CN210924278U - 基于嵌入式系统的故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于嵌入式系统的故障诊断系统。该故障诊断系统包括设置在扫地机器人本体内的检测模块、电源模块、控制开关模块、报警模块和嵌入式处理器，嵌入式处理器分别与检测模块、报警模块相连，控制开关模块分别与嵌入式处理器、电源模块相连，检测模块包括陀螺仪传感器、加速度传感器、光电传感器和超声波测距传感器，检测模块用于采集扫地机器人的运动状态信息；嵌入式处理器用于根据扫地机器人的运动状态判断扫地机器人是否发生故障，当扫地机器人发生故障时，嵌入式处理器关断控制开关模块，并控制报警模块发出报警提示。本申请能有效解决扫地机器人发生故障无法实现智能避障，但其电机一直在运行，导致电能浪费的问题。

Description

基于嵌入式系统的故障诊断系统

技术领域

本实用新型涉及机器人系统领域，特别是涉及一种嵌入式系统的故障诊断系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的人工智能产品得到了快速的推广和应用，极大地改善了人们的生活。其中，传统的应用在智能家居领域中的智能扫地机器人在家中进行智能打扫时，容易发生卡在角落、侧翻等故障导致其被困住无法正常进行打扫，但其电机仍处于运行状态，对其电能造成浪费的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能有效识别故障，并及时关断电源，提醒用户的基于嵌入式系统的故障诊断系统。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于嵌入式系统的故障诊断系统，用于对扫地机器人进行故障诊断，包括设置在所述扫地机器人本体内的检测模块、电源模块、控制开关模块、报警模块和嵌入式处理器，所述嵌入式处理器分别与所述检测模块、所述报警模块相连，所述控制开关模块分别与所述嵌入式处理器、所述电源模块相连，其中，所述检测模块包括陀螺仪传感器、加速度传感器、光电传感器和超声波测距传感器，所述检测模块用于采集所述扫地机器人的运动状态信息；所述嵌入式处理器用于根据所述扫地机器人的运动状态判断所述扫地机器人是否发生故障，当所述扫地机器人发生故障时，所述嵌入式处理器关断所述控制开关模块，并控制所述报警模块发出报警提示。

在其中一个实施例中，所述电源模块包括隔离变压器、降压变压器、整流器和锂电池，市电电源依次通过所述隔离变压器、所述降压变压器与所述整流器相连，所述锂电池分别与所述整流器、所述控制开关模块相连，所述锂电池用于给所述嵌入式处理器提供工作电源。

在其中一个实施例中，所述故障诊断系统还包括存储模块，所述存储模块与所述嵌入式处理器相连，所述存储模块用于存储发生故障时所述扫地机器人的运动状态信息。

在其中一个实施例中，所述故障诊断系统还包括视频采集模块和无线通信模块，所述视频采集模块与所述嵌入式处理器相连，所述无线通信模块分别与所述嵌入式处理器、移动终端相连，所述视频采集模块用于采集视频信息，所述无线通信模块用于将所述视频信息发送至所述移动终端进行处理及显示。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块包括WiFi模块、蓝牙模块或4G网络模块。

在其中一个实施例中，所述故障诊断系统还包括红外通信模块，所述红外通信模块包括红外接收器和解码器，所述红外接收器通过所述解码器与所述嵌入式处理器相连，所述红外通信模块用于对所述扫地机器人进行红外遥控。

