CN218684196U - 一种碰撞检测电路及扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种碰撞检测电路及扫地机器人,属于扫地机器人技术领域,碰撞检测电路与扫地机器人的主控电路连接,包括碰撞感应模块,通过压电薄膜检测所述扫地机器人发生的碰撞,产生电荷信号,并输出所述电荷信号;与碰撞感应模块连接的信号转换模块,将电荷信号转换为电压信号,并输出电压信号;与信号转换模块连接的信号放大模块,对电压信号进行放大处理,输出检测信号;主控电路与信号放大模块连接,用于根据检测信号控制扫地机器人动作。本实用新型解决了现有技术中扫地机器人的碰撞检测存在结构复杂的问题,达到结构简单、成本低廉和灵敏度更高的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及扫地机器人技术领域,特别涉及一种碰撞检测电路及扫地机器人。
背景技术
随着人们生活水平的提升,扫地机器人之类的智能家电设备逐渐进入日常生活。扫地机器人作为自主巡航设备,需要通过自主移动实现扫地功能。但在复杂的家居环境中移动时,难免会有发生碰撞的时候,此时,需要扫地机器人感知碰撞,再对应进行躲避。
目前,扫地机器人的碰撞检测大多采用光电开关来检测,光电开关是通过发射光束,利用光束来反射物体的方式检测碰撞的,一般至少需要有发射器、接收器和检测电路这三个部分,存在结构复杂的问题。从而使得采用光电开关来检测碰撞的扫地机器人也存在机械结构复杂的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于:提供一种碰撞检测电路及扫地机器人,旨在解决现有技术中扫地机器人的碰撞检测存在结构复杂的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
第一方面,本实用新型提出一种碰撞检测电路,所述碰撞检测电路用于扫地机器人,所述碰撞检测电路与所述扫地机器人的主控电路连接,所述碰撞检测电路包括:
碰撞感应模块,用于通过压电薄膜检测所述扫地机器人发生的碰撞,产生电荷信号,并输出所述电荷信号;
信号转换模块,与所述碰撞感应模块连接,用于将所述电荷信号转换为电压信号,并输出所述电压信号;
信号放大模块,与所述信号转换模块连接,用于对所述电压信号进行放大处理,输出检测信号;
所述主控电路,与所述信号放大模块连接,用于根据所述检测信号控制所述扫地机器人动作。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述碰撞检测电路还包括:
电源模块,与所述信号放大模块连接,用于给所述信号放大模块供电,以及给所述信号放大模块提供参考电压。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述电源模块包括:
电源单元,与所述信号放大模块连接,用于输出供电电压,给所述信号放大模块供电;
电压转换单元,分别与所述电源单元和所述信号放大模块连接,用于将所述供电电压转换为参考电压,提供给所述信号放大模块。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述电压转换单元包括电压转换器U2;
所述电压转换器U2的输入端Vin与所述电源单元连接,还分别与电容C7的一端和电容C9的一端连接,所述电压转换器U2的输出端Vout与所述信号放大模块连接,还分别与电容C10的一端、电容C11的一端和电阻R9的一端连接,所述电容C7的另一端、所述电容C9的另一端、所述电容C10的另一端、所述电容C11的另一端、所述电阻R9的另一端以及所述电压转换器U2的接地端VSS均接地。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述碰撞感应模块采用长条形的压电薄膜传感器J2,所述压电薄膜传感器J2配置有多个输出端,以分多路输出所述电荷信号。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述信号转换模块包括:
第一转换单元,分别与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1和所述信号放大模块连接,用于将所述压电薄膜传感器J2输出的电荷信号转换为第一电压信号,并将所述第一电压信号输出至所述信号放大模块;
第二转换单元,分别与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2和所述信号放大模块连接,用于将所述压电薄膜传感器J2输出的电荷信号转换为第二电压信号,并将所述第二电压信号输出至所述信号放大模块。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述第一转换单元包括电容C4和电阻R6;
