CN114489053B - 一种智能割草机红外测温控制方法 - Google Patents

一种智能割草机红外测温控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能割草机红外测温控制方法，割草机上包括红外测温系统，红外测温系统包括设置于无线充电接收端线圈周边的多个红外模块，每个红外模块包括一个广角红外探头，所述方法包括以下步骤：步骤1：智能割草机在靠近无线充电站的时候切换至红外测温模式；步骤2：通过红外模块获得检测物体的最终温度；步骤3：若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值，则发出过温提示，若所有红外模块的检测物体的最终温度在温度阈值以下，则返回步骤2。本发明可以有效的解决金属或者其他异物被无线充电发射端加热问题，避免使用者会被烫伤或者损坏智能割草机的零部件，使智能型割草机器人可以安全的稳定的在基站充电，确保系统的安全。

Description

一种智能割草机红外测温控制方法
技术领域
本发明属于割草机技术领域，具体涉及一种智能割草机红外测温控制方法。
背景技术
智能型割草机器人如今已经得到广泛应用，但是在现有的使用过程中还存在一些问题，当割草机器人在割草完成后返回充电时，可能携带有金属异物或者其他异物，在智能割草机返回基站无线充电过程中会导致异物被加热甚至烧红，从而会给客户带来烫伤的风险，高温物体也会损坏割草机的零部件和充电模块，给实际运用带来困难以及用户带来不好的体验。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种智能割草机红外测温控制方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种智能割草机红外测温控制方法，所述割草机上包括红外测温系统，所述红外测温系统包括设置于无线充电接收端线圈周边的多个红外模块，每个红外模块包括一个广角红外探头，每个红外模块分别通过连接线与割草机的数据通讯处理总板连接，所述方法包括以下步骤：
步骤1：智能割草机在靠近无线充电站的时候切换至红外测温模式；
步骤2：通过红外模块获得检测物体的最终温度；
步骤3：若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值，则发出过温提示，若所有红外模块的检测物体的最终温度在温度阈值以下，则返回步骤2。
进一步地，所述步骤1中智能割草机靠近无线充电站为与无线充电站的距离小于1米。
进一步地，所述步骤1中智能割草机靠近无线充电站后启动无线充电接收端，红外模块的ADC的采样值、IIC通讯值和TIME值初始化，对广角红外探头的数据校准。
进一步地，所述步骤1中对广角红外探头的数据校准包括校准广角红外探头的角度、确认广角红外探头的有无遮挡和损坏，当对广角红外探头的数据校准符合要求后割草机从校准模式切换至红外测温模式。
进一步地，所述步骤2具体包括：红外测温系统上电，通过每个广角红外探头检测出环境温度和检测物体表面温度，根据环境温度和检测物体表面温度得到每个红外模块的检测物体的温度。
进一步地，所述检测物体的温度为检测物体表面温度值减去环境温度值。
进一步地，所述步骤3中温度阈值为90摄氏度，若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值则阻止或延迟割草机出站。
进一步地，所述红外模块的数量为四个，四个红外模块均匀设置于无线充电接收端线圈外部一周。
进一步地，四个红外模块的广角红外探头的角度能够调节，调节四个广角红外探头的角度使得四个广角红外探头照射投影区域覆盖无线充电发射端。
进一步地，四个红外模块的广角红外探头的高度能够调节，当割草机处于红外测温模式时四个广角红外探头高度下降被送出，当割草机不处于红外测温模式时四个广角红外探头高度上升被收回。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
本发明可对智能割草机进行环境辅助检测，在过高温下进行保护动作，同时对智能割草机工作返回时携带金属异物或者散落刀盘刀片进行识别，防止金属异物落在无线充电发射端被加热损坏割草机零部件，同时在基站中，系统通过计算温度，在已经存在被加热时，可延迟或阻止割草机出站避免人员触摸烫伤，红外广角测试可覆盖多个区域，避免常规温度检测只能检测一个点的弊端，同时在智能割草机中，可对红外探头实现自动升降，防止探头被杂草遮挡，进行误动作。
附图说明
图1：智能割草机整体外形图。
