一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统的制作方法

1.本发明涉及泳池清洗机器人技术领域，具体是一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统。


背景技术：

2.人在泳池里面游泳，会掉落体屑、头发、泳衣纤维等微尘物，再加上水的沉淀物，在一定时间后，水质会浑浊，静水的池底会有沉淀物，动水(游泳)就会有悬浮物。因此，这时就要定期加消毒剂、沉淀剂和进行吸附来保持水的质量。但是如果泳池留下了硫酸铜、明矾、漂白粉等药物，大量的污垢会沉入池底，如果不吸尘，人在池内游泳，污垢向上翻滚，池水就会变得很脏，这样的水质是不能够游泳的，不小心吸入体内严重危害人的健康。那么如何对泳池进行高效清洗和降低有害物，从而减少人工成本和提高效率，改善生活质量，越来越得到人们的关注。
3.目前的泳池清洗，包括人工清洗：加入硫酸铜和三氯异氯尿酸消毒剂等，静止悬浮物几个小时，待ph值正常后，纯人工对悬浮物进行清洗和收拾。这种的方法人工成本力度大，而且清洗状态极低，化学物质的残留极高；
4.以及机器清洗：通过机器进行泳池清洗和吸附，只有单个模式前进。需搭配人工进行来回的方向调动和过滤翻转。清洗时间不一，并且墙角和坑壁也无法进行操作。污垢清洗等级低，吸附不干净，只能对一般的，要求不高的泳池进行清洗。
5.现有的人工泳池清洗或者人工搭配机器清洗的方式，清洗效果不好、成本高，对于泳池的一些隐藏点几乎触碰不到，残留的有害物比较多。在动水的情况下，这些藏害物被翻滚吸附到体内，严重的危害到人的身体健康。
6.为此，本发明提供了一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统，解决了上述问题。
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统，包括水上系统和水下系统，所述水上系统包括处理芯片、一号单片机、电源系统、wifi模块、串口/can模块、led显示模块、按键控制模块和数据存储模块，所述一号单片机信号连接处理芯片、串口/can模块、 led显示模块和按键控制模块，所述处理芯片信号连接wifi模块，所述电源系统用于给水上系统和水下系统供电，所述水下系统包括二号单片机、泵电机、左驱动电机、右驱动电机、舵机、电机电调、电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器和蜂鸣器，所述二号单片机信号连接左驱动电机、右驱动电机、舵机、电机电调、电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器和蜂鸣器，泵电机和左驱动电机、右驱动电机的输入端均连接有电流传感器，所述电机电调信号连接泵电机，所述水上系统通过串口/
can模块信号连接水下系统。设置的wifi模块能够将水上系统连接外部app，从而方便控制，通过电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器能够进行磁力感应、姿态控制、温度检测以及碰撞检测，浸水传感器采用浸水电极检测的方法，用三极管的导通和截止状态来实现io电平的高与低逻辑，从而使得系统具有判断是否进行已经浸水的功能。
9.优选的，所述led显示模块包括led灯矩阵和控制面板，所述led灯矩阵为四个8字形的led灯组，采用led灯矩阵的方式组成4个“8”来计时，可通过按键进行切换，达到不同清洗模式下的清洗状况。
10.优选的，所述处理芯片的型号为hi3516。
11.优选的，所述泵电机和电机电调的数量均为三个，所述电机电调用于控制对应泵电机的功率，采用三个泵电机用来实现泳池清洗机器人的动力推动和洗墙能力。
12.优选的，所述左驱动电机、右驱动电机用于控制泳池清洗机器人的转向。
13.优选的，所述按键控制模块包括三个按键，三个按键分别代表模式、拉起以及开启/停止功能。
14.一种泳池清洗机器人，包括：
15.壳体，所述壳体内开设有过滤腔，所述过滤腔内可拆卸安装有垃圾收集框，所述壳体底部开设有进水口，且所述进水口与过滤腔相连通，所述壳体顶部铰接有壳盖，所述壳盖用于密封过滤腔，所述壳体底部还开设有与过滤腔连通的出水口；
16.滚刷组件，可拆卸安装于壳体底部前后两端，用于刷洗泳池表面的顽固污渍；
17.驱动组件，可拆卸安装于滚刷组件的两端，用于驱动滚刷转动且控制壳体移动；以及，
18.控制组件，与驱动组件电性连接。
19.优选的，所述滚刷组件包括安装于壳体底部前端的前滚刷和安装于壳体底部后端的后滚刷，所述驱动组件包括驱动轮、辅助轮和履带，所述驱动轮和辅助轮均有两个且对称布置在壳体的左右两侧，同侧的驱动轮和辅助轮通过履带连接，所述壳体的左右两侧可拆卸连接有履带挡板。