所述电容C4的一端和所述电阻R6的一端均与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1连接,所述电容C4的另一端和所述电阻R6的另一端均与所述信号放大模块连接;
所述第二转换单元包括电容C3和电阻R3;
所述电容C3的一端和所述电阻R3的一端均与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2连接,所述电容C3的另一端和所述电阻R3的另一端均与所述信号放大模块连接。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述信号放大模块包括信号放大器U1;
所述信号放大器U1的第一引脚分别与所述第一转换单元和电容C6的一端连接,第二引脚与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1连接,第三引脚和第五引脚均与所述电压转换单元连接,第四引脚分别与所述电源单元和电容C8的一端连接,所述电容C8的另一端接地,第六引脚通过电阻R1与所述电容C6的另一端连接,第七引脚分别与电阻R2的一端和电阻R5的一端连接,所述电阻R2的另一端与所述第六引脚连接,所述电阻R5的另一端分别与电容C2的一端和所述主控电路连接,所述电容C2的另一端接地;
所述信号放大器U1的第八引脚分别与所述第二转换单元和电容C1的一端连接,第九引脚与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2连接,第十引脚和第十二引脚均与所述电压转换单元连接,所述第十引脚还通过电容C12接地,第十一引脚接地,第十三引脚通过电阻R8与所述电容C1的另一端连接,第十四引脚分别与电阻R7的一端和电阻R4的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述第十三引脚连接,所述电阻R4的另一端分别与电容C5的一端和所述主控电路连接,所述电容C5的另一端接地。
可选地,上述碰撞检测电路中,所述信号放大器U1采用RS8034型号的运算放大器。
第二方面,本实用新型还提出一种扫地机器人,所述扫地机器人包括:
如上述的碰撞检测电路以及主控电路。
本实用新型提供的上述一个或多个技术方案,可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果:
本实用新型提出的一种碰撞检测电路及扫地机器人,采用碰撞感应模块通过压电薄膜检测扫地机器人发生的碰撞,产生电荷信号,由信号转换模块将电荷信号转换为电压信号,再由信号放大模块对电压信号进行放大处理,输出检测信号给扫地机器人的主控电路,由主控电路控制扫地机器人动作,实现对扫地机器人的碰撞检测。本实用新型利用压电薄膜检测技术,仅通过简单的几个模块器件构成碰撞检测电路,结构简单,器件采用较少,成本低廉;压电薄膜检测相比现有的光电开关检测,灵敏度更高,本实用新型还具有检测灵敏度和准确度较高的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型碰撞检测电路第一实施例的连接示意图;
图2为本实用新型碰撞检测电路第二实施例的连接示意图;
图3为图2中碰撞检测电路的电源模块中电压转换单元的电路原理图;
图4为图2中碰撞检测电路的碰撞感应模块、信号转换模块和信号放大模块的电路原理图;
图5为图4中信号放大模块的信号放大器U1的内部原理示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
需要说明,在本实用新型中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通,也可以是两个元件的相互作用关系。在本实用新型中,若有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外,各个实施例的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时,应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
对现有技术进行分析发现,目前,扫地机器人的碰撞检测大多采用光电开关来检测,光电开关是通过发射光束,利用光束来反射物体的方式检测碰撞的,一般至少需要有发射器、接收器和检测电路这三个部分,存在结构复杂的问题。从而使得采用光电开关来检测碰撞的扫地机器人也存在机械结构复杂的问题。
