CN112304035A - 智能地面除湿机器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于信息识别处理与机械自动化领域，具体涉及一种智能地面除湿机器及其工作方法。本智能地面除湿机器包括：主控制芯片组；识别检测装置，与主控制芯片组相连，用于检测地面湿度和地形环境；行为驱动装置，与主控制芯片组相连，用于控制智能地面除湿机器沿地面行走；除湿装置，与主控制芯片组相连，用于地面除湿；供电装置，与主控制芯片组相连，用于向智能地面除湿机器供电。可以智能选择除湿方法，无需人为调节除湿模式，节省了时间和人力。

Description

智能地面除湿机器及其工作方法

技术领域

本发明属于信息识别处理与机械自动化领域，具体涉及一种智能地面除湿机器及其工作方法。

背景技术

日常生活中经常会出现地面在拖完后不能迅速风干，或者因为水撒到地面上、地面回潮等问题造成的地面处于潮湿状态，尤其是梅雨季节，地面潮湿容易引起人滑倒；且潮湿环境会快速滋生细菌，对人体会造成一定的危害，使人体抵抗力减弱，引发其他疾病；地面长时间潮湿也会造成房屋内的湿度较大，导致家具发霉，减少了家具使用寿命。目前，人们对于地面除湿大多采用吸水拖把将地面上的水去除，而这种方式并不能让地面迅速干燥。

发明内容

本发明提供了一种智能地面除湿机器及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能地面除湿机器，包括：主控制芯片组；识别检测装置，与主控制芯片组相连，用于检测地面湿度和地形环境；行为驱动装置，与主控制芯片组相连，用于控制智能地面除湿机器沿地面行走；除湿装置，与主控制芯片组相连，用于地面除湿；供电装置，与主控制芯片组相连，用于向智能地面除湿机器供电。

进一步，所述识别检测装置包括：湿度传感器和雷达；所述湿度传感器适于检测地面的湿度数据；所述雷达适于识别障碍物信息；所述主控制芯片组适于根据湿度数据和障碍物信息获取除湿路线。

进一步，所述除湿装置包括：直接除湿装置和间接除湿装置；当识别检测装置检测地面湿度高于蓄水设定值时，所述主控制芯片组控制间接除湿装置对地面进行吸水；以及待地面湿度低于蓄水设定值时，所述主控制芯片组控制直接除湿装置对地面进行除湿。

进一步，所述直接除湿装置包括：由风扇电机驱动的风扇、由温控模块控制的电热丝；所述主控制芯片组适于通过风扇电机驱动模块控制风扇电机驱动风扇转动，且主控制芯片组适于通过温控模块控制电热丝加热；以及所述风扇适于在转动时向地面吹出热风，以烘干地面。

进一步，所述间接除湿装置包括：水泵、与水泵入口端连接的吸水管，与水泵出口端连接的储水箱；所述主控制芯片组适于通过水泵驱动模块控制水泵进行工作，以通过吸水管将地面的水吸至储水箱内。

进一步，所述间接除湿装置还包括：位于储水箱内的水位传感器、位于储水箱出口处的塞子；当水位传感器检测储水箱内的水量大于水位设定值时，所述主控制芯片组控制提醒装置提醒排水。

进一步，所述行为驱动装置包括：由直流减速电机带动的驱动轮、由舵机控制的万向轮；

所述主控制芯片组适于通过直流减速电机驱动模块控制直流减速电机工作，以通过驱动轮带动智能地面除湿机器沿地面行走；所述主控制芯片组适于通过舵机驱动模块控制舵机工作，以通过万向轮改变智能地面除湿机器的行走方向。

进一步，所述供电装置包括：电源柜、位于电源柜内的充电锂电池、与充电锂电池连接的充电孔、与充电锂电池连接的稳压模块；所述充电孔适于外接电源向充电锂电池充电；所述稳压模块适于将充电锂电池的电压降压稳定。

进一步，所述智能地面除湿机器还包括降噪音装置；所述降噪音装置包括：垫板、吸音板；其中所述垫板位于智能地面除湿机器内部，且吸音板包裹在智能地面除湿机器外围，以起到消音作用。

第二方面，本发明还提供了一种智能地面除湿机器的工作方法，所述智能地面除湿机器的主控制芯片组适于根据地面湿度和地形环境获取并实施除湿方案。

本发明的有益效果是，本发明的智能地面除湿机器及其工作方法通过识别检测装置检测地面湿度和地形环境；然后由主控制芯片组控制行为驱动装置和除湿装置沿获取的除湿路径进行除湿，可以智能选择除湿方法，无需人为调节除湿模式，节省了时间和人力。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1是本发明的智能地面除湿机器的原理框图；

