CN212018823U - 一种管道清洁机器人控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种管道清洁机器人控制系统，包括：机器人运行检测模块、控制模块、运动及清扫控制模块、无线传输模块、外部控制终端和电源模块；所述机器人运行检测模块用于检测周围环境中的障碍物和环境温湿度实现机器人对环境的感知和识别；所述控制模块包括控制器芯片，所述控制模块与所述机器人运行检测模块连接用于接收所述机器人运行检测模块发送的检测信息并控制所述运动及清扫控制模块工作；所述运动及清扫控制模块包括控制电机和除尘装置；所述无线传输模块包括WIFI模块，所述控制模块通过所述无线传输模块与所述外部控制终端进行数据交换，本实用新型控制智能，无需人工现场监控且可靠度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及到一种管道清洁机器人控制系统。
背景技术
因为在生活中有许多地方是人力清洁不到的，比如中央空调管道和地铁通风空调管道等，这些管道在长时间运行后会积累许多灰尘、病菌及放射物等，这些有害物质在空调使用时会被带到空气中给人们的健康带来了极大的隐患，因此管道清洁的机器人研究受到广泛的关注，目前的管道清洁用机器人多采用线缆供电，信号传输距离较短，且对于具有多管径的管道不能很好的适应等问题。
综上所述，如何提供一种能实现信号稳定的无线传输及自适应多管径管道的管道清洁机器人控制系统，是本领域技术人员需解决的问题。
实用新型内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种管道清洁机器人控制系统，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种管道清洁机器人控制系统，包括：机器人运行检测模块、控制模块、运动及清扫控制模块、无线传输模块、外部控制终端和电源模块；所述机器人运行检测模块用于检测周围环境中的障碍物和环境温湿度实现机器人对环境的感知和识别；所述控制模块包括控制器芯片，所述控制模块与所述机器人运行检测模块连接用于接收所述机器人运行检测模块发送的检测信息并并向所述运动及清扫控制模块发送控制指令；所述运动及清扫控制模块包括控制电机和除尘装置，所述运动及清扫控制模块与所述控制模块电连接；所述无线传输模块包括WIFI模块，所述控制模块通过所述无线传输模块与所述外部控制终端进行数据交换。
进一步地，所述检测模块包括测距元件、微型摄像头、温湿度传感器和LED灯珠。
更进一步地，所述测距元件包括红外测距传感器和超声波传感器，所述微型摄像头为红外摄像头。
更进一步地，所述控制模块还包括信号滤波放大单元和定位单元，所述测距传感器、所述超声波传感器和所述温湿度传感器均通过所述信号滤波放大单元与所述控制器芯片的输入端口连接。
更进一步地，所述定位单元与所述控制器芯片电连接。
进一步地，所述控制电机包括清扫刷电机、移动滚轮电机和机械臂控制电机。
进一步地，所述除尘装置包括真空泵和收纳箱。
更进一步地，所述外部控制终端包括PC机、单片机和按键控制单元。
进一步地，所述WIFI模块所采用的型号为EMW3240，所述WIFI 模块通过串口与所述控制器芯片连接通信。
本实用新型的有益效果是，该实用新型控制智能，无需人工现场监控且可靠度高、自适应性强。
下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
图1为本实用新型一种管道清洁机器人控制系统结构示意图。
具体实施方式
为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如附图1所示，本实用新型提供了一种能实现信号稳定的无线传输及自适应多管径管道的管道清洁机器人控制系统，该管道清洁机器人控制系统包括：机器人运行检测模块、控制模块、运动及清扫控制模块、无线传输模块、外部控制终端和用于为各模块供电的电源模块，所述外部控制终端包括PC机、单片机和按键控制单元；所述机器人运行检测模块用于检测周围环境中的障碍物和环境温湿度实现机器人对环境的感知和识别；所述控制模块包括控制器芯片，本实施例中的控制芯片采用STM32F205RG,STM32F205RG是基于工作频率高达120MHz的高性能ARM Cortex-M3 32位RISC内核，整合了高速嵌入式存储器，Flash存储器和系统SRAM的容量分别高达1M 字节和128K字节，高达4K字节的后备SRAM，以及大量连至2条APB 总线、2条AHB总线和1个32位多AHB总线矩阵的增强型I/O与外设,还带有自适应实时存储器加速器(ART加速器)，在高达120MHz 的CPU频率下，程序在Flash存储器中运行时，可以实现相当于零等待状态的运行性能，其中，带有3个12位ADC模块、2个DAC模块、1个低功耗RTC、12个通用16位定时器(包括2个用于电机控制的PWM定时器)、2个通用32位定时器、1个真随机数发生器(RNG)，新增的高级外设包括1个SDIO和1个连接CMOS传感器的照相机接口，控制模块与所述机器人运行检测模块连接用于接收所述机器人运行检测模块发送的检测信息并向所述运动及清扫控制模块发送控制指令控制所述运动及清扫控制模块工作，所述运动及清扫控制模块包括控制电机和除尘装置，所述控制电机包括清扫刷电机、移动滚轮电机和机械臂控制电机，所述除尘装置包括真空泵和收纳箱，其中，清扫刷电机、移动滚轮电机、机械臂控制电机和真空泵均与所述控制器芯片电连接，所述控制器芯片控制清扫刷电机进行清洁的同时控制真空泵将灰尘等吸附进收纳箱内并控制移动滚轮电机转动使得清洁机器人向前运动；所述无线传输模块包括WIFI模块，本实施例中，WIFI模块所采用的型号为EMW3240，EMW3240是由上海庆科信息技术有限公司开发的一款低功耗嵌入式Wi-Fi模块。