并且,内部结构复杂对应也会采用较多元器件,因此还会增加成本,存在成本较高的问题;光电开关接收光束来判定是否存在碰撞时,若光束的传输介质稍有影响,还会出现检测失误的情况,因此还存在检测灵敏度较低的问题。
鉴于现有技术中扫地机器人的碰撞检测存在结构复杂、成本较高和检测灵敏度较低的技术问题,本实用新型提供了一种碰撞检测电路及扫地机器人,具体实施例及实施方式如下:
实施例一
参照图1,图1为本实用新型碰撞检测电路第一实施例的连接示意图;本实施例提出一种用于扫地机器人的碰撞检测电路。该碰撞检测电路与扫地机器人的主控电路连接,碰撞检测电路可以包括:
碰撞感应模块,用于通过压电薄膜检测所述扫地机器人发生的碰撞,产生电荷信号,并输出所述电荷信号;
信号转换模块,与所述碰撞感应模块连接,用于将所述电荷信号转换为电压信号,并输出所述电压信号;
信号放大模块,与所述信号转换模块连接,用于对所述电压信号进行放大处理,输出检测信号;
所述主控电路,与所述信号放大模块连接,用于根据所述检测信号控制所述扫地机器人动作。
具体的,碰撞感应模块可以是采用压电薄膜技术的传感器或感应器,对形变敏感。扫地机器人的主控电路一般具有控制器,比如单片机等可编程控制器,用于根据对检测信号的分析处理,对应控制扫地机器人的多个功能,比如,巡航、扫地、移动等动作。需要说明,扫地机器人的主控电路可以实现的更多功能以及与碰撞检测电路的更多配合,都可以基于主控电路中可编程控制器的预设程序来实现,具体可以根据实际情况设定。
工作过程为:当扫地机器人发生碰撞时,也就是扫地机器人的电子皮肤与外界发生碰撞发生形变时,碰撞感应模块可以灵敏地感应到该碰撞行为,对应产生电荷信号,并输出该电荷信号给信号转换模块;信号转换模块将该电荷信号积分转换为电压信号,并输出该电压信号给信号放大模块;信号放大模块对该电压信号进行放大,得到放大后的电压信号,将该放大后的电压信号作为检测信号,并输出该检测信号给扫地机器人的主控电路,由主控电路接收该检测信号,根据预设程序对检测信号进行分析处理,输出对应的控制信号,控制扫地机器人动作,比如,对检测信号进行分析处理,基于检测信号的具体来源判断得到发生碰撞以及碰撞所处位置等信息,对应控制扫地机器人后退、左转、右转等移动动作,及时避免发生更大程度的碰撞。
本实施例的碰撞检测电路,采用碰撞感应模块通过压电薄膜检测扫地机器人发生的碰撞,产生电荷信号,由信号转换模块将电荷信号转换为电压信号,再由信号放大模块对电压信号进行放大处理,输出检测信号给扫地机器人的主控电路,由主控电路控制扫地机器人动作,实现对扫地机器人的碰撞检测。本实用新型利用压电薄膜检测技术,仅通过简单的几个模块器件构成碰撞检测电路,结构简单,器件采用较少,成本低廉;压电薄膜检测相比现有的光电开关检测,灵敏度更高,本实用新型还具有检测灵敏度和准确度较高的效果。
实施例二
参照图2,图2为本实用新型碰撞检测电路第二实施例的连接示意图;在实施例一的基础上,本实施例继续提出一种碰撞检测电路。
进一步地,所述碰撞检测电路还可以包括:
电源模块,与所述信号放大模块连接,用于给所述信号放大模块供电,以及给所述信号放大模块提供参考电压。
具体的,信号放大模块工作所需的供电电压由该电源模块提供,工作过程中进行放大处理时需要的参考电压,也由该电源模块提供。其中,供电电压和参考电压可以是不同的电压值,因此,电源模块可以具有电压转换功能。
更进一步地,所述电源模块可以包括:
电源单元,与所述信号放大模块连接,用于输出供电电压,给所述信号放大模块供电;
电压转换单元,分别与所述电源单元和所述信号放大模块连接,用于将所述供电电压转换为参考电压,提供给所述信号放大模块。
具体的,如图2所示所示的连接示意图,电源模块包括相互连接的电源单元和电压转换单元,且均与信号放大模块连接,电源单元可以是蓄电池、干电池等电源装置,也可以是外接电源的接口装置,电压转换单元可以是直接对直流电进行转换的电压转换器,也可以是将交流电转换为直流电后再进行电压转换的电压转换芯片。电源单元和电压转换单元的具体选型可以根据实际情况选择。
本实施例中,电源单元采用电池,提供3.3V的直流电,作为供电电压,输出给信号放大模块和电压转换单元,给信号放大模块供电,使信号放大模块可以根据供电电压开始工作,电压转换单元可以对该3.3V供电电压进行转换,比如,转换为1.5V的直流电,作为参考电压,输出给信号放大模块,从而使信号放大模块可以根据参考电压对接收到的电压信号进行放大处理,输出检测信号。
更进一步地,如图3所示为电压转换单元的电路原理图,所述电压转换单元包括电压转换器U2;
所述电压转换器U2的输入端Vin与所述电源单元连接,还分别与电容C7的一端和电容C9的一端连接,所述电压转换器U2的输出端Vout与所述信号放大模块连接,还分别与电容C10的一端、电容C11的一端和电阻R9的一端连接,所述电容C7的另一端、所述电容C9的另一端、所述电容C10的另一端、所述电容C11的另一端、所述电阻R9的另一端以及所述电压转换器U2的接地端VSS均接地。