在其中一个实施例中，所述控制开关模块包括继电器，所述报警模块采用声光报警器。

附图说明

图1为一实施例中基于嵌入式系统的故障诊断系统的结构示意图；

图2为一实施例中电源模块的结构示意图；

图3为另一实施例中基于嵌入式系统的故障诊断系统的结构示意图；

图4为又一实施例中基于嵌入式系统的故障诊断系统的结构示意图；

图5为再一实施例中基于嵌入式系统的故障诊断系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，本实施例提供了一种基于嵌入式系统的故障诊断系统，用于对扫地机器人进行故障诊断，包括设置在扫地机器人本体内的检测模块100、电源模块200、控制开关模块300、报警模块400和嵌入式处理器500，嵌入式处理器500分别与检测模块100、报警模块400相连，控制开关模块300分别与嵌入式处理器500、电源模块200相连，其中，检测模块100包括陀螺仪传感器110、加速度传感器120、光电传感器130和超声波测距传感器140，检测模块100用于采集扫地机器人的运动状态信息；嵌入式处理器500用于根据扫地机器人的运动状态判断扫地机器人是否发生故障，当扫地机器人发生故障时，嵌入式处理器500关断控制开关模块300，并控制报警模块400发出报警提示。

需要说明的是，本实施例提供的故障诊断系统设置在扫地机器人本体内，主要用于对扫地机器人进行故障诊断，传统的扫地机器人虽能实现智能避障，但其智能避障功能存在局限，当出现侧翻、卡住或困在地面的凹陷处等故障导致其被困住时，很难通过嵌入式处理器500对设置扫地机器人本体底部上的多个驱动轮组件进行的分类控制来实现避障，具体地，该驱动轮组件包括电机，该电机与嵌入式处理器500相连。

在本实施例中，故障诊断系统包括设置在扫地机器人本体内的检测模块100、电源模块200、控制开关模块300、报警模块400和嵌入式处理器500，其中，检测模块100用于检测机器人本体的运动状态信息，具体包括陀螺仪传感器110、加速度传感器120、光电传感器130和超声波测距传感器140，其中，陀螺仪传感器110用于检测机器人本体相对于水平面的倾斜角度信息；加速度传感器120用于检测机器人本体的加速度变化信息；光电传感器130用于检测机器人本体的左右和后方是否存在障碍物；超声波测距传感器140用于检测机器人本体前方障碍物的距离信息。嵌入式处理器500用于根据检测模块100检测到的机器人本体的运动状态判断机器人本体是否发生故障，即是否无法实现智能避障，比如，当嵌入式处理器500接收到当前机器人本体处于同一倾斜角度的时间超过设定值、其加速度在零值附近波动、其左右和后方一直存在障碍物、且离前方障碍物的距离一直保持在零值附近时，嵌入式处理器500则判断该扫地机器人处于故障状态，即该机器人本体当前处于四周被障碍物困住无法智能避障的故障状态。

当扫地机器人发生故障时，嵌入式处理器500关断控制开关模块300，并控制报警模块400发出报警提示，从而防止出现扫地机器人被困死但其电机一直在运行，导致电能浪费的问题，同时报警模块400在扫地机器人发生故障时，及时发出报警提示，提醒用户去清除障碍。具体地，扫地机器人本体上还设有复位按键，用户清除当前扫地机器人的故障后，可通过该复位按键使扫地机器人正常工作。具体地，控制开关模块300包括继电器，该继电器包括继电器线圈和受该继电器线圈控制的继电器触点，当扫地机器人发生故障时，嵌入式处理器500控制继电器线圈失电，继电器触点的关闭，从而断开电源模块200与嵌入式处理器500的连接，使得与嵌入式处理器500相连接的电机无法正常运行；报警模块400采用声光报警器。

在一个实施例中，参见图2，电源模块200包括隔离变压器210、降压变压器220、整流器230和锂电池240，市电电源依次通过隔离变压器210、降压变压器220与整流器230相连，锂电池240分别与整流器230、控制开关模块300相连，锂电池240用于给嵌入式处理器500提供工作电源。

在本实施例中，电源模块200包括隔离变压器210、降压变压器220、整流器230和锂电池240，其中，隔离变压器210可以隔离市电电源输出的交流电压中的杂质波，降压变压器220用于将该隔离掉杂质波的交流电压进行降压处理，整流器230用于将该降压处理的交流电压转换成直流电压，给锂电池240充电，通过该锂电池240为嵌入式处理器500提供工作电源。防止交流电压中的杂质波影响锂电池240的使用寿命。

