人工智慧充電系統中的智能插座的製作方法

2023-06-05 14:01:11 2

專利名稱：人工智慧充電系統中的智能插座的製作方法
技術領域：
本發明涉及高科技的智能電源插座技術領域，尤其是涉及一種用於智能機械或機器人需要充電時，能引導其自動尋找電源插座位置、自動跟蹤移動到電源插座前、自動分析判斷定位，並驅動機械臂將電源插頭準確插進電源插座進行充電的人工智慧充電系統中的智能插座。
背景技術：
目前國內外智能機械或機器人已經越來越多的進入人們的視野，甚至進入到我們的生活，如市場上出現的自動吸塵器就是一種簡單的智能機械，能自動在地上團團轉打掃衛生。智能機械或機器人都需要自帶能源，基本上都使用蓄電池作為動力，但大多都不具備自動尋找電源插座自動充電的功能，從而使智能機械或機器人的使用產生了局限性。所以解決智能機械或機器人自動尋找電源插座自動充電的技術問題對大量推廣使用現代智能機械或機器人技術將帶來深遠的意義。發明內容
人工智慧充電系統主要由智能插座、智能插頭裝置兩部分組成，工作時，置於智能機械或機器人內的智能插頭裝置根據智能機械或機器人需要充電時的請求自動發出無線電信號，觸發安裝在建築牆面並收到無線電信號的智能插座發出無線電和紅外光波定位信號，智能插頭裝置自動跟蹤定位信號，驅動智能機械或機器人的動力機構和機械臂移動到智能插座前，進行電源插頭插座上下和左右精確定位，並根據智能插座最後發出的雷射束定位信號，驅動機械臂將電源插頭準確插進電源插座進行充電。
高精度人工智慧充電系統的核心部件之一是智能插座，而智能插座是人工智慧充電系統自動尋找電源插座自動充電的關鍵。
由於智能插座一方面必須通過無線電進行即時通訊、電路控制和信息交換，另一方面還必須面對各種複雜的電磁幹擾。因此對整個智能插座的設計要求很高。在電路方面必須接收靈敏度高、選擇性好、抗幹擾、響應速度快、能遠距離和長期連續工作。
綜上所述，為了解決智能機械或機器人不具備自動尋找電源插座自動充電的技術問題和設計中的難度。本發明提供一種用於智能機械或機器人需要充電時，能引導其自動尋找電源插座位置、自動跟蹤移動到電源插座前、自動分析判斷定位，並驅動機械臂將電源插頭準確插進電源插座進行充電的人工智慧充電系統中的智能插座。本發明不僅具有接收靈敏度高、選擇性好、響應速度快、能遠距離和長期連續工作；而且性能優良、可靠性高、穩定性好、結構簡單、成本低廉，可廣泛用於智能機械或機器人，利於推廣使用。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種人工智慧充電系統中的智能插座，與本發明以外的智能插頭裝置相配套，此人工智慧充電系統中的智能插座包括殼體、殼體上的電源插座，還包括殼體上的
一個觸發信號接收通道，用於接收智能插頭裝置發送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號，並經放大濾波、超外差式變頻、 串行放大、削波降噪、檢波解碼輸出I信號、II信號、III信號；
一個控制電路單元，用於根據觸發信號接收通道內的數據解碼模塊輸入的I信號接通無線電發射裝置和紅外光波發射單元發出無線電和紅外光波定位信號、同樣根據II 信號接通雷射發生器發出雷射束定位信號、根據III信號關閉無線電發射裝置和紅外光波發射單元以及雷射發生器，停止發出無線電、紅外光波、雷射束定位信號；
一個無線電發射裝置，用於發出無線電定位信號；
—個紅外光波發射單兀，發光管安裝在電源插座中心處，用於發送紅外光波定位信號;
一個雷射發生器，雷射管安裝在電源插座上，用於發射雷射束定位信號；
一個電源裝置，用於將220V交流電轉為直流電工作電源；
所述的觸發信號接收通道在收到智能插頭裝置無線電載波I信號後，將解碼出的 I信號輸入到與之互連的控制電路單元，控制電路單元分別與無線電發射裝置、紅外光波發射單元、雷射發生器控制端連接，並根據I信號接通無線電發射裝置和紅外光波發射單元發出無線電和紅外光波定位信號，用來引導智能插頭裝置自動跟蹤移動到電源插座前並定位；
同理，當智能插頭裝置發出第二次無線電載波II信號時，控制電路單元根據II信號接通雷射發生器發出雷射束定位信號，用來引導智能插頭裝置驅動其機械臂將電源插頭準確插進電源插座；