具体的,电压转换器U2可以采用LC1206系列的电压转换器,比如型号为LC1206CB3TR15的电压转换器。电压转换器U2的输入端Vin与电源单元连接,接收电源单元提供的3.3V供电电压,通过电容C7和电容C9对供电电压进行滤波处理后,再输入电压转换器U2;电压转换器U2对输入端Vin输入的3.3V供电电压进行转换,转换为1.5V参考电压,通过电容C10和C11对电压转换器U2的输出端Vout输出的1.5V参考电压进行滤波处理后,再输出至信号放大模块。
进一步地,所述碰撞感应模块采用长条形的压电薄膜传感器J2,所述压电薄膜传感器J2配置有多个输出端,以分多路输出所述电荷信号。
具体的,压电薄膜传感器J2是一种高性价比、低功耗且对形变敏感的压电薄膜感应器件,可以直接贴于扫地机器人前端、侧面或任何容易发生碰撞的地方。此处将压电薄膜传感器J2设置为长条形,使两路输出之间保持一定的距离,两个输出端可以分别设置在长条形的两端处,避免过于灵敏地感应到其他微小形变,而非碰撞产生的形变,可以更适用碰撞检测。压电薄膜传感器J2配置有多个输出端,以分多路输出电荷信号,对应的,后续可以对应设置多路信号转换和信号放大的电路,根据多路输出的检测信号给主控模块,进行更精确的识别判断,从而更精确地控制扫地机器人动作,避免误触发。
本实施例中,如图4所示的电路原理图,压电薄膜传感器J2具有两个输出端,分别为第一输出端SIG1和第二输出端SIG2,还有一个接地端,接地。两个输出端可以分两路输出压电薄膜传感器J2产生的电荷信号。
进一步地,所述信号转换模块包括:
第一转换单元,分别与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1和所述信号放大模块连接,用于将所述压电薄膜传感器J2输出的电荷信号转换为第一电压信号,并将所述第一电压信号输出至所述信号放大模块;
第二转换单元,分别与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2和所述信号放大模块连接,用于将所述压电薄膜传感器J2输出的电荷信号转换为第二电压信号,并将所述第二电压信号输出至所述信号放大模块。
具体的,第一转换单元和第二转换单元可以是相同的拓扑,也可以是采用相同的电荷放大器,接收压电薄膜传感器J2输出的电荷信号,进行电荷放大,转换得到电压信号,即得到第一电压信号和第二电压信号。
更进一步地,如图4所示的电路原理图,所述第一转换单元包括电容C4和电阻R6;所述电容C4的一端和所述电阻R6的一端均与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1连接,所述电容C4的另一端和所述电阻R6的另一端均与所述信号放大模块连接;
所述第二转换单元包括电容C3和电阻R3;所述电容C3的一端和所述电阻R3的一端均与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2连接,所述电容C3的另一端和所述电阻R3的另一端均与所述信号放大模块连接。
本实施例中,压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1输出的电荷信号,经电容C4积分转化为电压信号,电阻R6对增益进行限制,防止信号放大模块锁死,即得到第一电压信号,并输出该第一电压信号给信号放大模块;压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2输出的电荷信号,经电容C3积分转化为电压信号,电阻R3对增益进行限制,防止信号放大模块锁死,即得到第二电压信号,并输出该第二电压信号给信号放大模块。
进一步地,如图4所示的电路原理图,所述信号放大模块包括信号放大器U1;
所述信号放大器U1的第一引脚分别与所述第一转换单元和电容C6的一端连接,第二引脚与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1连接,第三引脚和第五引脚均与所述电压转换单元连接,第四引脚分别与所述电源单元和电容C8的一端连接,所述电容C8的另一端接地,第六引脚通过电阻R1与所述电容C6的另一端连接,第七引脚分别与电阻R2的一端和电阻R5的一端连接,所述电阻R2的另一端与所述第六引脚连接,所述电阻R5的另一端分别与电容C2的一端和所述主控电路连接,所述电容C2的另一端接地;