在一个实施例中，参见图3，故障诊断系统还包括存储模块600，存储模块600与嵌入式处理器500相连，存储模块600用于存储发生故障时扫地机器人的运动状态信息。

在本实施例中，故障诊断系统还包括存储模块600，用户可以查看发生故障时扫地机器人的运动状态信息，标记出扫地机器人在家中进行清扫时容易发生故障的位置，并对该位置的障碍物进行及时清理，提高扫地机器人的清扫效率。

在一个实施例中，参见图4，故障诊断系统还包括视频采集模块700和无线通信模块800，视频采集模块700与嵌入式处理器500相连，无线通信模块800分别与嵌入式处理器500、移动终端相连，视频采集模块700用于采集视频信息，无线通信模块800用于将视频信息发送至移动终端进行处理及显示。

在本实施例中，当嵌入式处理器200判断该机器人本体处于障碍状态时，即出现侧翻、卡住或困在地面的凹陷处等故障导致其被困住时，则控制视频采集模块700采集机器人本体周围的当前视频信息，并将该视频信息通过无线通信模块800发送至移动终端，供用户查看。具体地，视频采集模块700可采用摄像机；无线通信模块800包括WiFi模块、蓝牙模块或4G网络模块，其中，WiFi模块和蓝牙模块可实现近距离数据交互，4G网络模块可实现远程数据交互，用户可根据实际要求进行相应选择。

在一个实施例中，参见图5，故障诊断系统还包括红外通信模块900，红外通信模块900包括红外接收器和解码器，红外接收器通过解码器与嵌入式处理器500相连，红外通信模块900用于对扫地机器人进行红外遥控。

在本实施例中，机器人系统还包括红外通信模块900，红外通信模块900用于对机器人本体进行红外遥控，用户可以根据移动终端查看当前机器人本体周围的视频信息，通过红外遥控器来红外遥控该机器人本体的运行，能够有效地实现人机交互。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于嵌入式系统的故障诊断系统，用于对扫地机器人进行故障诊断，其特征在于，包括设置在所述扫地机器人本体内的检测模块、电源模块、控制开关模块、报警模块和嵌入式处理器，所述嵌入式处理器分别与所述检测模块、所述报警模块相连，所述控制开关模块分别与所述嵌入式处理器、所述电源模块相连，其中，所述检测模块包括陀螺仪传感器、加速度传感器、光电传感器和超声波测距传感器，所述检测模块用于采集所述扫地机器人的运动状态信息；所述嵌入式处理器用于根据所述扫地机器人的运动状态判断所述扫地机器人是否发生故障，当所述扫地机器人发生故障时，所述嵌入式处理器关断所述控制开关模块，并控制所述报警模块发出报警提示。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的故障诊断系统，其特征在于，所述电源模块包括隔离变压器、降压变压器、整流器和锂电池，市电电源依次通过所述隔离变压器、所述降压变压器与所述整流器相连，所述锂电池分别与所述整流器、所述控制开关模块相连，所述锂电池用于给所述嵌入式处理器提供工作电源。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统还包括存储模块，所述存储模块与所述嵌入式处理器相连，所述存储模块用于存储发生故障时所述扫地机器人的运动状态信息。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统还包括视频采集模块和无线通信模块，所述视频采集模块与所述嵌入式处理器相连，所述无线通信模块分别与所述嵌入式处理器、移动终端相连，所述视频采集模块用于采集视频信息，所述无线通信模块用于将所述视频信息发送至所述移动终端进行处理及显示。

5.根据权利要求4所述的基于嵌入式系统的故障诊断系统，其特征在于，所述无线通信模块包括WiFi模块、蓝牙模块或4G网络模块。

6.根据权利要求4所述的基于嵌入式系统的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统还包括红外通信模块，所述红外通信模块包括红外接收器和解码器，所述红外接收器通过所述解码器与所述嵌入式处理器相连，所述红外通信模块用于对所述扫地机器人进行红外遥控。

7.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的故障诊断系统，其特征在于，所述控制开关模块包括继电器，所述报警模块采用声光报警器。

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