同理，當智能插頭裝置發出第三次無線電載波III信號，控制電路單元根據據III 信號關閉無線電發射裝置和紅外光波發射單元以及雷射發生器，停止發出無線電、紅外光波、雷射束定位信號，進入下一個輪迴，從而達到使人工智慧充電系統能自動尋找電源插座自動進行充電的目的。
所述的觸發信號接收通道包括
一個無線電調諧接收頭，用於接收智能插頭裝置發送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號；
一個第一高頻放大器，用於放大無線電調諧接收頭輸入的無線電載波信號；
一個第一帶通濾波器，用於濾去第一高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波；
一個第二高頻放大器，用於再次放大第一帶通濾波器輸入的無線電載波信號；
一個第二帶通濾波器，用於再次濾去第二高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波；
一個振蕩器，用於產生高頻正弦振蕩波；
一個混頻器，用於將第二帶通濾波器輸入的無線電載波信號和來自振蕩器的高頻正弦振蕩波進行超外差式變頻，差出低頻調製信號；
一個低頻帶通濾波器，用於濾去混頻器輸入的低頻調製信號的雜波；
一個串行放大器，用於放大帶通濾波器輸入的低頻調製信號；
—個檢波器，用於對串行放大器輸入的低頻調製信號進行包絡檢波，檢波出含有I 信號、II信號、HI信號等編碼信息的數字串行信號；
一個比較器，用於對檢波器輸入的數字串行信號進行削波降噪整形處理；
一個數據解碼模塊，用於比較器輸入的數字串行信號進行解碼，解碼出I信號、II 信號、III信號；
所述的無線電調諧接收頭將接收的無線電載波信號送入與之互連的第一高頻放大器，第一高頻放大器將無線電載波信號放大後輸入與之互連的第一帶通濾波器，第一帶通濾波器將濾去雜波後的無線電載波信號送入與之互連的第二高頻放大器進行再一次放大，第二高頻放大器放大後的無線電載波信號送入與之互連的第二帶通濾波器進行再一次濾波後送入與之互連的混頻器，和來自振蕩器的正弦振蕩波進行超外差式變頻，差出的低頻調製信號通過與之互連的低頻帶通濾波器濾波後分別送入與之互連的串行放大器，串行放大器將放大後的低頻調製信號送入與之互連的檢波器進行包絡檢波，檢波器將檢波出的含有I信號、II信號、III信號等編碼信息的數字串行信號送入與之互連的比較器進行削波降噪整形處理，由其輸出端送入與之相連的數據解碼模塊解碼出I信號、II信號、III信號。
由於本發明採用上述技術方案，所以解決了智能機械或機器人自動尋找電源插座自動充電的技術問題。
本發明的有益效果是
I.由於本發明採用上述技術方案，不僅具有接收靈敏度高、選擇性好、品質因素優、抗溫漂、抗幹擾、響應速度快、能遠距離自動尋找插座和長期連續工作；而且性能優良、 可靠性高、穩定性好、結構簡單、成本低廉，達到了自動尋找電源插座自動充電的目的，可廣泛用於智能機械或機器人。
2.由於採用了智能插座、智能插頭裝置兩部分組成的人工智慧充電系統，所以具有自動尋找電源插座位置、自動跟蹤移動到電源插座前、自動分析判斷定位，並驅動機械臂將電源插頭準確插進電源插座進行充電的功能、顯著提高了智能機械或機器人綜合性能。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明；
圖I是本發明實施例的電原理方框示意圖2是本發明實施例的觸發信號接收通道電原理方框示意圖中I觸發信號接收通道、2控制電路單元、3無線電發射裝置、4紅外光波發射單元、5雷射發生器、6電源裝置、7無線電調諧接收頭、8第一高頻放大器、9第一帶通濾波器、 10第二高頻放大器、11第二帶通濾波器、12振蕩器、13混頻器、14低頻帶通濾波器、15串行放大器、16檢波器、17比較器、18數據解碼模塊。
具體實施方式
