智能家用清扫机制造技术

一种智能清扫机，其组成包括：计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等，其特征在于：在清扫机的顶部设有超声波传感器，共设有三个超声波距离传感器，分别安装于清扫机顶部的正前方、正左方和正上顶方；清扫机底部前方边沿安装有５个接近开关；接近开关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装有二台直流电动机，分别驱动左右两边的两个轮子；在清扫机的底部安装有吸尘器机构，其吸尘口在底部与左侧边沿对齐，口径１０厘米，通过继电器控制吸尘器工作电源开关。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

Intelligent household cleaning machine

An intelligent cleaning machine, which is composed of computer, sensor, motor and power transmission mechanism, power supply, vacuum cleaner, power switch, operation potentiometer, which is characterized in that the ultrasonic sensor is arranged in the top of the cleaning machine, with a total of three ultrasonic distance sensor, the front, are installed on the top of the cleaning machine it is on the top left and bottom edge of the front side; cleaning machine is provided with 5 proximity switches; proximity switch and ultrasonic distance sensor, a sweeper ranging system; cleaning machine equipped with two DC motors, two wheels respectively drive the left and right; in the sweeper is installed at the bottom of the vacuum cleaner mechanism. Suction port at the bottom is aligned with the left edge, 10 cm diameter, through the relay to control the vacuum cleaner power switch.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种清扫机，具体涉及一种智能家用清扫机，属于国际专利分类B25J11/00“机械手”

