CN1436511A - 智能吸尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能吸尘器,它包括吸尘器外壳、支架、吸尘部分、电源,其特征在于它还包括使吸尘器自主行走的自行走装置、用于检测障碍的传感器以及相应的控制部分;其中,所述的吸尘部分包括电动地板刷、吸尘管路、尘腔、吸尘电机及尘腔与吸尘电机间的出风口过滤片;所述的自行走装置包括左右行走轮、左右驱动电机、左右减速器和一个万向轮;所述的传感器包括多个超声波传感器和多个红外传感器;所述的控制部分包括主控芯片、驱动控制模块和吸尘控制模块。本发明使用方便,能够自主行走,解除了用户使用吸尘器电线缠绕,长度有限的限制,以及吸尘时用户需要弯腰费力操作的不便,特别适合老人、儿童等用户的需求。
Description
本发明涉及一种吸尘器,特别涉及一种智能吸尘器。
目前市场上的吸尘器存在以下不足:
1、带有一定长度的电线,这样人们必须在电线和电源插座所限
制的空间范围内操作吸尘器,吸尘器能工作的范围只能是半
径5m的半圆,用户打扫一次房间需多次插拔电线,寻找合适
的电源插座,而5米的电线每插拔一次,操作者需走10m的
长度,非常不方便;
2、当房间障碍物较多时,带线的吸尘器使用起来就特别不方便;
3、人工打扫地面时要弯腰,这对老人是很不方便的;
4、现在的吸尘器不适合儿童使用。吸尘器本身是高电压,对儿
童使用是不安全的;
5、现在的吸尘器产品均需专人操作,费时费力。
针对上述问题,本发明的目的是提供一种使用方便的智能吸尘器。
本发明包括吸尘器外壳、支架、吸尘部分、电源,其特征在于它还包括使吸尘器自主行走的自行走装置、用于检测障碍的传感器以及相应的控制部分;其中,
所述的吸尘部分包括电动地板刷、吸尘管路、尘腔、吸尘电机及尘腔与吸尘电机间的出风口过滤片;
所述的自行走装置包括左右行走轮、左右驱动电机、左右减速器和一个万向轮;
所述的传感器包括多个超声波传感器和多个红外传感器;
所述的控制部分包括主控芯片、驱动控制模块和吸尘控制模块;
所述的电源包括左右行走电池、吸尘电池和相应的电源管理模块。
本发明使用方便,能够自主行走,解除了用户使用吸尘器电线缠绕,长度有限的限制,以及吸尘时用户需要弯腰费力操作的不便,特别适合老人、儿童等用户的需求。
图1是本发明的外部结构示意图。
图2是本发明的后视图。
图3是本发明的内部结构示意图。
图4是本发明的控制原理方框图。
图5是本发明的电路连接原理图。
如图1、2所示,本发明包括吸尘器外壳11、支架12、尘腔盖14,左(右)行走轮13、安装在支架12上的多个超声波传感器和多个红外传感器。其中,每个传感器又都包括发射传感器、接收传感器各一个。超声波发射和接收传感器15安放在吸尘器前方,用于探测前方障碍物以实现自动避障功能。红外传发射和接收感器16安放在左,右侧面及后面,当传感器前有物体时,其输出为TTL高电平;用于探测吸尘器侧面及后方的物体。
如图3所示,本发明的吸尘部分包括电动地板刷21、吸尘管路22、尘腔23、吸尘电机25及尘腔与吸尘电机间的出风口过滤片24;电动地板刷21安装在吸尘器的最前方,并采用了自动升降设计,可轻松越过门槛等障碍。吸尘管路22内置,并设计成直角弯管,可有效防止灰尘掉出来。自行走装置包括安装于吸尘器后面的左(右)行走轮13、相应的(左)右驱动电机27、左右减速器(图中未画出)和安装于吸尘器前面的万向轮28;左右驱动电机采用了双永磁直流力矩电机,接受控制部分的统一控制,可实现原地360度旋转的功能。本发明的电源部分26采用二块镍氢电池(吸尘电池和行走电池),分别给吸尘器电机、驱动电机和控制部分供电。
如图4所示,本发明的控制部分包括主控芯片31、驱动控制模块32和吸尘控制模块34;主控芯片31接受传感器30传来的信号,并根据所接受的信号经过计算判断给吸尘控制模块34及驱动控制模块32相应的信号,由它们根据主控芯片31给出的指令控制吸尘电机25和(左)右驱动电机27产生相应的动作。具体在自动行走的状态下,本产品传感器30同时通过红外传感器和超声波传感器探测外部障碍,探测后的反馈信号发送到主控芯片31,主控芯片31是一个小型单片机,其作用是对信号进行分析计算,将得到的外部障碍的情况转化为数字信号并结合本身的规划算法,运算后得出机器的下一前进方向,将此前进方向作为输出信号发送给驱动控制芯片,驱动控制芯片将信号转换为模拟信号输出驱动行走电机。
为了实现给控制部分供电,本发明还包括一个电源管理模块,行走电池通过2个DC/DC变换器,将DC24V电源转换为+12V和-12V,给控制电路提供电源,+5V给主控芯片供电。
如图5所示,是本发明的电路连接原理图。其中,U1为主控芯片,它是整机的控制核心,采用了型号为89C55PLCC的单片机。红外和超声波传感器接收的信号,通过接口J4(J4共9脚,前8位为传感器信号输入,第9脚为地端),发送到芯片U5,处理后经36~43脚发送给主控芯片U1,由U1结合本身的规划算法,运算后得出机器的下一前进方向,将此前进方向作为输出信号通过7~14脚发送给驱动控制芯片U2,由U2、U3、U4将信号转换为模拟信号通过接口J2、J3输出分别驱动左右行走电机,从而控制吸尘器前、后、左、右及高低速运动。
吸尘电机的控制通过U1、U6、U7芯片完成,包括吸尘电机驱动波形产生及强、弱吸控制,最后通过J5接吸尘电机;电动地板刷的控制由芯片U1、U7D、继电器RL1完成,主控芯片U1产生的控制信号通过P1.7口输入U7D,经由RL1的RL1-1及COM1控制电动地板刷的的启停。
电源管理模块主要包括2号继电器(RL2)和芯片MAX724,通过接口J0将吸尘电池电压(30V)引入,经RL2和芯片MAX724变换后,转成+12V电源,向主控芯片和控制电路供电。图中的二极管D5、D6、D7及外接发光二极管LE1、LE2、LE3完成吸尘电池电量显示功能。
Claims (6)
1.一种智能吸尘器,包括吸尘器外壳、支架、吸尘部分、电源,其特征在于它还包括使吸尘器自主行走的自行走装置、用于检测障碍的传感器以及相应的控制部分。
2.根据权利要求1所述的智能吸尘器,其特征在于所述的吸尘部分包括电动地板刷、吸尘管路、尘腔、吸尘电机及尘腔与吸尘电机间的出风口过滤片。
3.根据权利要求1所述的智能吸尘器,其特征在于所述的自行走装置包括左右行走轮、左右驱动电机、左右减速器和一个万向轮;
4.根据权利要求1所述的智能吸尘器,其特征在于所述的传感器包括多个超声波传感器和多个红外传感器;
5.根据权利要求1所述的智能吸尘器,其特征在于所述的控制部分包括主控芯片、驱动控制模块和吸尘控制模块;
6.根据权利要求1所述的智能吸尘器,其特征在于所述的电源包括左右行走电池、吸尘电池和相应的电源管理系统。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |