本发明涉及太阳能供电领域，尤其涉及一种基于太阳能供电的一体化控制机器人。
背景技术：
窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题人们根本不会注意得到。窗户封闭的空间是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为人们不可能完全脱离外界的环境而独自生活，人们需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个小环境中，人们需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境。
人们需要窗户能透进光线，那么随着阳光而来的就会是多余的热量。人们需要窗户能通风，那么随着流通的空气而来的，也许就是灰尘和蚊虫。所以，对于窗户的材质、工艺、结构、形式以及控制方式的设计，以及一些细致入微的方方面面都要考虑得到。
现有技术中的窗体控制模式不够细化，且缺乏有效的联动机制和必要的参数检测设备，还处于根据人们自身感觉进行控制操作的人工阶段，给人们的使用带来很大麻烦。
因此，需要一种新的窗体控制方案，对现有的窗体控制模式进行细化，增加了有效的联动机制和必要的参数检测设备，提高整个控制方案的自动化程度，从而改善窗体封闭空间的内部环境，为人们带来使用上的便利的同时，提高窗体的一体化程度和智能化程度。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于太阳能供电的一体化控制机器人，引入了各种新的参数检测设备对室内外环境参数进行检测，对窗体内部结构进行适应性改造，并增加必要的设备联动模式，相应地，在参数检测的基础上，对窗体驱动控制机制进行优化和改善。
根据本发明的一方面，提供了一种基于太阳能供电的一体化控制机器人，所述机器人包括内窗控制子系统、外窗控制子系统、太阳能供电子系统和主控子系统，主控子系统分别与内窗控制子系统和外窗控制子系统连接，用于分别对内窗控制子系统的开启和外窗控制子系统的开启进行控制，太阳能供电子系统用于为所述机器人的用电设备提供电力供应。
更具体地，在所述基于太阳能供电的一体化控制机器人中，包括：外窗主体，设置在内窗主体之外，包括外窗窗体，外窗窗体与内窗主体构的驱动电机连接，用于根据发往驱动电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度；内窗主体，包括驱动电机、上部升降链条、中部升降链条、下部升降链条、上部推动拉杆、中部推动拉杆、下部推动拉杆、上部扇叶集合、中部扇叶集合、下部扇叶集合和框架，驱动电机接收上部倾斜角度以通过上部升降链条带动上部推动拉杆将上部扇叶集合内的各个扇叶按照上部倾斜角度同步倾斜，接收中部倾斜角度以通过中部升降链条带动中部推动拉杆将中部扇叶集合内的各个扇叶按照中部倾斜角度同步倾斜，还接收下部倾斜角度以通过下部升降链条带动下部推动拉杆将下部扇叶集合内的各个扇叶按照下部倾斜角度同步倾斜，每一个扇叶集合都是通过铰接的固定连杆和活动连杆构建成使得该扇叶集合内各个扇叶同步联动的可倾斜结构；沙尘浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时沙尘浓度；温度检测设备，包括双金属片、曲率检测器和信号转换器，双金属由两片膨胀系数不同的金属贴在一起而组成，曲率检测器与双金属片连接，用于检测双金属片的弯曲程度以作为实时曲率输出，信号转换器与曲率检测器连接，用于基于实时曲率确定并输出实时温度；光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度阈值时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件包括太阳能光伏板；无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；凌阳SPCE061A芯片，与AD73360芯片连接，用于基于数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值实现电力管理控制，其中，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积小于预设功率阈值时，进入节电模式，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积大于等于预设功率阈值时，退出节电模式；其中，凌阳SPCE061A芯片还分别与温度检测设备、驱动电机、沙尘浓度检测设备和光线检测仪连接，用于接收实时光照强度、实时温度和实时沙尘浓度，当实时沙尘浓度小于等于预设沙尘浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时沙尘浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时沙尘浓度越小，外窗开启角度越大，当实时沙尘浓度大于预设沙尘浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零；其中，凌阳SPCE061A芯片在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且实时温度高于温度阈值时，根据实时温度调