自動吸塵器的紅外線視覺裝置的製作方法
2023-12-03 22:34:26 2
專利名稱：自動吸塵器的紅外線視覺裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置，用於在自動吸塵器工作過程中檢測障礙物情況，可以實現自動吸塵器的自動避障與導航。
背景技術：
自動吸塵器屬於家庭服務機器人，它通過可充電電池供電，可以在家庭環境中自由行走，自主工作。因此用於避障和導航的視覺系統，是自動吸塵器的關鍵技術。現有技術中，主要採用超聲波檢測技術，這種技術存在價格較高的缺點。同時，也有用於自動吸塵器的紅外視覺裝置，其發射管、接收管呈層面分布，雖然形成了支架前方的探測帶，但是安裝複雜，成本較高，探測範圍固定有限。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種自動吸塵器的紅外視覺裝置，用低成本、快速度探測吸塵器前方的障礙情況，並通過調整紅外發射功率和接收信號放大倍數來設置檢測距離。
本實用新型的技術方案是它具有安裝支架，在安裝支架上固定有電路板，在電路板上平行設置發射管陣列、接收管陣列或發射管陣列、接收管陣列、發射管陣列，整個裝置由控制器控制。
本實用新型與現有技術相比具有下列優點發射管、接收管在水平方向採用多組環狀排布，形成一個密集的探測帶，可檢測吸塵器前方障礙物，可以用於自動吸塵器避障和導航；工作方式靈活，可以採用單發單收，也可採用一發多收；檢測速度快；發射管、接收管平行放置，利用紅外反射信號探測障礙物，這種方式下可調節紅外發射功率和接收信號放大倍數來調整檢測距離，系統易於實現，同時安裝方便；裝置成本低。
圖1是自動吸塵器的紅外線視覺裝置結構示意圖；圖2是自動吸塵器的紅外線視覺裝置側視圖；圖3是本實用新型圖1的A-A方向放大剖視圖；圖4是本實用新型發射管驅動電路；圖5是本實用新型控制器電路原理框圖；
圖6是安裝有本實用新型的自動吸塵器外形圖；圖中安裝支架1、發射管2、接收管3、發射管陣列4、接收管陣列5、電路板6、檢測帶7、驅動電阻8、驅動三極體9、基極電阻10。
具體實施方式
自動吸塵器的紅外視覺裝置具有安裝支架1，在安裝支架1上固定有電路板6，在電路板6上平行設置發射管陣列4、接收管陣列5或發射管陣列4、接收管陣列5、發射管陣列4，整個裝置由控制器控制。
控制器的電路為紅外接收管陳列依次連接有信號放大電路、接收路選電路、檢波電路、處理器，發射路選電路、調頻電路、功率放大電路、紅外發射管陳列。處理器採用ATMEGA64，進行發射控制和接收信號檢測；射路選電路和接收路選電路採用4051；信號放大電路採用LM358，組成同向放大電路；檢波電路採用LM567構成；功率放大採用9013三極體；調頻信號採用20K信號，由震蕩電路產生。
發射管陣列4、接收管陣列5均水平放置。每排發射管陣列4設有8-16個發射管2。每排接收管陣列5設有8-16個接收管3。
每個接收管3，與上下一個或者兩個發射管2，組成一組檢測單元，直接焊接在電路板6上。發射管2發射紅外信號，經過障礙物反射，被接收管3接收，經過放大電路，路選電路，解碼電路，形成有用信號給系統控制器，路選電路有控制器控制，可以進行循環掃描。整個電路板為薄型電路板，彎曲成半園形固定在支架上。
所述的支架及電路板為半圓形，檢測單元均勻分布在這個圓周上。所有檢測單元協同工作可以形成檢測帶7。通過調節驅動電阻8，調節發射管2的發射功率從而控制檢測距離，形成兩個或者多個檢測帶。發射管與接收管可以一發一收，也可以一發多收。
如圖6所示，整個裝置安裝在吸塵器本體前端，因此在吸塵器運動過程中可以提供有信號，避免頻繁強烈的碰撞。
權利要求1.一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置，其特徵在於它具有安裝支架(1)，在安裝支架(1)上固定有電路板(6)，在電路板(6)上平行設置發射管陣列(4)、接收管陣列(5)或發射管陣列(4)、接收管陣列(5)、發射管陣列(4)，整個裝置由控制器控制。
2.根據權利要求1所述的一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置.其特徵在於所述的控制器的電路為紅外接收管陳列依次連接有信號放大電路、接收路選電路、檢波電路、處理器，發射路選電路、調頻電路、功率放大電路、紅外發射管陳列。
3.根據權利要求1所述的一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置，其特徵在於所述的發射管陣列(4)、接收管陣列(5)均水平放置。
4.根據權利要求1所述的一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置，其特徵在於所述的每排發射管陣列(4)設有8-16個發射管(2)。
5.根據權利要求1所述的一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置.其特徵在於所述的每排接收管陣列(5)設有8-16個接收管(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種自動吸塵器的紅外線視覺裝置。它具有安裝支架，在安裝支架上固定有電路板，在電路板上平行設置發射管陣列、接收管陣列或發射管陣列、接收管陣列、發射管陣列，整個裝置由控制器控制。本實用新型的優點是發射管、接收管在水平方向採用多組環狀排布，形成一個密集的探測帶，可檢測吸塵器前方障礙物，可以用於自動吸塵器避障和導航；工作方式靈活，可以採用單發單收，也可採用一發多收；檢測速度快；發射管、接收管平行放置，利用紅外反射信號探測障礙物，這種方式下可調節紅外發射功率和接收信號放大倍數來調整檢測距離，系統易於實現，同時安裝方便；裝置成本低。
文檔編號A47L9/00GK2827253SQ20052001488
公開日2006年10月18日 申請日期2005年9月14日 優先權日2005年9月14日
發明者朱世強, 劉瑜, 龐作偉, 劉松國, 趙鳳申, 方曙光, 陳文洲 申請人:浙江大學