专利名称：自动吸尘器的组合视觉装置的制作方法
技术领域：
属传感器技术与移动机器人控制技术领域。
背景技术：
自动吸尘器是一种家庭服务机器人，自带可充电电池，可以在室内任意移动，当电池电量耗尽时可以自动寻找充电座，自行充电。并具有障碍物检测能力，避免频繁碰撞。由于家庭环境很复杂，存在各种类型和颜色的障碍物，并且对于许多家庭，还存在上下的楼梯。这样的环境里，如果采用单一的障碍物检测方式势必会经常失效，影响机器人的工作效率，甚至会陷入特定环境不能脱离。
发明内容本专利采用多种检测方式构成组合视觉装置，为自动吸尘器提供一种性能可靠的障碍物检测解决方案。本实用新型采取的技术方案:自动吸尘器的组合视觉装置，包含能执行数据采集算法的微处理器，还包括超声波视觉电路，与所述的微处理器连接，设置发射超声波信号的超声波发射探头，驱动所述的的超声波发射探头的超声波发射电路，接收超声波信号的超声波接收探头和对所述的超声波接收探头的输出信号进行放大滤波的超声波接收电路；红外视觉电路，与所述的微处理器连接，设置发射红外信号的第一红外发射探头，驱动所述的第一红外发射探头的第一红外发射电路，接收红外信号的第一红外接收探头和对所述的第一红外接收探头的输出信号进行放大滤波的第一红外接收电路；台阶检测电路，与所述的微处理器连接，设置发射红外信号的第二红外发射探头，驱动所述的第二红外发射探头的第二红外发射电路，接收红外信号的第二红外接收探头和对所述的第二红外接收探头的输出信号进行放大滤波的第二红外接收电路；碰撞检测装置，设置碰撞板，所述的碰撞板设置在所述的自动吸尘器的前部，在所述的碰撞板两侧设置左微动开关和右微动开关，并与所述的微处理器连接。设置至少两个所述的超声波视觉电路。设置至少两个所述的红外视觉电路。设置至少两个所述的台阶检测电路。所述的台阶检测电路，设置所述的第二红外发射探头与所述的第二红外接收探头相互倾斜。实施本实用新型的积极效果是:1、采用超声波和红外两种方式进行非接触式的障碍物检测方式；2、采用碰撞检测预防非接触检测方式的失效情况；3、可检测向下的台阶，预防自动吸尘器跌落。
[0014]图1是组合视觉装置的系统框图；图2是组合视觉装置的超声波视觉电路原理图；图3是组合视觉装置的红外视觉电路原理图；图4是组合视觉装置的台阶检测电路原理图；图5是组合视觉装置的碰撞检测装置原理图。
具体实施方式
参照图1 一 5，自动吸尘器的组合视觉装置，包含能执行数据采集算法的微处理器1，还包括超声波视觉电路4，红外视觉电路5，台阶检测电路3和碰撞检测装置2。所述的自动吸尘器作为一个执行室内地面清洁任务的机器人还设置了提供电源的电源电路6，输入指令和显示状态的人机交互模块7，控制所述的自动吸尘器行走的驱动轮电机控制电路8，驱动吸尘电机的无刷电机控制电路9和控制滚刷的滚刷电机控制电路10。所述的超声波视觉电路4，设置发射超声波信号的超声波发射探头11，驱动所述的的超声波发射探头11的超声波发射电路12，接收超声波信号的超声波接收探头13和对所述的超声波接收探头13的输出信号进行放大滤波的超声波接收电路14。所述的超声波发射电路12和超声波接收电路14分别与所述的微处理器I连接。所述的超声波发射电路12在所述的微处理器I的控制下，驱动所述的超声波发射探头11发射超声波；超声波经过障碍物反射后，由所述的超声波接收探头13接收转换为电信号，并输出给所述的超声波接收电路14，经过放大滤波以后输出给所述的微处理器I。所述的红外视觉电路5，设置发射红外信号的第一红外发射探头15，驱动所述的第一红外发射探头15的第一红外发射电路16，接收红外信号的第一红外接收探头17和对所述的第一红外接收探头17的输出信号进行放大滤波的第一红外接收电路18。所述的第一红外发射电路16和第一红外接收电路18分别与所述的微处理器I连接。所述的第一红外发射电路16在所述的微处理器I的控制下，驱动所述的第一红外发射探头15发射红外线；红外线经过障碍物反射后，由所述的第一红外接收探头17接收转换为电信号，并输出给所述的第一红外接收电路18，经过放大滤波以后输出给所述的微处理器