所述信号放大器U1的第八引脚分别与所述第二转换单元和电容C1的一端连接,第九引脚与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2连接,第十引脚和第十二引脚均与所述电压转换单元连接,所述第十引脚还通过电容C12接地,第十一引脚接地,第十三引脚通过电阻R8与所述电容C1的另一端连接,第十四引脚分别与电阻R7的一端和电阻R4的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述第十三引脚连接,所述电阻R4的另一端分别与电容C5的一端和所述主控电路连接,所述电容C5的另一端接地。
具体的,如图5所示的信号放大器U1的内部原理示意图,信号放大器U1可以采用RS8034型号的运算放大器,是具有四路运放的集成芯片。每两路运放可将压电薄膜传感器J2的微小机械信号形式的电荷信号转换放大为电压信号形式的检测信号,给主控电路的可编程控制器采集。两个转换单元和该信号放大器U1可以构成两组对电荷信号进行处理的电路,分别对应压电薄膜传感器两端的输出端,最终可以输出两路检测信号给主控模块,碰撞检测更精准。两组由转换单元和信号放大器U1构成的电路可以是对称的电路结构。
本实施例中,如图3-图5所示,信号放大器U1的电源端V+连接电源单元,接收3.3V供电电压,接地端V-接地。压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1输出的电荷信号经第一转换单元输入到信号放大器U1中运放A的负输入端-IN_A,电压转换单元输出的1.5V参考电压1V5_REF输入到运放A的正输入端+IN_A,运放A的输出端OUT_A与第一转换单元输出的第一电压信号汇合,运放A的输出端OUT_A连接的电容C6,通交流阻直流,也就是只有发生碰撞才会有信号输入到信号放大器U1中运放B的负输入端-IN_B,电压转换单元输出的1.5V参考电压1V5_REF还输入到信号放大器U1中运放B的正输入端+IN_B,运放B的输出端OUT_B经电阻R5输出放大后的电压信号即检测信号,由主控电路进行采集。其中,电阻R1和电阻R2作为反馈电阻,决定运放A和运放B的放大倍数,电容C2和电容C8具有滤波作用。
压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2输出的电荷信号经第二转换单元输入到信号放大器U1中运放D的负输入端-IN_D,电压转换单元输出的1.5V参考电压1V5_REF输入到运放D的正输入端+IN_D,运放D的输出端OUT_D与第二转换单元输出的第二电压信号汇合,运放D的输出端OUT_D连接的电容C1,通交流阻直流,也就是只有发生碰撞才会有信号输入到信号放大器U1中运放C的负输入端-IN_C,电压转换单元输出的1.5V参考电压1V5_REF还输入到信号放大器U1中运放C的正输入端+IN_C,运放C的输出端OUT_C经电阻R4输出放大后的电压信号即检测信号,由主控电路进行采集。其中,电阻R7和电阻R8作为反馈电阻,决定运放D和运放C的放大倍数,电容C5和电容C12具有滤波作用。
本实施例的碰撞检测电路,当扫地机器人发生碰撞时,通过压电薄膜传感器J2输出电荷信号,该电荷信号经转换单元积分转换为电压信号,再经信号放大器U1进行放大输出,得到检测信号,选择低成本的碰撞感应器件,与电荷/电压转换集成芯片连接,结构更简单。
实施例三
本实施例提出一种扫地机器人,该扫地机器人可以包括:
主控电路和碰撞检测电路。
其中,主控电路可以是单片机等可编程控制器构成的电路,与碰撞检测电路连接,采集发生碰撞时的检测信号。
碰撞检测电路的具体结构参照上述实施例,由于本实施例采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
需要说明,上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种碰撞检测电路,其特征在于,所述碰撞检测电路用于扫地机器人,所述碰撞检测电路与所述扫地机器人的主控电路连接,所述碰撞检测电路包括:
碰撞感应模块,用于通过压电薄膜检测所述扫地机器人发生的碰撞,产生电荷信号,并输出所述电荷信号;
信号转换模块,与所述碰撞感应模块连接,用于将所述电荷信号转换为电压信号,并输出所述电压信号;
信号放大模块,与所述信号转换模块连接,用于对所述电压信号进行放大处理,输出检测信号;
所述主控电路,与所述信号放大模块连接,用于根据所述检测信号控制所述扫地机器人动作。
2.如权利要求1所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述碰撞检测电路还包括:
电源模块,与所述信号放大模块连接,用于给所述信号放大模块供电,以及给所述信号放大模块提供参考电压。
3.如权利要求2所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述电源模块包括:
电源单元,与所述信号放大模块连接,用于输出供电电压,给所述信号放大模块供电;
电压转换单元,分别与所述电源单元和所述信号放大模块连接,用于将所述供电电压转换为参考电压,提供给所述信号放大模块。
4.如权利要求3所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述电压转换单元包括电压转换器U2;
所述电压转换器U2的输入端Vin与所述电源单元连接,还分别与电容C7的一端和电容C9的一端连接,所述电压转换器U2的输出端Vout与所述信号放大模块连接,还分别与电容C10的一端、电容C11的一端和电阻R9的一端连接,所述电容C7的另一端、所述电容C9的另一端、所述电容C10的另一端、所述电容C11的另一端、所述电阻R9的另一端以及所述电压转换器U2的接地端VSS均接地。
5.如权利要求3所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述碰撞感应模块采用长条形的压电薄膜传感器J2,所述压电薄膜传感器J2配置有多个输出端,以分多路输出所述电荷信号。
6.如权利要求5所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述信号转换模块包括:
第一转换单元,分别与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1和所述信号放大模块连接,用于将所述压电薄膜传感器J2输出的电荷信号转换为第一电压信号,并将所述第一电压信号输出至所述信号放大模块;
第二转换单元,分别与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2和所述信号放大模块连接,用于将所述压电薄膜传感器J2输出的电荷信号转换为第二电压信号,并将所述第二电压信号输出至所述信号放大模块。
7.如权利要求6所述的碰撞检测电路,其特征在于,
所述第一转换单元包括电容C4和电阻R6;
所述电容C4的一端和所述电阻R6的一端均与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1连接,所述电容C4的另一端和所述电阻R6的另一端均与所述信号放大模块连接;
所述第二转换单元包括电容C3和电阻R3;
所述电容C3的一端和所述电阻R3的一端均与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2连接,所述电容C3的另一端和所述电阻R3的另一端均与所述信号放大模块连接。
8.如权利要求6所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述信号放大模块包括信号放大器U1;
所述信号放大器U1的第一引脚分别与所述第一转换单元和电容C6的一端连接,第二引脚与所述压电薄膜传感器J2的第一输出端SIG1连接,第三引脚和第五引脚均与所述电压转换单元连接,第四引脚分别与所述电源单元和电容C8的一端连接,所述电容C8的另一端接地,第六引脚通过电阻R1与所述电容C6的另一端连接,第七引脚分别与电阻R2的一端和电阻R5的一端连接,所述电阻R2的另一端与所述第六引脚连接,所述电阻R5的另一端分别与电容C2的一端和所述主控电路连接,所述电容C2的另一端接地;
所述信号放大器U1的第八引脚分别与所述第二转换单元和电容C1的一端连接,第九引脚与所述压电薄膜传感器J2的第二输出端SIG2连接,第十引脚和第十二引脚均与所述电压转换单元连接,所述第十引脚还通过电容C12接地,第十一引脚接地,第十三引脚通过电阻R8与所述电容C1的另一端连接,第十四引脚分别与电阻R7的一端和电阻R4的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述第十三引脚连接,所述电阻R4的另一端分别与电容C5的一端和所述主控电路连接,所述电容C5的另一端接地。
9.如权利要求8所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述信号放大器U1采用RS8034型号的运算放大器。
10.一种扫地机器人,其特征在于,所述扫地机器人包括:
如权利要求1至9中任一项所述的碰撞检测电路以及主控电路。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN202222409709.XU CN218684196U (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种碰撞检测电路及扫地机器人 |
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