CN209150765U - 一种智能机器人在线电源管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能机器人在线电源管理装置，包括电池、电源检测模块、隔离DC‑DC模块、开关继电器、上位机、外设负载，下位机、路由器模块和4G模块，电池的输出端连接电源检测模块，电源检测模块的输出端分别连接隔离DC‑DC模块、下位机，下位机的输出端连接路由器模块，路由器模块的输出端连接4G模块，隔离DC‑DC模块的输出端连接开关继电器，开关继电器的输出端分别连接上位机、外设负载，电池通过电源检测模块和隔离DC‑DC模块转化成稳定输出的DC电压，并通过开关继电器给上位机和外设负载供电；本实用新型同现有技术相比，实现了机器人能源的在线管理，解决了智能机器人无法远程进行能耗管理的问题。

Description

一种智能机器人在线电源管理装置

[技术领域]

本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体地说是一种智能机器人在线电源管理装置。

[背景技术]

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛；机器人时代的到来，将变革现有生产制造模式及人类生活方式，海量的智能机器和互联互通的智慧大脑结合在一起，给人们的生活和服务带来了极大的方便。然而，智能机器人应用场景复杂，使用场景普遍恶劣，上位机及外设负载使用和待机功耗比较大等问题影响着智能机器人的普及和发展。

目前，智能机器人通常采用电池直接给相关控制模块直接供电的方式，当机器人工作负载全部开机的瞬间会产生有很大的启动电流，从而造成电池电压的不稳定，部分器件出现系统概率性无法正常启动的现象，同时频繁开机的冲击大电流对电池寿命也有不利的影响；且智能机器人在非执行任务时间待机功耗也比较大，影响电池的使用时间。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种智能机器人在线电源管理装置，实现了机器人能源的在线管理，解决了智能机器人无法远程进行能耗管理的问题。

为实现上述目的设计一种智能机器人在线电源管理装置，包括电池1、电源检测模块2、隔离DC-DC模块3、开关继电器4、上位机5、外设负载6，下位机7、路由器模块8和4G模块9，所述电池1的输出端连接电源检测模块2，所述电源检测模块2的输出端分别连接隔离DC-DC模块3、下位机7，所述电池1通过电源检测模块2直接给下位机7供电，所述下位机7的输出端连接路由器模块8，所述路由器模块8的输出端连接4G模块9，所述隔离DC-DC模块3的输出端连接开关继电器4，所述开关继电器4的输出端分别连接上位机5、外设负载6，所述电池1通过电源检测模块2和隔离DC-DC模块3转化成稳定输出的DC电压，并通过开关继电器4给上位机5和外设负载6供电。

进一步地，所述下位机7的输出端与开关继电器4通信连接，所述下位机7用于控制开关继电器4的开关。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型实现了机器人内部电池供电的隔离电源供电和电池直接供电分开供电的方案，减少了外界对上位机等精密电子部件的干扰，增加了系统的稳定性；

(2)本实用新型可实现休眠状态下对智能机器人电池的电源监控，此装置通过4G网络模块、路由模块及下位机嵌入式控制系统实现了对智能机器人外设系统的电源开关管理和电源监控，也可以设置定时开启等工作模式实现更低功耗的机器人待机状态，降低了产品的运营维护成本。

(3)本实用新型解决了智能机器人无法远程进行能耗管理的问题，同时实现了机器人能源的在线管理，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型机器人在线电源开关控制示意图；

图中：1、电池 2、电源检测模块 3、隔离DC-DC模块 4、开关继电器 5、上位机 6、外设负载 7、下位机 8、路由器模块 9、4G模块。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括电池1、电源检测模块2、隔离DC-DC模块3、开关继电器4、上位机5、外设负载6，下位机7、路由器模块8和4G模块9，电池1的输出端连接电源检测模块2，电源检测模块2的输出端分别连接隔离DC-DC模块3、下位机7，电池1通过电源检测模块2直接给下位机7供电，下位机7的输出端连接路由器模块8，路由器模块8的输出端连接4G模块9，隔离DC-DC模块3的输出端连接开关继电器4，开关继电器4的输出端分别连接上位机5、外设负载6，电池1通过电源检测模块2和隔离DC-DC模块3转化成稳定输出的DC电压，并通过开关继电器4给上位机5和外设负载6供电；其中，下位机7的输出端与开关继电器4通信连接，下位机7用于控制开关继电器4的开关。

本实用新型中，智能机器人电池通过电源检测模块直接给下位机供电，路由器模块和4G模块与下位机进行通信，电池通过电源检测模块和隔离DC-DC模块转化成稳定输出的DC电压，通过开关继电器给上位机和大功率外设负载供电，通过下位机控制开关继电器的断电；正常使用过程中，继电器处于开启状态，下位机通过与电源检测模块通信获取相关的机器人的待机功耗状态和电池状态；在机器人不工作时，智能机器人进入待机休眠状态，此时，下位机把开关继电器闭合，上位机和大功率外设负载断电；路由器模块和4G模块仍保持运行状态，下位机获取的电池信息通过路由模块和4G模块传递到网络后台，实现在线管理监控。

本实用新型通过下位机和电源检测模块获取电池的状态和机器人运行中功耗状态，通过路由模块、4G模块与下位机通信获取机器人电池的状态和机器人运行中功耗的状态，并通过相关指令控制下位机控制开关继电器的开关，来实现对大功率设备上位机、外设负载的上下电操作；同时，本方案通过隔离DC-DC对上位机和大功率外设负载供电，降低了复杂的外界环境对上位机等精密电子部件的影响，增加了系统的可靠性。

如附图2所示，为本实用新型机器人在线电源开关控制装置，其中，智能机器人电池直接给下位机供电，4G模块与下位机进行通信，电池通过开关继电器给上位机和大功率外设负载供电，通过下位机控制开关继电器的断电；正常使用过程中，继电器处于开启状态，外设负载和上位机处于供电状态；在机器人不工作时，智能机器人进入待机休眠状态，此时，下位机把开关继电器闭合，上位机和大功率外设负载断电；远程通过4G模块下发指令控制下位机开启开关继电器实现外设负载和上位机供电，实现基本的在线电源开关控制装置。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种智能机器人在线电源管理装置，其特征在于：包括电池(1)、电源检测模块(2)、隔离DC-DC模块(3)、开关继电器(4)、上位机(5)、外设负载(6)，下位机(7)、路由器模块(8)和4G模块(9)，所述电池(1)的输出端连接电源检测模块(2)，所述电源检测模块(2)的输出端分别连接隔离DC-DC模块(3)、下位机(7)，所述电池(1)通过电源检测模块(2)直接给下位机(7)供电，所述下位机(7)的输出端连接路由器模块(8)，所述路由器模块(8)的输出端连接4G模块(9)，所述隔离DC-DC模块(3)的输出端连接开关继电器(4)，所述开关继电器(4)的输出端分别连接上位机(5)、外设负载(6)，所述电池(1)通过电源检测模块(2)和隔离DC-DC模块(3)转化成稳定输出的DC电压，并通过开关继电器(4)给上位机(5)和外设负载(6)供电。

2.如权利要求1所述的智能机器人在线电源管理装置，其特征在于：所述下位机(7)的输出端与开关继电器(4)通信连接，所述下位机(7)用于控制开关继电器(4)的开关。