1所述的台阶检测电路3，设置发射红外信号的第二红外发射探头19，驱动所述的第二红外发射探头19的第二红外发射电路20，接收红外信号的第二红外接收探头21和对所述的第二红外接收探头21的输出信号进行放大滤波的第二红外接收电路22。所述的第二红外发射探头19与所述的第二红外接收探头21安装在所述的自动吸尘器的底盘上，向下相互倾斜设置。所述的第二红外发射探头19与所述的第二红外接收探头21的光路相交与前方一点。所述的第二红外发射电路20和第二红外接收电路22分别与所述的微处理器I连接。所述的第二红外发射电路20在所述的微处理器I的控制下，驱动所述的第二红外发射探头19发射红外线；红外线经过障碍物反射后，由所述的第二红外接收探头21接收转换为电信号，并输出给所述的第二红外接收电路22，经过放大滤波以后输出给所述的微处理器I。当所述的微处理器I检测不到信号输出的时候，就判断前方存在向下的台阶，并进行决策处理。所述的碰撞检测装置2，设置碰撞板23，所述的碰撞板23设置在所述的自动吸尘器的前部，在所述的碰撞板23两侧设置左微动开关24和右微动开关25，并与所述的微处理器I连接。当超声波和红外检测失效的情况下，所述的碰撞板23接触障碍物以后，向后移动触发所述的左微动开关24或者右微动开关25，所述的微处理器I根据所述的左微动开关24或者右微动开关25的信号情况，判断碰撞发生的角度，以进行决策。为了增加覆盖范围，设置至少两个所述的超声波视觉电路4，至少两个所述的红外视觉电路5，至少两个所述的台阶检测电路3。
权利要求1.自动吸尘器的组合视觉装置，包含能执行数据采集算法的微处理器，其特征是:还包括超声波视觉电路，与所述的微处理器连接，设置发射超声波信号的超声波发射探头，驱动所述的的超声波发射探头的超声波发射电路，接收超声波信号的超声波接收探头和对所述的超声波接收探头的输出信号进行放大滤波的超声波接收电路； 红外视觉电路，与所述的微处理器连接，设置发射红外信号的第一红外发射探头，驱动所述的第一红外发射探头的第一红外发射电路，接收红外信号的第一红外接收探头和对所述的第一红外接收探头的输出信号进行放大滤波的第一红外接收电路； 台阶检测电路，与所述的微处理器连接，设置发射红外信号的第二红外发射探头，驱动所述的第二红外发射探头的第二红外发射电路，接收红外信号的第二红外接收探头和对所述的第二红外接收探头的输出信号进行放大滤波的第二红外接收电路； 碰撞检测装置，设置碰撞板，所述的碰撞板设置在所述的自动吸尘器的前部，在所述的碰撞板两侧设置左微动开关和右微动开关，并与所述的微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的自动吸尘器的组合视觉装置，其特征是:设置至少两个所述的超声波视觉电路。
3.根据权利要求1所述的自动吸尘器的组合视觉装置，其特征是:设置至少两个所述的红外视觉电路。
4.根据权利要求1所述的自动吸尘器的组合视觉装置，其特征是:设置至少两个所述的台阶检测电路。
5.根据权利要求1所述的自动吸尘器的组合视觉装置，其特征是:所述的台阶检测电路，设置所述的第二红外发射探头与所述的第二红外接收探头相互倾斜。
专利摘要一种自动吸尘器的组合视觉装置，包含执行数据采集算法的微处理器,还包括超声波视觉电路，设置超声波发射探头，驱动所述的超声波发射探头的超声波发射电路，超声波接收探头和对所述的超声波接收探头的输出信号进行放大滤波的超声波接收电路；红外视觉电路，设置第一红外发射探头，驱动第一红外发射探头的第一红外发射电路，第一红外接收探头和对第一红外接收探头的输出信号进行放大滤波的第一红外接收电路；台阶检测电路，设置第二红外发射探头，驱动第二红外发射探头的第二红外发射电路，第二红外接收探头和对第二红外接收探头的输出信号进行放大滤波的第二红外接收电路；碰撞检测装置，设置碰撞板，左微动开关和右微动开关。
文档编号A47L9/00GK203059574SQ20132008715
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者程晓东, 刘瑜, 方曙光 申请人:慈溪迈思特电子科技有限公司