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，实时温度越低，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时温度低于等于温度阈值且实时光照强度大于光照强度阈值时，根据实时温度调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，实时温度越低，上部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时温度低于等于温度阈值时，根据实时温度调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，实时温度越低，上部倾斜角度越大。
更具体地，在所述基于太阳能供电的一体化控制机器人中，还包括：高清数据采集设备，位于内窗主体的正上方。
更具体地，在所述基于太阳能供电的一体化控制机器人中：高清数据采集设备还包括内置存储单元，用于存储高清图像。
更具体地，在所述基于太阳能供电的一体化控制机器人中，还包括：语音播放设备，设置在高清数据采集设备附近。
更具体地，在所述基于太阳能供电的一体化控制机器人中，还包括：语音播放设备，包括语音播放芯片和存储芯片，语音播放芯片与存储芯片连接，用于播放存储芯片预先存储的语音警报文件。
更具体地，在所述基于太阳能供电的一体化控制机器人中：语音播放设备为双声道扬声器。
具体实施方式
下面将对本发明的基于太阳能供电的一体化控制机器人的实施方案进行详细说明。
针对铝合金材质的窗户，因为是金属材质，所以不会存在老化问题，而且坚固，耐撞击，强度大。但铝合金窗最容易被攻击的一个弱点就是隔热性能，因为金属是热的良导体，外界与室内的温度会随着窗的框架传递。但值得疑问的是，在一扇窗户上框架所占的比例并不很大，窗户并不是一块金属板，而是镶着框的玻璃，通过框架边条传递的热量究竟会对有着暖器、空调的室内温度产生的影响有限，但为了有备无患，在有的铝合金窗户上采用了“断桥”技术，即在铝合金窗框中加一层树脂材料，彻底断绝了导热的途径。
断桥铝合金窗的特点有：1、应用隔热铝合金型材，使用滚压方式把内外铝合金和隔热条组合在一起。2、采用中空玻璃，提高保温性能和隔声效果。3、采用独立的密封结构，推拉窗采用双胶条双毛条四密封结构；平开窗利用等压原理，采用一道硬密封和两道软密封三密封结构，具有优良的气密性和水密性。4、选用高档附件，造型优美，操作灵活，安全可靠，有利于窗户的隔热效果。
针对木质材质的窗户，相对来说，木质应该是最为完美的窗体框架材质，无论从隔热、隔音等角度来说都有明显的优势，而且与生俱来的质感和自然花纹更为让人心动。虽然是木质，但实际上有的用于做窗框的实木已经经过了层层特殊的处理，不仅没有了水分，要求更高的甚至被吸去了脂肪，这样一来，所谓的木质实际上已经如同化石一样，经过处理后的实木，只保留了木材的外表，品质却完全不一样了，不会开裂变形，更不用担心遭虫咬、被腐蚀，而且，强度也大大增加。此外，还有一种框架结构被称作铝包木，木质框架的户外部分为一层铝合金结构，实际上，这是综合了木质框架的隔热性好以及铝合金强度高的优点，合而为一，扬长避短。木质窗唯一的一个缺点就是造价昂贵。
窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题根本不会注意得到。窗户所封闭的场所通常是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为不可能完全脱离外界的环境而独自生活，需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个相对小的环境中，需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境，这些都需要通过对窗户进行定制来实现，例如，在外界雾霾或灰尘严重时关闭窗户，在室外温差大时调整窗户的开启模式，在室外光线相差悬殊时控制窗户的开启角度，以及根据室外风速控制窗户的开关等。因此，窗体的设计对于营造一个舒适的起居环境来说尤为关键。
现有技术的窗体控制方案过于简单，偏重于人工操纵模式，自动化程度低，无法满足人们日益增长的舒适度的需求。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于太阳能供电的一体化控制机器人，能够改变原有的人工操纵模式，采用全自动化的操纵模式，从而不需要人们起身进行各种控制操作，给人们提供了更多方便，同时，能够丰富基于参数检测的控制策略以及提供与其他设备的联动机制，在整体上提高窗体驱动的性能。
根据本发明实施方案示出的基于太阳能供电的一体化控制机器人包括内窗控制子系统、外窗控制子系统、太阳能供电子系统和主控子系统，主控子系统分别与内窗控制子系统和外窗控制子系统连接，用于分别对内窗控制子系统的开启和外窗控制子系统的开启进行控制，太阳能供电子系统用于为所述机器人的用电设备提供电力供应。
接着，继续对本发明的基于太阳能供电的一体化控制机器人的具体结构进行进一步的说明。