图2是本发明的智能地面除湿机器的仰视图；

图3是本发明的智能地面除湿机器的获取除湿方案的流程示意图；

图4是本发明的识别检测装置的结构示意图；

图5a是本发明的直接除湿装置的结构示意图；

图5b是本发明的除湿装置的结构示意图；

图6是本发明的显示提醒装置的结构示意图；

图7是本发明的行走驱动装置的结构示意图；

图8是本发明的供电装置的结构示意图；

图中：

1为主控制芯片组；

2为识别检测装置，210、211、212、213、214为湿度传感器，220为雷达；

3为除湿装置，31为直接除湿装置，311为风扇电机，312为风扇，313为电热丝，32为间接除湿装置，320为水位传感器，321为吸水管，322为储水箱，323为塞子，324为AD转换模块。

4为提醒装置，410为TFT液晶LCD显示屏、420为黄色LED灯、421为绿色LED灯、422为红色LED灯、430为语音模块。

5为行走驱动装置，510、511为直流减速电机，520为直流减速电机驱动模块，530、531为驱动轮，540为舵机，550为万向轮。

6为降噪音装置，610为通孔。

7为供电装置，710为充电锂电池、720为充电孔、730为电源柜、740为稳压模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

实施例1

见图1，本实施例1和图2提供了一种智能地面除湿机器，包括：主控制芯片组1；识别检测装置2，与主控制芯片组相连，用于检测地面湿度和地形环境；行为驱动装置5，与主控制芯片组相连，用于控制智能地面除湿机器沿地面行走；除湿装置3，与主控制芯片组相连，用于地面除湿；供电装置7，与主控制芯片组相连，用于向智能地面除湿机器供电。

可选的，所述主控制芯片组例如但不限于采用arduinomega2560芯片与STC8H8K64SU芯片综合控制；其中arduinomega2560芯片用于接收识别检测装置的数据并进行处理；以控制直接控制除湿装置、供电装置和降噪音装置进行工作，同时将其处理后数据作用于显示提醒装置4；STC8H8K64SU芯片用于直接控制行为驱动装置，实现机器整体的自由移动。以及所述arduinomega2560芯片和STC8H8K64SU芯片均采用串口通信的数据传输方式做数据传输。

作为识别检测装置的一种可选的实施方式。

见图2和图4，所述识别检测装置2包括：湿度传感器(210、211、212、213、214)和雷达220；所述湿度传感器适于检测地面的湿度数据；所述雷达适于识别障碍物信息；所述主控制芯片组适于根据湿度数据和障碍物信息获取除湿路线。

所述湿度传感器例如但不限于湿度传感器SHT31，检测完地面湿度数据后上传至组控制芯片组中arduinomega2560芯片做数据处理，获取除湿方式。雷达向周围不停发射、接收信号，并将周围的地形采用数组的方式储存，再传送于STC8H8K64SU芯片，做智能地面除湿机器整体运行标准。

本实施方式的识别检测装置可以同时采集湿度数据和障碍物信息，以使主控制芯片组提供合适的除湿方式，提高了除湿效果。

作为除湿装置的一种可选的实施方式。

见图2，所述除湿装置3包括：直接除湿装置31和间接除湿装置32；当识别检测装置检测地面湿度高于蓄水设定值时，所述主控制芯片组控制间接除湿装置对地面进行吸水；以及待地面湿度低于蓄水设定值时，所述主控制芯片组控制直接除湿装置对地面进行除湿。当然，只有识别检测装置检测地面湿度高于设定处理值时，所述主控制芯片组才会控制除湿装置、行走驱动装置、显示提醒装置进行工作。

可选的，见图5a，所述直接除湿装置31包括：由风扇电机311驱动的风扇312、由温控模块控制的电热丝313；所述主控制芯片组1适于通过风扇电机驱动模块控制风扇电机311驱动风扇312转动，且主控制芯片组1适于通过温控模块控制电热丝313加热；以及所述风扇312适于在转动时向地面吹出热风，以烘干地面。可选的，所述风扇312可以为3cm*3cm金属风扇，所述电热丝313可以为5cm*5cm电热丝，以及所述风扇电机驱动模块可以为L298N电机驱动模块。所述L298N电机驱动模块用于驱动风扇电机，根据识别检测装置的湿度传感器SHT31回馈于主控制芯片组的arduinomega2560芯片的数字量数值而调整其转速，以达到智能调控和节约能源的目的。