图2：智能割草机安装无线充电模块示意图。
图3：智能割草机无线充电模块周围红外模块示意图。
图4：无线充电模块周围红外模块放大图。
图5：红外模块和探头的布置示意图。
图6：红外模块照射投影区域示意图。
图7：红外模块通讯数据传输示意图。
图8：智能割草机单个红外模块红外测温控制方法流程图。
图9：智能割草机四个红外模块红外测温控制方法程序图。
图10：红外模块安装倾斜示意图。
图11：红外模块升降功能结构外部示意图。
图12：红外模块升降功能结构外部放大图。
图13：红外模块升降功能结构内部结构图。
图14：红外模块升降功能结构支撑件结构示意图。
图中附图标记：1、智能割草机；2、无线充电模块；3、4、5、6为分布在线圈周围的红外模块；7、8、9、10为四个广角红外探头；11、数据通讯处理总板；12、连接线；13、红外探头投影覆盖区域；14、无线充电发射端；15、保护筒；16、滑动环；17、下压台；18、固定件；19、下压部件；20、支撑件；21、定位环；22、动力装置。
具体实施方式
结合图1-5，一种智能割草机红外测温控制方法，所述割草机1上包括红外测温系统，所述红外测温系统包括设置于无线充电模块2的无线充电接收端线圈周边的四个红外模块3、4、5、6，每个红外模块包括一个广角红外探头(共四个广角红外探头7、8、9、10)，红外探头不可放置于接收端线圈之内，会被磁场加热后影响温度数据，所以接收端线圈需要比发射端线圈小，四个红外探头可以倾斜放置于无线充电模块2和割草机外壳之间，同时使用四根通讯线组12连接到主控制板进行数据通讯处理，主机发送访问数据，四个探头模组分别利用地址差异性依次回复数据到数据通讯处理总板11上，完成数据通讯，如图7所示。
如图5和6所示，作为进一步的探头设计，需要根据探测距离以及探测角度设定倾斜角度，若红外测温模块距离无线发射端距离为5.5cm，则90度广角的红外探头照射投影覆盖区域13为直径为11mm的圆，则四个探头安装距离为80mm，这样可以保证无线充电发射端14整个覆盖于探头下，如果不能全部覆盖，则需要向内倾斜一定角度如图10去覆盖整个无线充电发射端14，通过数据通讯处理总板和智能割草机通讯实时反馈发射端和接收端的温度数据，如果出现异常情况，温度过高，则停止充电状态，如果已经有物体被加热，此时智能割草机不可以出去工作，防止操作者立即清除异物烫伤，需等待探头回复温度正常的数据给智能割草机方可离开基站工作。
结合图8-9，所述方法包括以下步骤：
步骤1：智能割草机在靠近无线充电站的时候切换至红外测温模式；
步骤2：通过红外模块获得检测物体(有异物时检测异物，无异物时检测探头所对检测方向的场地)的最终温度；
步骤3：若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值，则发出过温提示，若所有红外模块的检测物体的最终温度在温度阈值以下，则返回步骤2。
进一步地，所述步骤1中智能割草机靠近无线充电站为与无线充电站的距离小于1米。
进一步地，所述步骤1中智能割草机靠近无线充电站后启动无线充电接收端，红外模块的ADC的采样值、IIC通讯值和TIME值初始化，对广角红外探头的数据校准。
进一步地，所述步骤1中对广角红外探头的数据校准包括校准广角红外探头的角度、确认广角红外探头的有无遮挡和损坏，当对广角红外探头的数据校准符合要求后割草机从校准模式切换至红外测温模式。
进一步地，所述步骤2具体包括：红外测温系统上电(power on)，通过每个广角红外探头检测出环境温度和检测物体表面温度，根据环境温度和检测物体表面温度得到每个红外模块的检测物体的温度。
进一步地，所述检测物体的温度为检测物体表面温度值减去环境温度值。
进一步地，所述步骤3中温度阈值为90摄氏度，若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值则阻止或延迟割草机出站。
进一步地，所述红外模块的数量为四个，四个红外模块均匀设置于无线充电接收端线圈外部一周。
进一步地，四个红外模块的广角红外探头的角度能够调节，调节四个广角红外探头的角度使得四个广角红外探头照射投影区域覆盖无线充电发射端。
进一步地，为了有效的应对不同场地影响，或者无法使用距离传感器被异物杂草遮挡的问题，四个红外模块的广角红外探头的高度能够调节，当割草机处于红外测温模式时四个广角红外探头高度下降被送出，进行模组实时检测金属或者其他物体，有效的避免常规探头被杂草遮挡后无法测试或者传递异常数据导致智能割草机误判断的情况，当割草机不处于红外测温模式时四个广角红外探头高度上升被收回。针对该高度调节的功能，下面给出一种具体的实现方式：