所述机器人包括：外窗主体，设置在内窗主体之外，包括外窗窗体，外窗窗体与内窗主体构的驱动电机连接，用于根据发往驱动电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度；内窗主体，包括驱动电机、上部升降链条、中部升降链条、下部升降链条、上部推动拉杆、中部推动拉杆、下部推动拉杆、上部扇叶集合、中部扇叶集合、下部扇叶集合和框架，驱动电机接收上部倾斜角度以通过上部升降链条带动上部推动拉杆将上部扇叶集合内的各个扇叶按照上部倾斜角度同步倾斜，接收中部倾斜角度以通过中部升降链条带动中部推动拉杆将中部扇叶集合内的各个扇叶按照中部倾斜角度同步倾斜，还接收下部倾斜角度以通过下部升降链条带动下部推动拉杆将下部扇叶集合内的各个扇叶按照下部倾斜角度同步倾斜，每一个扇叶集合都是通过铰接的固定连杆和活动连杆构建成使得该扇叶集合内各个扇叶同步联动的可倾斜结构；沙尘浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时沙尘浓度。
所述机器人包括：温度检测设备，包括双金属片、曲率检测器和信号转换器，双金属由两片膨胀系数不同的金属贴在一起而组成，曲率检测器与双金属片连接，用于检测双金属片的弯曲程度以作为实时曲率输出，信号转换器与曲率检测器连接，用于基于实时曲率确定并输出实时温度；光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号。
所述机器人包括：电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。
所述机器人包括：AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度。
所述机器人包括：供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度阈值时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件包括太阳能光伏板；无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换。
所述机器人包括：凌阳SPCE061A芯片，与AD73360芯片连接，用于基于数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值实现电力管理控制，其中，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积小于预设功率阈值时，进入节电模式，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积大于等于预设功率阈值时，退出节电模式。
其中，凌阳SPCE061A芯片还分别与温度检测设备、驱动电机、沙尘浓度检测设备和光线检测仪连接，用于接收实时光照强度、实时温度和实时沙尘浓度，当实时沙尘浓度小于等于预设沙尘浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时沙尘浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时沙尘浓度越小，外窗开启角度越大，当实时沙尘浓度大于预设沙尘浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零。
其中，凌阳SPCE061A芯片在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且实时温度高于温度阈值时，根据实时温度调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，实时温度越低，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时温度低于等于温度阈值且实时光照强度大于光照强度阈值时，根据实时温度调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，实时温度越低，上部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时温度低于等于温度阈值时，根据实时温度调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，实时温度越低，上部倾斜角度越大。
可选地，在所述控制平台中：还包括高清数据采集设备，位于内窗主体的正上方；高清数据采集设备还包括内置存储单元，用于存储高清图像；还包括：语音播放设备，设置在高清数据采集设备附近；还包括：语音播放设备，包括语音播放芯片和存储芯片，语音播放芯片与存储芯片连接，用于播放存储芯片预先存储的语音警报文件；以及语音播放设备为双声道扬声器。
另外，信号放大器可采用运算放大器来实现，运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。他是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。
采用本发明的基于太阳能供电的一体化控制机器人，针对现有技术中窗体控制方案过于单一且自动化程度不高的技术问题，通过增加多个室内外环境参数检测设备或人体参数检测设备对必要的参数进行实时提取，通过设计设备联动机制和优化窗体控制模式来丰富现有的窗体控制方案，从而最大程度地满足人们对舒适度和便利性的各种要求。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。