直接除湿装置的具体工作过程如下：见图3，当地面湿度超过设定处理值且远低于蓄水设定值的情况下，主控制芯片组的arduinomega2560芯片启动风干模式，控制L298N电机驱动模块驱动3cm*3cm金属风扇对地面进行除湿作业。当地面湿度超过设定处理值且略低于蓄水设定值的情况下，主控制芯片组的arduinomega2560芯片启动烘干模式，控制L298N电机驱动模块驱动3cm*3cm金属风扇，同时用5cm*5cm电热丝通电辅助加热对地面进行除湿作业。

可选的，见图5b，所述间接除湿装32置包括：水泵、与水泵入口端连接的吸水管321，与水泵出口端连接的储水箱322；所述主控制芯片组适于通过水泵驱动模块控制水泵进行工作，以通过吸水管321将地面的水吸至储水箱322内。

优选的，见图5b，所述间接除湿装置32还包括：位于储水箱322内的水位传感器320、位于储水箱322与水泵出口端之间的电动阀门323；当水位传感器320检测储水箱322内的水量大于水位设定值时，所述主控制芯片组1控制提醒装置提醒排水。

可选的，所述水位传感器检测的水位模拟数据可以通过AD转换模块转换成水位数字信号并传输于主控制芯片组的arduinomega2560芯片做数据处理。

间接除湿装置的具体工作过程如下：见图3，当识别检测装置通过湿度传感器检测地面湿度超过设定处理值且超过蓄水设定值时，所述间接除湿装置通过15cm长的吸水管将地面蓄水吸入蓄水箱中，且通过AD转换模块将水位传感器检测的水位模拟数据转化为水位数字信号，并传输于主控制芯片组的arduinomega2560芯片做数据处理。当地面湿度超过设定处理值且未达蓄水设定值，主控制芯片组1启动直接除湿装置对地面进行除湿作业。若水位数字信号超过水位设定值时，则主控制芯片组通过提醒装置中的LED灯和语音模块ISD1820等提醒使用者将塞子打开排水。

本实施方式的除湿装置将直接除湿装置和间接除湿装置结合尤其是采用吸水、吹风、加热等处理方式组合用于处理地面蓄水，针对地面水量，采用有具对应的处理方式，具有除湿速度快、除湿效果好的优点。

作为提醒装置的一种可选的实施方式。

见图2和图6，所述提醒装置还包括：TFT液晶LCD显示屏410、若干颜色的LED灯(如黄色LED灯420、绿色LED灯421、红色LED灯422)、语音模块ISD1820；所述TFT液晶LCD显示屏用来显示储水量和电量；所述LED灯适用于用户更方便观察是否在充电以及危险状况的发生；所述语音模块ISD1820用于警示机器在工作中的异常状态。

具体的，当机器电量低于设定电量值时，TFT液晶LCD显示屏显示“充电”、LED灯亮红灯、语音模块ISD1820发出“电量低，请及时充电！”等提示音；当间接除湿装置的储水箱水位超过水位设定值时，TFT液晶LCD显示屏显示“水位过高”、LED灯亮红灯、语音模块ISD1820发出“水位过高，请打开塞子及时倒水！”等提示音；当智能地面除湿机器的温度过高时，TFT液晶LCD显示屏显示“机器温度过高”、LED灯亮红灯、语音模块ISD1820发出“机器温度过高，请停止当前工作！”等提示音；当智能地面除湿机器正在充电时，TFT液晶LCD显示屏显示“正在充电中”、LED灯亮黄灯；当机器正常工作TFT液晶LCD显示屏显示储水量和电量、LED灯亮绿灯。

作为行为驱动装置的一种可选的实施方式。

见图7，所述行为驱动装置5包括：由直流减速电机(510、511)带动的驱动轮(530、531)、由舵机540控制的万向轮550；所述主控制芯片组1适于通过直流减速电机驱动模块520控制直流减速电机工作，以通过驱动轮带动智能地面除湿机器沿地面行走；所述主控制芯片组适于通过舵机驱动模块控制舵机工作，以通过万向轮改变智能地面除湿机器的行走方向。

具体的，所述直流减速电机用于将蓄电池的电能转化为机械能来带动驱动轮行走；所述直流减速电机驱动模块用于实现直流减速电机正反转及调速；所述驱动轮适用于驱动智能地面除湿机器的行走；所述舵机适用于控制万向轮的方向。所述万向轮适用于促使智能地面除湿机器的任意转向；所述行为驱动装置通过直流减速电机驱动模块控制直流减速电机运行，进而控制驱动轮的旋转速度，即调控智能地面除湿机器在地面上的运动速度；通过舵机控制万向轮的偏转角度，以控制智能地面除湿机器的地面运动方向。