此方案是红外模块3探头可进行升降，在无需红外模块3工作时，红外模块3探头升起，起到保护作用，当需要红外模块3工作时，红外模块3探头下降，探头可正常进行工作。
如图11-12所示，无线充电模块2外一周分布有保护筒15，保护筒15内部中空并连接至机器1内部。
机器内部结构如图13所示，定位环21外部套接有滑动环16，滑动环16上对应保护筒15位置，设置有安装台，安装台上安装红外模块3，滑动环16沿定位环21上下滑动，可以带动红外模块3上下移动。
定位环21上均匀分布有下压装置，下压装置包括下压台17、固定件18和下压部件19，下压台17通过固定件18固定在定位环21上，下压部件19固定在下压台17上，下压部件19为弹性件，当滑动环16上行时，下压部件19给予滑动环16向下移动的力。图中，下压部件19为簧片，固定件18为螺栓。
动力装置22提供滑动环16上行的动力。本方案中，动力装置22为电机，电机输出端通过传动链接带动支撑件20转动。
结合图14，支撑件20上设置有支撑环2001，支撑环2001顶部高度为变化的，第一支撑部2001a的高度为最高高度，第二支撑部2001b的高度为最低高度。
当支撑件20转动过程中，支撑环顶部不同支撑部与滑动环16底面接触，使滑动环16被支撑起的高度不同，进而实现滑动环16的升降，最终实现红外模块3的升降。
为了使滑动环16运行更加平稳，动力装置22和下压装置可以设置多个，均匀分布在滑动环16四周。
本发明针对现有技术的不足，提供一种在智能型割草机器人上使用的多个红外模块，通过主从机的访问应答，实现多个模块一起工作检测异常温度过高的异物，可以有效的解决金属或者其他异物被无线充电发射端加热烧红的问题，避免使用者会被烫伤或者损坏智能割草机的零部件，使智能型割草机器人可以安全的稳定的在基站充电，确保系统的安全。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (6)

1.一种智能割草机红外测温控制方法，所述割草机上包括红外测温系统，所述红外测温系统包括设置于无线充电接收端线圈周边的多个红外模块，每个红外模块包括一个广角红外探头，每个红外模块分别通过连接线(12)与割草机的数据通讯处理总板(11)连接，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：智能割草机在靠近无线充电站的时候切换至红外测温模式；
步骤2：通过红外模块获得检测物体的最终温度；
步骤3：若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值，则发出过温提示，若所有红外模块的检测物体的最终温度在温度阈值以下，则返回步骤2；
所述检测物体的最终温度为检测物体表面温度值减去环境温度值；
所述红外模块的数量为四个，四个红外模块均匀设置于无线充电接收端线圈外部一周；
四个红外模块的广角红外探头的角度能够调节，调节四个广角红外探头的角度使得四个广角红外探头照射投影区域覆盖无线充电发射端；
四个红外模块的广角红外探头的高度能够调节，当割草机处于红外测温模式时四个广角红外探头高度下降被送出，当割草机不处于红外测温模式时四个广角红外探头高度上升被收回。
2.根据权利要求1所述的智能割草机红外测温控制方法，其特征在于，
所述步骤1中智能割草机靠近无线充电站为与无线充电站的距离小于1米。
3.根据权利要求1所述的智能割草机红外测温控制方法，其特征在于，
所述步骤1中智能割草机靠近无线充电站后启动无线充电接收端，红外模块的ADC的采样值、IIC通讯值和TIME值初始化，对广角红外探头的数据校准。
4.根据权利要求3所述的智能割草机红外测温控制方法，其特征在于，
所述步骤1中对广角红外探头的数据校准包括校准广角红外探头的角度、确认广角红外探头的有无遮挡和损坏，当对广角红外探头的数据校准符合要求后割草机从校准模式切换至红外测温模式。
5.根据权利要求1-4任一项所述的智能割草机红外测温控制方法，其特征在于，
所述步骤2具体包括：红外测温系统上电，通过每个广角红外探头检测出环境温度和检测物体表面温度，根据环境温度和检测物体表面温度得到每个红外模块的检测物体的温度。
6.根据权利要求1所述的智能割草机红外测温控制方法，其特征在于，所述步骤3中温度阈值为90摄氏度，若至少一个红外模块的检测物体的最终温度超过温度阈值则阻止或延迟割草机出站。
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