本发明属于传感技术设计领域，尤其涉及用于机器人的气体传感装置。
背景技术：
现今，人们的生活趋于智能化，机器人的应用也越来越普及，而机器人自身需具备多种传感装置，包括测距传感装置、气体传感装置、声控传感装置以及触摸传感装置等，并且每种传感装置可能会包括多个，然而，上述一系列的传感装置都存在着体积较大、并且不易组装或拆卸的问题。
因此，现有的用于机器人的气体传感装置存在着体积较大、并且不易组装或拆卸的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供用于机器人的气体传感装置，旨在解决现有的用于机器人的气体传感装置存在着体积较大、并且不易组装或拆卸的问题。
本发明提供了一种用于机器人的气体传感装置，所述气体传感装置包括底板和主板，所述底板和所述主板电性连接；
所述底板设有：
用于与电源母座匹配对接，以接收电源信号的电源公座；和
与所述电源公座相连接，用于对所述电源信号进行电压变换的变压模块；
所述主板设有：
主控模块；和
用于感测预设区域内的气体成分及气体浓度，并反馈气体信息给所述主控模块的传感模块。
本发明提供的用于机器人的气体传感装置，通过采用底板与主板结合的方式，并且在底板上设有接收电源信号的电源公座和对电源信号进行电压变换的变压模块，以及在主板上设有主控模块和用于感测预设区域内的气体成分及气体浓度的传感模块，由此实现了该气体传感装置体积较小，并且易拆卸、可与多种传感器件选配的作用；同时，感测预设区域内的气体成分及气体浓度，使得用户及时了解周围的空气质量，并且当存在有害气体时，可及时作出应对措施，减少不必要的损害，解决现有的用于机器人的气体传感装置存在着体积较大、并且不易组装或拆卸的问题。
附图说明
图1是本发明提供的用于机器人的气体传感装置的结构示意图。
图2是本发明提供的用于机器人的气体传感装置中排针的连接结构示意图。
图3是本发明提供的用于机器人的气体传感装置中排母的连接结构示意图。
图4是本发明提供的用于机器人的气体传感装置中主控模块的示例电路图。
图5是本发明提供的用于机器人的气体传感装置中传感模块的示例电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
上述的用于机器人的气体传感装置，采用带磁铁的电源公座，可与带磁铁的电源母座吸合，实现电气性能导通。该气体传感装置可应用于智能家电、可穿戴设备以及手机等设备，用于实时检测周围空气的质量，包括pm2.5、甲醛和总挥发性有机化合物(totalvolatileorganiccompounds，tvoc)等，并且实现易拆卸以及与多种传感器可选配的作用。
图1示出了本发明提供的用于机器人的气体传感装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
上述用于机器人的气体传感装置，包括底板101和主板102，底板101和主板102电性连接。
上述底板101设有电源公座1011和变压模块1012，电源公座1011用于与机器人主体的一电源母座匹配对接，以接收电源信号并进行信号传输；变压模块1012与电源公座1011电连接，用于对电源信号进行电压变换。
上述主板102设有主控模块1021和传感模块1022，传感模块1022用于感测预设区域内的气体成分及气体浓度，并反馈气体信息给主控模块1021。
作为本发明一实施例，上述底板101和主板102通过分别设置于该两个板上的两组排针和排母进行对接。排针和排母为2*3pin，间距为1.27mm。上述传感模块1022设于主板102的第一表面的中央位置，主控模块1021设于主板102的相对另一表面上。
图2和图3分别示出了本发明实施方式提供的用于机器人的气体传感装置中排针和排母的连接结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述排针j3的第一管脚和第二管脚接电压变换后的电源信号，排针j3的第三管脚悬空，排针j3的第四管脚、第五管脚以及第六管脚接地。
作为本发明一实施例，上述排母j2的第一管脚通过总线i2c2_sda/uart_rx与电源公座1011的第二端子以及第一瞬态电压抑制二极管d1的第一端共接，排母j2的第二管脚通过总线i2c2_scl/uart_tx与电源公座1011的第三端子以及第二瞬态电压抑制二极管d2的第一端共接，排母j2的第三管脚悬空，电源公座1011的第一端子与第三瞬态电压抑制二极管d3的第一端接入电源信号，电源公座1011的第四端子接地，第一瞬态电压抑制二极管d1的第二端与第二瞬态电压抑制二极管d2的第二端以及第三瞬态电压抑制二极管d3的第二端接地，所述排母j2的第四管脚、第五管脚以及第六管脚接地。
作为本发明一实施例，上述电源公座1011设有用于与所述机器人主体上的电源母座吸合对接的磁铁和四个弹簧针，四个弹簧针分别作为上述第一端子、第二端子、第三端子以及第四端子，四个弹簧针起到了提供电源信号和进行通信的功能。
由此，该气体传感装置中的电源公座1011、变压模块1012以及排母设为一pcb板上，主控模块1021、传感模块1022和排针设为另一pcb板上，排针和排母布局于左右两侧，两个pcb板通过排针和排母连接且固定，形成完整的主体。电源公座1011位于主体的底部，传感模块1022位于主体的顶部正中位置。