作为供电装置的一种可选的实施方式。

见图2和图8，所述供电装置7包括：电源柜730、位于电源柜730内的充电锂电池710、与充电锂电池710连接的充电孔720、与充电锂电池710连接的稳压模块740；所述充电孔720适于外接电源向充电锂电池710充电；所述稳压模块740适于将充电锂电池710的电压降压稳定。

具体的，所述充电锂电池采用12V 2200mAh锂电池，用于给整个装置提供电能；所述充电孔适用于从外界接线给电池充电；所述稳压模块适用于将充电锂电池的12V电压降至5V或3.3V等，在稳定后输入各部件进行供电；所述电源柜适用于将充电锂电池和充电孔包装固定在一起，防止水箱的水溅到电池上，造成漏电危险；所述供电装置整体放于电源柜中，12V·2200mAh锂电池与稳压装置相连，传导出12V、5V、3.3V三种不同电压向机器供电。当电量不足时，使用者通过提醒装置提醒，使用充电孔充电。

见图3，在机器运行过程中，湿度传感器检测到地面湿度据传给主控制芯片组，主控制芯片组根据数据进行判断是间接除湿即先进行吸水与储水操作，然后再进行除湿操作还是进行直接除湿，在除湿过程中当检测到地面湿度的数据大于设定值时进行烘干模式否则进行风干模式，在操作过程中湿度传感器不断地对地面进行湿度检测，直到地面干燥；吸水过程中利用水位传感器进行水位监测，当水箱中的水达到最高水位线则启动水位警示并发出报警声“水箱已满请及时倒水！”，此时用户可打开储水箱底部的塞子进行倒水；若机器在烘干模式下5cm*5cm电热丝温度高于安全值时则启动危险警示并发出报警声“温度过高请停止工作”，此时用户需要停止机器的工作；当机器电量小于设定值时，TFT液晶LCD显示屏上会显示“充电！”字样，提醒用户需要给机器充电，当机器在充电时亮黄灯，电量充满时亮绿灯并提醒用户充电完成。当水箱的水量高于最高水位线时启动水位警示并在TFT液晶LCD显示屏上显示“倒水！”字样提醒用户水箱的水已满，需要及时倒水，机器在工作过程中降噪音装置一直在工作来减小机器产生的噪音。

作为降噪音装置的一种可选的实施方式。

见图2，所述智能地面除湿机器还包括降噪音装置6；所述降噪音装置6包括：垫板、吸音板；其中所述垫板位于智能地面除湿机器内部，且吸音板包裹在智能地面除湿机器外围，以起到消音作用。

具体的，所述垫板用于隔开机器上下层结构；所述吸音板采用聚酯纤维吸音板，不仅可以有效地吸收声音还耐高温，符合机器工作时的高温需求。所述通孔设置在机器的周身，用于进一步降低工作噪音。

本实施方式的降音装置使用垫板将机器上下层隔开，在机器下层采用吸音板分隔，可以有效地减小声音的对上传播，以及声音共振对于机器电器元件的损坏。在机器设置多个通孔，可以有效的降低声音对四周的传播效率，进一步的降低机器工作时的噪音。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2还提供了一种智能地面除湿机器的工作方法，所述智能地面除湿机器的主控制芯片组适于根据地面湿度和地形环境获取并实施除湿方案。

具体的，见图2和图3，机器在行走过程中雷达220进行避障和智能规划路线，降噪音装置一直工作来减小机器产生的噪音，万向轮550和舵机540共同控制整个机器的行走方向，湿度传感器210、211、212、213、214检测到地面潮湿时并将检测到的数据传给主控制芯片，主控制芯片根据接收到的数据进行判断是进行间接除湿即先进行吸水与储水操作，积水从15cm长吸水管321进入储水箱322，当积水到达水位最高警告线时，水位监测水位传感器320会检测到水位到达最大储水量时，机器启动显示提醒装置语音模块ISD1820发出“水箱已满请及时倒水”的水位警示声，此时用户可以通过打开塞子323进行放水，然后再进行除湿操作；直接进行除湿操作，在除湿操作过程中当检测到的数据大于设定值b时进行烘干模式，依靠3cm*3cm风扇312和5cm*5cm电热丝313共同作用形成热风对地面进行除湿操作，当检测到的数据小于设定值b时进行风干模式，依靠3cm*3cm风扇312对地面吹冷风进行除湿操作，在操作过程中湿度传感器(210、211、212、213、214)不断地对地面进行湿度检测，直到地面干燥；若机器在烘干模式下温度高于安全值时则启动显示提醒装置语音模块ISD1820发出“温度过高请停止工作”的危险警示声并亮红色LED灯422，此时用户需要停止机器的工作；当机器电量小于设定值时，TFT液晶LCD显示屏410会显示“充电！”字样提醒用户需要对机器进行充电，充电过程中黄色LED灯410亮，电量充满时绿色LED421灯亮,提醒用户充电已完成并及时拔掉充电器。当储水箱322的水量高于设定值时会显示“倒水！”字样提醒用户水箱的水已满需要及时倒水。电源602用于给整个装置提供电能让机器进行除湿，充电孔603用于和外界插孔链接给电池充电，电源柜601用来将电源和充电孔固定在一起和防止水箱的水溅入后造成漏电危险，故用电源柜将电源和充电孔包装起来更加安全方便，稳压模块604用于将电池12V的电压降至5V、3.3V稳定后给其他部件供电。