在圖I中，觸發信號接收通道(I)用於接收智能插頭裝置發送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號，並解碼輸出I信號、II 信號、III信號；控制電路單元(2)用於根據觸發信號接收通道(I)內的數據解碼模塊(18) 輸入的I信號接通無線電發射裝置(3)和紅外光波發射單元(4)發出無線電和紅外光波定位信號、同樣根據II信號接通雷射發生器(5)發出雷射束定位信號、根據III信號關閉無線電發射裝置(3)和紅外光波發射單元(4)以及雷射發生器(5)，停止發出無線電、紅外光波、雷射束定位信號；無線電發射裝置(3)用於發出無線電定位信號；紅外光波發射單元(4)的發光管安裝在電源插座中心處，用於發送紅外光波定位信號；雷射發生器(5)的雷射管安裝在電源插座上，用於發射雷射束定位信號；電源裝置(6)用於將220V交流電轉為直流電工作電源；
所述的觸發信號接收通道⑴在收到智能插頭裝置無線電載波I信號後，將解碼出的I信號輸入到與之互連的控制電路單元(2)，控制電路單元(2)分別與無線電發射裝置(3)、紅外光波發射單元(4)、雷射發生器(5)控制端連接，並根據I信號接通無線電發射裝置(3)和紅外光波發射單元(4)發出無線電和紅外光波定位信號，用來引導智能插頭裝置自動跟蹤移動到電源插座前並定位；
同理，當智能插頭裝置發出第二次無線電載波II信號時，控制電路單元(2)根據 II信號接通雷射發生器(5)發出雷射束定位信號，用來引導智能插頭裝置驅動其機械臂將電源插頭準確插進電源插座；
同理，當智能插頭裝置發出第三次無線電載波III信號，控制電路單元(2)根據據 III信號關閉無線電發射裝置(3)和紅外光波發射單元(4)以及雷射發生器(5)，停止發出無線電、紅外光波、雷射束定位信號。
在圖2中，所述的觸發信號接收通道(I)包括無線電調諧接收頭(7)用於接收智能插頭裝置發送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號；第一高頻放大器(8)用於放大無線電調諧接收頭(7)輸入的無線電載波信號； 第一帶通濾波器(9)用於濾去第一高頻放大器(8)輸入的無線電載波信號的雜波；第二高頻放大器(10)用於再次放大第一帶通濾波器(9)輸入的無線電載波信號；第二帶通濾波器(11)，用於再次濾去第二高頻放大器(10)輸入的無線電載波信號的雜波；振蕩器(12)用於產生高頻正弦振蕩波；混頻器(13)用於將第二帶通濾波器(11)輸入的無線電載波信號和來自振蕩器(12)的高頻正弦振蕩波進行超外差式變頻，差出低頻調製信號；低頻帶通濾波器(14)用於濾去混頻器(13)輸入的低頻調製信號的雜波；串行放大器(15)用於放大帶通濾波器輸入的低頻調製信號；檢波器(16)用於對串行放大器(15)輸入的低頻調製信號進行包絡檢波，檢波出含有I信號、II信號、III信號等編碼信息的數字串行信號；比較器(17)用於對檢波器(16)輸入的數字串行信號進行削波降噪整形處理；數據解碼模塊(18) 用於比較器(17)輸入的數字串行信號進行解碼，解碼出I信號、II信號、III信號；
所述的無線電調諧接收頭(7)將接收的無線電載波信號送入與之互連的第一高頻放大器(8)，第一高頻放大器(8)將無線電載波信號放大後輸入與之互連的第一帶通濾波器(9)，第一帶通濾波器(9)將濾去雜波後的無線電載波信號送入與之互連的第二高頻放大器(10)進行再一次放大，第二高頻放大器(10)放大後的無線電載波信號送入與之互連的第二帶通濾波器(11)進行再一次濾波後送入與之互連的混頻器(13)，和來自振蕩器(12)的正弦振蕩波進行超外差式變頻，差出的低頻調製信號通過與之互連的低頻帶通濾波器(14)濾波後分別送入與之互連的串行放大器(15)，串行放大器(15)將放大後的低頻調製信號送入與之互連的檢波器(16)進行包絡檢波，檢波器(16)將檢波出的含有I信號、II 信號、III信號等編碼信息的數字串行信號送入與之互連的比較器(17)進行削波降噪整形處理，由其輸出端送入與之相連的數據解碼模塊(18)解碼出I信號、II信號、III信號。
權利要求