20.优选的，所述控制组件包括控制盒、通信线缆和防水线缆，所述通信线缆的输入端与控制盒的通信接口相连，所述通信线缆的输出端与防水线缆的输入端相连，所述防水线缆的输出端与壳体的元器件接口相连。
21.优选的，所述水上系统安装在控制盒内，所述水下系统安装在壳体内。
22.有益效果
23.本发明提供了一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
24.(1)、该泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统，通过设置的多种传感器能够进行磁力感应、姿态控制、温度检测、碰撞检测以及判断是否浸水，保证机器人定位清洗顺畅，来回工作，而且后台也能够实时反应当前的清洗状态，便于使用者对机器人的清洗数据进行分析。
25.(2)、该泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统，通信线缆、防水线缆将控制器与壳体内的元器件连接，实现自动控制，通过控制器下达操作指令，控制驱动轮转动，驱动轮在履带和辅助轮的配合下，带动机器人移动，移动过程中，前后滚刷与池底或池壁产生滚动
摩擦，从而将池底或池壁上的污垢刷洗干净，对泳池进行全面清理，清洁效率高，通过自动控制无需清洗员自身进入泳池清洗，大大降低了清洗员的劳动强度以及人工成本。
附图说明
26.图1是本发明的系统框图；
27.图2是本发明的水上系统的一号单片机电路图；
28.图3是本发明的水上系统的电源系统电路图一；
29.图4是本发明的水上系统的电源系统电路图二；
30.图5是本发明的水上系统的电源系统电路图三；
31.图6是本发明的水上系统的电源系统电路图四；
32.图7是本发明的水上系统的led灯矩阵电路图；
33.图8是本发明的水上系统的控制面板电路图；
34.图9是本发明的水上系统的按键控制模块电路图一；
35.图10是本发明的水上系统的按键控制模块电路图二；
36.图11是本发明的水上系统的串口/can模块电路图一；
37.图12是本发明的水上系统的串口/can模块电路图二；
38.图13是本发明的水上系统的串口/can模块电路图三；
39.图14是本发明的水上系统的wifi模块电路图一；
40.图15是本发明的水上系统的wifi模块电路图二；
41.图16是本发明的水下系统的电路图一；
42.图17是本发明的水下系统的电路图二；
43.图18是本发明的水下系统的电路图三；
44.图19是本发明的水下系统的电路图四；
45.图20是本发明的水下系统的电路图五；
46.图21是本发明的水下系统的电路图六；
47.图22是本发明的水下系统的电路图七；
48.图23是本发明的水下系统的电路图八；
49.图24是本发明的水下系统的电路图九；
50.图25是本发明的水下系统的电路图十；
51.图26是本发明的水下系统的电路图十一；
52.图27是本发明的水下系统的电路图十二；
53.图28是本发明的水下系统的电路图十三；
54.图29是本发明的水下系统的电路图十四；
55.图30是本发明的水下系统的电路图十五；
56.图31是本发明的水下系统的电路图十六；
57.图32是本发明的水下系统的电路图十七；
58.图33是本发明的水下系统的电路图十八；
59.图34是本发明的水下系统的电路图十九；
60.图35是本发明的水下系统的电路图二十；
61.图36是本发明的水下系统的电路图二十一；
62.图37是本发明的水下系统的泵电机、左驱动电机、右驱动电机与电流传感器连接示意图；
63.图38是本发明的泳池清洗机器人整体结构爆炸图。
64.图中控制盒1；通信接口2；通信线缆3；后滚刷4；壳体5；驱动轮6；履带挡板7；履带8；辅助轮9；轴承10；前滚刷11；垃圾收集框12；防水线缆13。
具体实施方式
65.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
66.实施例一：
67.请参阅图1-38，一种泳池清洗机器人多清洗模式的控制系统，其特征在于：包括水上系统和水下系统，水上系统包括处理芯片、一号单片机、电源系统、wifi 模块、串口/can模块、led显示模块和按键控制模块，一号单片机信号连接处理芯片、串口/can模块、led显示模块、按键控制模块和数据存储模块，处理芯片信号连接wifi模块，电源系统用于给水上系统和水下系统供电，水下系统包括二号单片机、泵电机、左驱动电机、右驱动电机、舵机、电机电调、电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器和蜂鸣器，二号单片机信号连接左驱动电机、右驱动电机、舵机、电机电调、电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器和蜂鸣器，泵电机和左驱动电机、右驱动电机的输入端均连接有电流传感器，电机电调信号连接泵电机，水上系统通过串口/can模块信号连接水下系统。设置的 wifi模块能够将水上系统连接外部app，从而方便控制，通过电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器能够进行磁力感应、姿态控制、温度检测以及碰撞检测，浸水传感器采用浸水电极检测的方法，用三极管的导通和截止状态来实现io电平的高与低逻辑，从而使得系统具有判断是否进行已经浸水的功能。