综上所述，本发明的智能地面除湿机器及其工作方法具配有降噪音装置可以降低噪音，声音较小，不会产生大量噪音；湿度传感器检测到地面的湿度不同，可以智能选择除湿方法(除湿路径和除湿参数等)，无需人为调节除湿模式，节省了时间和人力；；机器可以及时检测到烘干模式下的机器温度，当温度高于安全值时，启动危险警示提醒用户关闭机器的使用；机器还可以通过水位传感器监测水箱的水位，当超过最高水位线时，启动水位警示并提醒用户对水箱内的水进行排放。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种智能地面除湿机器，其特征在于，包括：

主控制芯片组；

识别检测装置，与主控制芯片组相连，用于检测地面湿度和地形环境；

行为驱动装置，与主控制芯片组相连，用于控制智能地面除湿机器沿地面行走；

除湿装置，与主控制芯片组相连，用于地面除湿；

供电装置，与主控制芯片组相连，用于向智能地面除湿机器供电。

2.根据权利要求1所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述识别检测装置包括：湿度传感器和雷达；

所述湿度传感器适于检测地面的湿度数据；

所述雷达适于识别障碍物信息；

所述主控制芯片组适于根据湿度数据和障碍物信息获取除湿路线。

3.根据权利要求1所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述除湿装置包括：直接除湿装置和间接除湿装置；

当识别检测装置检测地面湿度高于蓄水设定值时，所述主控制芯片组控制间接除湿装置对地面进行吸水；以及

待地面湿度低于蓄水设定值时，所述主控制芯片组控制直接除湿装置对地面进行除湿。

4.根据权利要求3所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述直接除湿装置包括：由风扇电机驱动的风扇、由温控模块控制的电热丝；

所述主控制芯片组适于通过风扇电机驱动模块控制风扇电机驱动风扇转动，且主控制芯片组适于通过温控模块控制电热丝加热；以及

所述风扇适于在转动时向地面吹出热风，以烘干地面。

5.根据权利要求3所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述间接除湿装置包括：水泵、与水泵入口端连接的吸水管，与水泵出口端连接的储水箱；

所述主控制芯片组适于通过水泵驱动模块控制水泵进行工作，以通过吸水管将地面的水吸至储水箱内。

6.根据权利要求5所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述间接除湿装置还包括：位于储水箱内的水位传感器、位于储水箱与水泵出口端之间的电动阀门；

当水位传感器检测储水箱内的水量大于水位设定值时，所述主控制芯片组控制提醒装置提醒排水。

7.根据权利要求1所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述行为驱动装置包括：由直流减速电机带动的驱动轮、由舵机控制的万向轮；

所述主控制芯片组适于通过直流减速电机驱动模块控制直流减速电机工作，以通过驱动轮带动智能地面除湿机器沿地面行走；

所述主控制芯片组适于通过舵机驱动模块控制舵机工作，以通过万向轮改变智能地面除湿机器的行走方向。

8.根据权利要求1所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述供电装置包括：电源柜、位于电源柜内的充电锂电池、与充电锂电池连接的充电孔、与充电锂电池连接的稳压模块；

所述充电孔适于外接电源向充电锂电池充电；

所述稳压模块适于将充电锂电池的电压降压稳定。

9.根据权利要求1所述的智能地面除湿机器，其特征在于，

所述智能地面除湿机器还包括降噪音装置；

所述降噪音装置包括：垫板、吸音板；其中

所述垫板位于智能地面除湿机器内部，且吸音板包裹在智能地面除湿机器外围，以起到消音作用。

10.一种智能地面除湿机器的工作方法，其特征在于，

所述智能地面除湿机器的主控制芯片组适于根据地面湿度和地形环境获取并实施除湿方案。

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