作为本发明一实施例，上述变压模块具体为低压差线性稳压器。低压差线性稳压器用于将5v的电源信号降压为3.3v并对主控模块1021和传感模块1022进行供电。
图4示出了本发明实施方式提供的用于机器人的气体传感装置中主控模块的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述主控模块1021包括主控芯片u2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3；
主控芯片u2的第一电源端vdda与第二电容c2的第一端接对电源信号进行电压变换后的电源电压端vdd_3v3，主控芯片u2的复位端nrst与第一电阻r1的第一端及第一电容c1的第一端之间的节点连接，第一电阻r1的第二端接电源电压端vdd_3v3，主控芯片u2的接地端boot0与第一电容c1的第二端以及第二电容c2的第二端接地，主控芯片u2的第一通信端pa4和第二通信端pa5分别通过总线adc2和adc1连接传感模块1022，主控芯片u2的信号端pa6接脉冲信号源pwm，主控芯片u2的第二电源端vdd与第三电容c3的第一端接电源电压端vdd_3v3，第三电容c3的第二端接地，主控芯片u2的接收端pa10与第三电阻r3的第一端通过总线i2c2_scl/uart_rx连接底板101，主控芯片u2的输出端pa9与第二电阻r2的第一端通过总线i2c2_scl/uart_tx连接底板101，第二电阻r2的第二端与第三电阻r3的第二端接电源电压端vdd_3v3。上述电压变换后的电源信号通过电源电压端vdd_3v3进行传输，该主控模块1021小封装，低功耗，带i2c串口和usb等接口，外部接8mhz系统晶振。主控模块1021和传感模块1022进行i2c通信，主控模块1021读取传感模块1022的寄存器值并处理。主控芯片u2的两个adc引脚用于检测传感模块1022的两个电阻电压，根据各种气体浓度与电阻变化的算法，主控芯片u2对采集到的气体进行计算和校准。
图5示出了本发明提供的用于机器人的气体传感装置中传感模块的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述传感模块1022包括传感芯片u1、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第六电容c6、第七电容c7以及三极管q2；
传感芯片u1的第一通信端s1与第四电阻r4的第一端以及第六电容c6的第一端共接并通过总线adc2与主控模块1021的信号端pa4相连接，第四电阻r4的第二端接电源电压端vdd_3v3，第六电容c6的第二端接地，传感芯片u1的第二通信端h2与第五电阻r5的第一端以及第七电容c7的第一端共接并通过总线adc1与主控模块1021的信号端pa5相连接，第五电阻r5的第二端接三极管q2的发射极，三极管q2的基极接第六电阻r6的第一端，第六电阻r6的第二端接主控芯片u2的脉冲信号端pa6，以使三极管q2的基极通过第六电阻r6接收主控芯片u2的脉冲信号pwm，三极管q2的集电极接电源电压端vdd_3v3，第七电容c7的第二端接地。该传感模块1022是基于微热盘技术的微型金属氧化物半导体器件，可根据有害气体不同的电导率，检测环境空气中有害物质的相对等效浓度。其包括检测烟雾、可燃气体、酒精和甲醛等，得到感测范围(相对等效值)，其中二氧化碳(450-2000ppm)，tvoc(125-1000ppb)，乙醇(0.08-10ppm)，甲醛(0.02-10ppm)。该传感模块1022小型陶瓷贴片封装，功耗低。在传感模块1022进行检测前都需要给气体加热，由于其内部包括加热电阻和敏感电阻，并且传感模块1022加热电阻只需3分钟的时间。开始工作后，传感模块1022分两路adc输出，一路内部加热电阻电压，另一路内部敏感电阻电压，不同的气体输出的敏感电阻电压不同。具体地，该传感模块1022体积小、预热时间短、功能多样化以及检测数据精确度高。
上述气体传感装置采用工程塑料合金外壳进行封装，并且电源公座1011和传感模块1022部分裸露于工程塑料合金外壳的表面。该气体传感装置的整体尺寸大概为41mm*13mm*12.5mm。
上述气体传感装置用于机器人对周围气体的采集分析，赋予机器人嗅觉功能，犹如人的鼻子。当碰到存在对人类有害的气体或特殊的环境下，将发挥作用，及时通知用户，以使用户采取相应防范措施，减少不必要的损害。同时可作为教育式机器人，用于化学课程气体识别和教学。
综上，本发明实施例提供的用于机器人的气体传感装置，通过采用底板与主板结合的方式，并且在底板上设有接收电源信号的电源公座和对电源信号进行电压变换的变压模块，以及在主板上设有主控模块和用于感测预设区域内的气体成分及气体浓度的传感模块，由此实现了该气体传感装置体积较小，并且易拆卸、可与多种传感器件选配的作用；同时，感测预设区域内的气体成分及气体浓度，使得用户及时了解周围的空气质量，并且当存在有害气体时，可及时作出应对措施，减少不必要的损害，解决现有的用于机器人的气体传感装置存在着体积较大、并且不易组装或拆卸的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。