68.由于泵电机和左驱动电机、右驱动电机在水下运动，电流的峰较大，水下系统的主电源输入是从水上系统通过线缆输出，整个运动过程中无法检测到各个电机运动的电流值和电压值的变化，也就是无法了解到整体功耗的需求，再对能源供应问题上存在风险。因此在各个电机端加入电感传感器和电压检测等功能：在泵电机和左驱动电机、右驱动电机的输入端各加一个电流传感器，同步电压检测用单片机adc进行处理，系统就可以统计出水下系统再运动时的功耗大小，从而可以通过电机电调对各个电机功率进行调节。
69.led显示模块包括led灯矩阵和控制面板，led灯矩阵为四个8字形的led 灯组，采用led灯矩阵的方式组成4个“8”来计时，可通过按键进行切换，达到不同清洗模式下的清洗状况。处理芯片的型号为hi3516。泵电机和电机电调的数量均为三个，电机电调用于控制对应泵电机的功率，采用三个泵电机用来实现泳池清洗机器人的动力推动和洗墙能力。左驱动电机、右驱动电机用于控制泳池清洗机器人的转向。按键控制模块包括三个按键，三个按键分别代表模式、拉起以及开启/停止功能，按键控制模块可采用reg三色灯按键。水上系统安装在控制盒1内，水下系统安装在壳体5内。
70.实施例二：
71.如图38，在实施例一的基础上提供了一种技术方案：一种泳池清洗机器人，包括
72.壳体5，壳体5内开设有过滤腔，过滤腔内可拆卸安装有垃圾收集框12，壳体5底部开设有进水口，且进水口与过滤腔相连通，壳体5顶部铰接有壳盖，壳盖用于密封过滤腔，壳体5底部还开设有与过滤腔连通的出水口；
73.滚刷组件，可拆卸安装于壳体5底部前后两端，用于刷洗泳池表面的顽固污渍；
74.驱动组件可拆卸安装于滚刷组件的两端用于驱动滚刷转动且控制壳体5移动；以及，
75.控制组件，与驱动组件电性连接。
76.滚刷组件包括安装于壳体5底部前端的前滚刷11和安装于壳体5底部后端的后滚刷4，驱动组件包括驱动轮6、辅助轮9和履带8，驱动轮6和辅助轮9 均有两个且对称布置在壳体5的左右两侧，同侧的驱动轮6和辅助轮9通过履带 8连接，壳体5的左右两侧可拆卸连接有履带挡板7。控制组件包括控制盒1、通信线缆3和防水线缆13，通信线缆3的输入端与控制盒1的通信接口2相连，通信线缆3的输出端与防水线缆13的输入端相连，防水线缆13的输出端与壳体 5的元器件接口相连。
77.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
78.本发明水上系统主要用来控制状态显示和操作模式，可以wifi模块连接无线连接app，从而方便控制，通过电源模块给水上系统和水下系统进行供电，通过串口/can模块连接水上系统和水下系统，从而方便传递信号，同时led显示模块采用led灯矩阵的方式组成4个“8”来计时，可通过按键进行切换，达到不同清洗模式下的清洗状况，设置的三个泵电机用来实现泳池清洗机器人的动力推动和洗墙能力，设置的左驱动电机、右驱动电机用于控制泳池清洗机器人的转向，通过电子罗盘、陀螺仪、温度传感器、浸水传感器能够进行磁力感应、姿态控制、温度检测以及碰撞检测，浸水传感器采用浸水电极检测的方法，用三极管的导通和截止状态来实现io电平的高与低逻辑，从而使得系统具有判断是否进行已经浸水的功能，同时设置的数据存储模块能够记录记录整个系统运动的日志信息，存储下来，便于后期技术维修的问题分析与试验，同时搭载本系统泳池清洗机器人能够通过通信线缆、防水线缆将控制盒1与壳体5内的元器件连接，实现自动控制，通过控制盒1下达操作指令，控制驱动轮6转动，驱动轮6在履带 8和辅助轮9的配合下，带动机器人移动，移动过程中，前后滚刷与池底或池壁产生滚动摩擦，从而将池底或池壁上的污垢刷洗干净，同时泵电机能够将清洗的杂率吸附到垃圾收集框12，对泳池进行全面清理，清洁效率高，通过自动控制无需清洗员自身进入泳池清洗，大大降低了清洗员的劳动强度。
79.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
80.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。