它集成了一个无线射频芯片和一个型号为STM32F411CE的Cortex-M4 微控制器，内置了独一无二的“self-hosted”WiFi网络函数库以及应用组件，此外，还提供2M字节的片外flash、512K字节的片内flash、128K字节的RAM以及丰富的外设资源，用户可以基于这些集成了所有Wi-Fi MAC以及TCP/IP协议的MiCO函数库开发自己的嵌入式Wi-Fi应用，也可以配合一系列定制固件以满足相应的需求，比如：无线UART、云服务等，所述WIFI模块通过串口与所述控制器芯片连接通信，控制模块的控制器芯片通过所述无线传输模块与所述外部控制终端的单片机进行数据交换，该单片机与PC机通过RS232通信线缆连接，所述按键控制单元包括“前进”、“倒退”、“暂停”、“自动”等控制按键，可以用于远程控制清洁机器人工作。
检测模块包括测距元件、微型摄像头、温湿度传感器和LED灯珠，其中，所述测距元件包括红外测距传感器和超声波传感器，所述微型摄像头为红外摄像头，在本实用新型中，控制模块还包括信号滤波放大单元和定位单元，所述信号滤波放大单元为滤波放大电路用于放大传感器采集的模拟信号并对其进行滤波后发送给所述控制器芯片，所述定位单元为GSP定位模块，辅助检测和确定清洁机器人在管道内的位置，所述测距传感器、所述超声波传感器和所述温湿度传感器均通过所述信号滤波放大单元与所述控制器芯片的输入端口连接，在本实施例中，当红外测距传感器检测到清洁机器人距离所处管道的管道壁距离变化时，将距离信号发送给所述控制器芯片，然后所述控制器芯片控制所述机械臂电机运动从而带动机械臂运动使得清洁机器人距离所处管道的管道壁达到合适距离，实现在不同直径的管道内自适应调节清洁，其中，超声波传感器、微型摄像头和LED灯珠配合使用检测管道内环境是否有障碍物阻值机器人运动。
应当说明的是，本实用新型所述的实施方式仅仅是实现本实用新型的优选方式，对属于本实用新型整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种管道清洁机器人控制系统，其特征在于，包括：机器人运行检测模块、控制模块、运动及清扫控制模块、无线传输模块、外部控制终端和电源模块；
所述机器人运行检测模块用于检测周围环境中的障碍物和环境温湿度实现机器人对环境的感知和识别，所述检测模块包括测距元件、微型摄像头、温湿度传感器和LED灯珠，所述测距元件包括红外测距传感器和超声波传感器，所述微型摄像头为红外摄像头；
所述控制模块包括控制器芯片，所述控制模块与所述机器人运行检测模块连接用于接收所述机器人运行检测模块发送的检测信息并向所述运动及清扫控制模块发送控制指令，所述控制模块还包括信号滤波放大单元和定位单元，所述测距传感器、所述超声波传感器和所述温湿度传感器均通过所述信号滤波放大单元与所述控制器芯片的输入端口连接，所述定位单元与所述控制器芯片电连接；
所述运动及清扫控制模块包括控制电机和除尘装置，所述运动及清扫控制模块与所述控制模块电连接；
所述无线传输模块包括WIFI模块，所述控制模块通过所述无线传输模块与所述外部控制终端进行数据交换；所述外部控制终端包括PC机、单片机和按键控制单元。
2.根据权利要求1所述的管道清洁机器人控制系统，其特征在于，所述控制电机包括清扫刷电机、移动滚轮电机和机械臂控制电机。
3.根据权利要求1所述的管道清洁机器人控制系统，其特征在于，所述除尘装置包括真空泵和收纳箱。
4.根据权利要求1所述的管道清洁机器人控制系统，其特征在于，所述WIFI模块所采用的型号为EMW3240，所述WIFI模块通过串口与所述控制器芯片连接通信。
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| CN (1) | CN212018823U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112894836A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-04 | 广西大学 | 一种蛇形管道机器人的识别与控制系统 |
| CN113020152A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-25 | 魏桥纺织股份有限公司 | 一种清理风道机器人 |
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2019
- 2019-10-16 CN CN201921728221.5U patent/CN212018823U/zh not_active Expired - Fee Related
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