组包括SI7021温湿度传感器、CCS811气体传感器和ZE08甲醛传感器。
在本实施例中，控制模块400可由使用者持有，第二通信单元2003可采用esp8266模组实现无线通信，将空气质量信息发送至使用者，便于使用者实时关注空气信息。
在本实施例中，所述检测模块200还包括LCD显示器2004和LCD驱动单元2005，LCD显示器2004分别与第二微处理器2001和LCD驱动单元2005连接，LCD驱动单元2005与所述第二微处理器2001连接；LCD驱动单元2005，用于根据第二微处理器2001产生的第三控制信号生成第二驱动信号；所述LCD显示器2004，用于从第二微处理器2001接收空气质量信息，并根据第二驱动信号对空气质量信息进行显示。
需要说明的是，LCD驱动单元2005主要为电源驱动电路，可采用TPS61040电源管理芯片作为主控芯片，根据第二微处理器2001产生的第三控制信号生成第二驱动信号。第二驱动信号实质为电源管理信号，用于为LCD显示器2004提供电源。
在本实施例中，空气净化装置还包括电源模块500，电源模块500分别与位移模块100、检测模块200、净化模块300和控制模块400连接，用于提供空气净化装置工作所需的电能。
本实施例通过无线通信单元将空气质量信息发送至使用者，以使使用者即使不接触待净化空气环境，也能掌握实时的空气质量。此外，本实施例还内置了电源，不依赖于电源插座和电源线，进一步提高了工作范围更灵活。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置包括：位移模块、检测模块、净化模块和控制模块，所述控制模块分别与所述位移模块、所述检测模块和所述净化模块连接；
所述检测模块，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将所述空气质量信息发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述空气质量信息生成空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至所述位移模块和所述净化模块；
所述位移模块，用于在接收到所述空气净化指令时，根据所述空气净化指令驱动所述空气净化装置进行移动；
所述净化模块，用于接收所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令执行空气净化操作。
2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述位移模块包括驱动单元和至少三个机械足臂，所述驱动单元与各机械足臂连接，所述驱动单元与所述控制模块连接；
所述驱动单元，用于从所述控制模块接收所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令生成第一驱动信号；
所述驱动单元，还用于将所述第一驱动信号发送至各机械足臂，以驱动各机械足臂执行位移动动作，使所述空气净化装置移动。
3.如权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述机械足臂由多个数字舵机通过连接件连接而形成，且各数字舵机均与所述驱动单元电连接；
所述数字舵机，用于接收所述第一驱动信号，并根据所述第一驱动信号执行位移动作。
4.如权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一微处理器和第一通信单元，所述第一微处理器分别与所述第一通信单元和所述机械足臂连接；
所述第一通信单元，用于接收所述空气净化指令，并将所述空气净化指令发送至所述第一微处理器；
所述第一微处理器，用于对所述空气净化指令进行解析，获得所述第一驱动信号，并将所述第一驱动信号发送至各机械足臂，以驱动各机械足臂执行位移动作。
5.如权利要求4所述的空气净化装置，其特征在于，所述第一通信单元包括物理接口收发器、网络隔离变压器和接收单元，所述网络隔离变压器分别与所述物理接口收发器和所述接收单元连接，所述物理接口收发器与所述第一微处理器连接；
所述接收单元，用于接收所述空气净化指令，并对所述空气净化指令进行解析，获得第一接收信号，将所述第一接收信号发送至所述网络隔离变压器；
所述网络隔离变压器，用于将所述第一接收信号发送至所述物理接口收发器；
所述物理接口收发器，用于根据所述第一接收信号生成第二接收信号，并将所述第二接收信号发送至所述第一微处理器。
6.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述净化模块包括开关控制单元和空气净化单元，所述开关控制单元分别与所述空气净化单元和所述控制模块连接；
所述开关控制单元，用于获取所述空气净化指令，并根据所述空气净化指令控制所述空气净化单元工作，以执行空气净化操作。
7.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述检测模块包括第二微处理器、传感器模组和第二通信单元，所述第二微处理器分别与所述第二通信单元和所述传感器模组连接；
所述传感器模组，用于检测周围环境中的空气质量信息，并将所述空气质量信息发送至所述第二微处理器；
所述第二微处理器，用于控制所述第二通信单元将所述空气质量信息发送至所述控制模块。
8.如权利要求7所述的空气净化装置，其特征在于，所述检测模块还包括LCD显示器和LCD驱动单元，所述LCD显示器分别与所述第二微处理器和所述LCD驱动单元连接，所述LCD驱动单元与所述第二微处理器连接；
所述LCD驱动单元，用于根据所述第二微处理器产生的第三控制信号生成第二驱动信号；
所述LCD显示器，用于从所述第二微处理器接收所述空气质量信息，并根据所述第二驱动信号对所述空气质量信息进行显示。
9.如权利要求7所述的空气净化装置，其特征在于，所述传感器模组包括温湿度传感器或气体传感器中的至少一种。
10.如权利要求1-9任意一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置还包括电源模块，所述电源模块分别与所述位移模块、所述检测模块、所述净化模块和所述控制模块连接，用于提供空气净化装置工作所需的电能。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10170038A (ja) * 1996-12-10 1998-06-26 Toshiba Corp 空気清浄器
CN103273980A (zh) * 2013-06-17 2013-09-04 吉林大学 可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人
CN107192041A (zh) * 2017-07-26 2017-09-22 北京小米移动软件有限公司 空气净化装置及空气净化系统
CN107883496A (zh) * 2017-12-12 2018-04-06 天津城建大学 移动式室内微环境调控机器人

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