技术介绍
目前的家庭清洁还很难实现智能化，一般仅使用普通的手动清洁装置，而现代家庭需要清洁的面积越来越大，家庭成员又越来越忙，十分需要智能型的清洁装置。专利技术目的本技术的目的，是提供一种能自动完成房间空旷地面尤其是家居空旷地面清扫除尘任务的智能家用清扫机。本技术采用的技术方案如下一种智能清扫机，其组成包括计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等，在清扫机的顶部设有超声波传感器，共设有三个超声波距离传感器，分别安装于清扫机顶部的正前方、正左方和正上顶方；清扫机底部前方边沿安装有5个接近开关；接近开关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装有二台直流电动机，分别驱动左右两边的两个轮子；在清扫机的底部安装有吸尘器机构，其吸尘口在底部与左侧边沿对齐，口径10厘米，通过继电器控制吸尘器工作电源开关。超声波传感器设有的超声波探头，可以发射和接收，其最大感应距离为6m，最小感应距离0.15m，模拟量输出，电缆连接。接近开关输出开关信号，可感应的距离为15mm。电源为蓄电池提供，直流电压24V。可保证持续工作时间大于4小时。吸尘器机构口径10厘米。由继电器控制吸尘器工作电源开关；继电器由主单片机的I/O开关信号输出控制。清扫机设有总电源开关、吸尘器工作开关和手控、遥控与自控工作转换开关，设有电位计在转换开关处于手控位置时控制物体走动轨迹。智能清扫机计算机控制系统硬件配置如下(1)主单片机采用8098测控板该单片机控制系统完成清扫机导航控制任务，可以与PC机相连，其中有四路8位A/D，即AD1，AD2，AD3，AD4；二路8位D/A，即DA1，DA2；八路开关量I/O输入，即DI0～DI7；七路开关量I/O输出，即DO0～DO6；设置两路D/A通道，其中一路由PWM(P2.5)引脚提供，另一路由HSO.O引脚提供；PWM引脚输出脉冲信号，其周期固定为64us(12MHZ时钟)，脉冲占空比可变，取决于PWM寄存器的值；HSO提供的脉冲信号，其周期和占空比都可变，需向HSO的按内容寻址存储器CAM写入2个数据，一个数据使HSO..O变为高电平，另一个数据使HSO..O变为低电平，定时器作为HSO中事件触发的时间基准；本系统中PWM引脚和HSO.O用于提供二路D/A输出直流模拟信号，经功率放大后可用于控制清扫机左、右两边的二台直流电机；(2)从单片机8098最小系统由CPU，74LS373，EProm2764等组成，完成测量计算清扫机与房间的前、左、上方墙壁之间的距离；二个单片机系统通过串口相互间进行通讯。清扫机正确导航的完成是从单片机系统装备距离测量系统给出清扫机自身到墙壁或障碍物之间的距离信息。其遥控系统设有单按键红外遥控器控制两路负载的通断。本技术智能家用清扫机的功能是自动完成房间空旷地面尤其是家居空旷地面的清扫除尘任务，打扫前，要把房间里的物体紧靠四周墙壁，腾出空旷地面。清扫机完成的主要功能如下1.能自动走遍所有可进入的房间。2.可以自动清扫吸尘。3.可在遥控和手控状态下清扫吸尘。附图说明图1为主8098单片机测控接口板线路图；图2为从8098单片机串口通讯最小系统线路图；图3为计算机控制器系统框图；图4为清扫机外观示意图；图5为从8098单片机超声测距电路图(三路)；图7a为红外遥控发射电路图；图7b为红外遥控接收电路图；图8为功率放大电路图(一路)；图4中1.超声波传感器，2.接近开关传感器，3.吸尘器吸口。具体实施方式家用智能清扫机，其组成包括计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等。超声波传感器位于清扫机顶部，清扫机共有三个超声波距离传感器，分别安装于清扫机顶部的正前方、正左方、正上顶方。其所用的超声波探头既可发射，也可接收，最大感应距离6m，最小感应距离0.15m，模拟量输出，电缆连接。在清扫机底部的前方边沿安装有5个接近开关。该接近开关可感应距离为15mm，输出开关信号。与超声波距离传感器一起构成清扫机测距系统。清扫机装有二台直流电动机，控制信号经功率放大后，控制左右两台电机，经减速器分别驱动清扫机左、右两边的两个轮子。该电机的控制信号由主单片机8098给出，经功率放大后，控制电机适时以合适的速度正转或反转。每台电机功率120W。该清扫机使用蓄电池电源，提供直流电压24V。可保证持续工作时间在4小时之上。在清扫机底部安装有吸尘器机构。吸尘口在底部与左侧边沿对齐，口径10厘米。由继电器控制吸尘器工作电源开关。继电器由主单片机的I/O开关信号输出控制，继电器吸合，吸尘器机构可以工作。继电器断开，吸尘器不能工作。使用时遥控器可通过控制J1，J2线圈导通，J1可控制清扫机电源上电，清扫机启动工作。当J2线圈闭合或断开时，主单片机8098检测到后，控制吸尘机构上电或断电。开关清扫机设有总电源开关、吸尘器工作开关、手控与自控工作转换开关。电位计当手控与自控工作转换开关处于手控位置时，绕物体走动电位计可控制清扫机以其左侧绕物体走动并保持指定的半径距离，可正转，也可反转。这取决于电位计给出信号的正负。指定距离电位计给出清扫机与目标对像之间的指定距离18厘米~38厘米。前进倒退电位计，可控制清扫机直线前进和后退。见图15。显示蓄电池电压显示、吸尘器工作显示等。清扫机外观清扫机外观呈圆柱形，底部有4个轮子。外面装有超声波测距传感器三个和接近开关五个。见图4。吸尘机构的吸头在清扫机底部中间偏左，与左边沿对齐。外形尺寸横截面直径36厘米，高30厘米。超声波测距系统为了给清扫机正确导航，使其能准确按指定要求工作，必须装备距离测量系统以使其能及时获取自身到墙壁或障碍物之间的距离信息，这一部分的任务由从单片机系统完成。见图5。1.超声波测距原理超声波在空气中的传播速度为340米/秒。因此，如果能测出超声波在空气中的传播时间，就能算出其传播的距离。超声波测距就是通过测定超声波传播的时间间隔来测出声波传送的距离，这就是时间差测距法。具体原理如下发送器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播途中碰到障碍物(或墙壁)就立即返回来，接收器接收到反射波就立即停止计时，这时计时器就计下了超声波从清扫机到障碍物间的来回传播时间t，从而清扫机发送器到障碍物之间距离可用下式计算出来 s＝vt/2测距系统的电路设计超声波控头是压电式换能器，即可发送，也可接收。收发器采用工业用集成电路LM1812超声波收发器；控制器采用Intel8098单片机为核心组成的最小应用系统。主要完成确定三个换能器的轮流工作，发射时间控制、距离计算和与主单片机相互串口通讯等工作。见图5。LM1812超声波收发器是一个工业用集成电路。可用在各种各样的测距、定向和通讯应用中。芯片上包括一个脉冲调制C类发射器、一个高增益接收器、一个脉冲调制检测器和噪声抑制电路。其中管脚1外接LC网络为发射器和接收器定下工作频率。管脚8是一个控制端，执行把LM1812切换成发射模式还是接收模式的功能。当8脚为高电平时，芯片就处于发射模式；当8脚保持低电平时，芯片就处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李果，
申请(专利权)人：李果，
类型：实用新型
国别省市：