1.一種人工智慧充電系統中的智能插座，與該智能插座以外的人工智慧充電系統中的智能插頭裝置相配套，包括殼體、殼體上的電源插座，其特徵是還包括殼體上的 一個觸發信號接收通道，用於接收智能插頭裝置發送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號，並解碼輸出I信號、II信號、III信號; 一個控制電路單元，用於根據輸入的I信號接通無線電發射裝置和紅外光波發射單元發出無線電和紅外光波定位信號、II信號接通雷射發生器發出雷射束定位信號、III信號關閉無線電發射裝置和紅外光波發射單元以及雷射發生器，停止發出無線電、紅外光波、雷射束定位信號； 一個無線電發射裝置，用於發出無線電定位信號； 一個紅外光波發射單兀，發光管安裝在電源插座中心處，用於發送紅外光波定位信號; 一個雷射發生器，雷射管安裝在電源插座上，用於發射雷射束定位信號； 一個電源裝置，用於將220V交流電轉為直流電工作電源； 所述的觸發信號接收通道在收到智能插頭裝置無線電載波信號後，經放大濾波、變頻解碼輸入到與之互連的控制電路單元，控制電路單元分別與無線電發射裝置、紅外光波發射單元、雷射發生器控制端連接，並根據解碼出的I信號接通無線電發射裝置和紅外光波發射單元發出無線電和紅外光波定位信號，根據II信號接通雷射發生器發出雷射束定位信號，根據III信號關閉無線電發射裝置和紅外光波發射單元以及雷射發生器，停止發出無線電、紅外光波、雷射束定位信號。
2.根據權利要求I所述的一種人工智慧充電系統中的智能插座，其特徵是所述的觸發信號接收通道包括 一個無線電調諧接收頭，用於接收智能插頭裝置發送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號,第三次無線電載波III信號； 一個第一高頻放大器，用於放大無線電調諧接收頭輸入的無線電載波信號； 一個第一帶通濾波器，用於濾去第一高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波； 一個第二高頻放大器，用於再次放大第一帶通濾波器輸入的無線電載波信號； 一個第二帶通濾波器，用於再次濾去第二高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波； 一個振蕩器，用於產生高頻正弦振蕩波； 一個混頻器，用於將第二帶通濾波器輸入的無線電載波信號和來自振蕩器的高頻正弦振蕩波進行超外差式變頻，差出低頻調製信號； 一個低頻帶通濾波器，用於濾去混頻器輸入的低頻調製信號的雜波； 一個串行放大器，用於放大帶通濾波器輸入的低頻調製信號； 一個檢波器，用於對串行放大器輸入的低頻調製信號進行包絡檢波，檢波出含有I信號、II信號、III信號等編碼信息的數字串行信號； 一個比較器，用於對檢波器輸入的數字串行信號進行削波降噪整形處理； 一個數據解碼模塊，用於對比較器輸入的數字串行信號進行解碼，解碼出I信號、II信號、III信號； 所述的無線電調諧接收頭將接收的無線電載波信號送入與之互連的第一高頻放大器，第一高頻放大器將無線電載波信號放大後輸入與之互連的第一帶通濾波器，第一帶通濾波器將濾去雜波後的無線電載波信號送入與之互連的第二高頻放大器進行再一次放大，第二高頻放大器放大後的無線電載波信號送入與之互連的第二帶通濾波器進行再一次濾波後送入與之互連的混頻器，和來自振蕩器的正弦振蕩波進行超外差式變頻，差出的低頻調製信號通過與之互連的低頻帶通濾波器濾波後分別送入與之互連的串行放大器，串行放大器將放大後的低頻調製信號送入與之互連的檢波器進行包絡檢波，檢波器將檢波出的含有I信號、II信號、III信號等編碼 信息的數字串行信號送入與之互連的比較器進行削波降噪整形處理，由其輸出端送入與之相連的數據解碼模塊解碼出I信號、II信號、III信號。
全文摘要
一種電源插座領域的人工智慧充電系統中的智能插座，與本發明以外的智能插頭裝置相配套，包括觸發信號接收通道、控制電路單元、無線電發射裝置、紅外光波發射單元、雷射發生器；控制電路單元根據觸發信號接收通道收到智能插頭裝置無線電載波信號後解碼出的I信號接通無線電發射裝置和紅外光波發射單元發出無線電和紅外光波定位信號，引導智能插頭裝置移動到智能插座前定位；根據II信號接通雷射發生器發出雷射束定位信號，引導智能插頭裝置將電源插頭插進電源插座，達到自動充電的目的；根據III信號停止發出所有定位信號，完成充電任務。本發明性能優良、可靠性高、穩定性好、結構簡單、成本低廉，同時安全可靠、易於實現，適於推廣應用。
文檔編號G05B19/04GK102983461SQ20121037940
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者顧曉燁 申請人:顧曉燁