一种智能机器人的防撞预警系统的制作方法

文档序号:15016307发布日期:2018-07-24 23:39阅读:179来源:国知局

本实用新型涉及防撞系统技术领域,特别是一种智能机器人的防撞预警系统。



背景技术:

目前,随着科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,智能机器人已经越来越普及,智能机器人在自主导航行驶过程中难免会遇上障碍物,所以,为了防止在行驶过程中发生碰撞,导致智能机器人不能继续前进,因此,很有必要采取一定的防撞预警措施,及时感知周围环境中的障碍物并进行提醒响应,保证智能机器人自主导航行驶的畅顺。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种能对障碍物进行防撞预警的系统,在生产时能简化工序实现自动化生产的一种智能机器人的防撞预警系统。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:

一种智能机器人的防撞预警系统,其特征在于:包括微控制器、用于超声波测距的超声波控制电路、报警电路和电源电路;所述微控制器分别连接至超声波控制电路、报警电路和电源电路。所述超声波控制电路能够感知障碍物的距离信号并发送至微控制器,所述报警电路会根据微控制器发出的报警控制信号进行视觉以及听觉两方面的报警。

进一步地,所述超声波控制电路包括超声波发生电路、超声波发射电路、超声波接收电路和信号放大电路;所述微控制器、超声波发生电路和超声波发射电路依次连接,所述超声波接收电路、信号放大电路和微控制器依次连接,所述超声波发生电路和信号放大电路还分别连接至电源电路。所述微控制器会根据发出的超声波和接收到的反射超声波来对障碍物的距离进行测量。

进一步地,还包括用于设置预警距离的距离设置电路,所述距离设置电路与微控制器相连接。所述距离设置电路能够设置距离障碍物的预警距离并发送至微控制器。

进一步地,还包括用于采集碰撞信息的碰撞传感器,所述碰撞传感器与微控制器相连接。所述碰撞传感器能够采集碰撞信息并发送至微控制器。

进一步地,还包括用于采集速度信息的速度传感器,所述速度传感器与微控制器相连接。所述速度传感器能够采集智能机器人的速度信息并发送至微控制器

进一步地,还包括用于显示数据信息的显示电路,所述显示电路与微控制器相连接。所述显示电路能够根据对数据信息进行实时展示。

进一步地,所述报警电路包括LED灯控制电路,所述LED灯控制电路连接至微控制器。所述微控制器会输出报警控制信号至LED灯控制电路,进行视觉报警提示。

进一步地,所述LED灯控制电路包括预警LED灯控制电路,所述预警LED灯控制电路连接至微控制器。所述微控制器会输出预警信号至预警LED灯控制电路,进行视觉预警提示。

进一步地,所述预警LED灯控制电路包括预警LED灯驱动电路和预警LED灯;所述预警LED灯驱动电路的输出端连接至预警LED灯,所述预警LED灯驱动电路的输入端连接至微控制器。所述微控制器会输出预警信号至预警LED灯驱动电路,所述预警LED灯驱动电路会响应输出LED灯驱动信号至预警LED灯,进行视觉预警提示。

进一步地,所述LED灯控制电路包括碰撞LED灯控制电路,所述碰撞LED灯控制电路连接至微控制器。所述微控制器会输出碰撞信号至碰撞LED灯控制电路,进行视觉碰撞提示。

进一步地,所述碰撞LED灯控制电路包括碰撞LED灯驱动电路和碰撞LED灯;所述碰撞LED灯驱动电路的输出端连接至碰撞LED灯,所述碰撞LED灯驱动电路的输入端连接至微控制器。所述微控制器会输出碰撞信号至碰撞LED灯驱动电路,所述碰撞LED灯驱动电路会响应输出LED灯驱动信号至碰撞LED灯,进行视觉碰撞提示。

进一步地,所述报警电路包括蜂鸣器控制电路,所述蜂鸣器控制电路连接至微控制器。所述微控制器会输出报警信号至蜂鸣器控制电路,进行听觉报警提示。

进一步地,所述蜂鸣器控制电路包括蜂鸣器驱动电路和蜂鸣器,所述蜂鸣器驱动电路的输出端连接至蜂鸣器,所述蜂鸣器驱动电路的输入端连接至微控制器。所述微控制器会输出碰撞信号至蜂鸣器驱动电路,所述蜂鸣器驱动电路会响应输出蜂鸣器驱动信号至蜂鸣器,进行听觉报警提示。

本实用新型的有益效果是:本实用新型采用的一种智能机器人的防撞预警系统,包括超声波控制电路,所述超声波控制电路连接至微控制器,能够利用超声波对障碍物的距离进行测量,并将距离信息实时发送至微控制器;本实用新型还包括报警电路,所述报警电路连接至微控制器,能够根据微控制器发出的报警信号进行报警提示。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一种智能机器人的防撞预警系统的总体电路原理框图;

图2是本实用新型一种智能机器人的防撞预警系统的具体电路原理框图。

具体实施方式

一种智能机器人的防撞预警系统,包括微控制器100、超声波控制电路200、距离设置电路300、碰撞传感器400、速度传感器800、显示电路500、报警电路600和电源电路700;所述微控制器100分别连接至超声波控制电路200、距离设置电路300、碰撞传感器400、速度传感器800、显示电路500和报警电路600,所述电源电路700还分别连接至微控制器100和超声波控制电路200。

参照图1,本实用新型的一种智能机器人的防撞预警系统的总体电路原理框图,通过距离设置电路300能够设置智能机器人距离障碍物的预警距离D1,并将预警距离D1信号发送至微控制器100,用于判断是否需要进行预警;当智能机器人在自主导航行驶过程中,微控制器100会持续发出超声波控制信号至超声波控制电路200,所述超声波控制电路200会根据接收到的超声波控制信号响应发射出超声波,所述超声波遇到障碍物时会被反射回来,所述超声波控制电路200会接收到反射的超声波,并发送至微控制器100,所述微控制器100会根据发射出去的超声波和接收到的反射超声波之间的时间间隔,转换成距离信号,作为智能机器人与障碍物的实际距离D2,并将实际距离D2信号发送至显示电路500,同时,速度传感器800还会实时采集智能机器人的速度信息并发送至微控制器100,所述微控制器100会根据接收到的速度信息得出智能机器人的实时速度V并发送至显示电路500进行实时显示,同时根据实际距离D2和实时速度V进行计算,根据T=D2/V,得出距离发生碰撞的时间T,并发送至显示电路500,所述显示电路500会根据接收到的实际距离D2信号和距离发生碰撞的时间T显示出距离障碍物的实时距离和预计距离发生碰撞的时间;同时所述微控制器100还会将实际距离D2和设置的预警距离D1进行实时比较,当实际距离D2的数值小于或者等于预警距离D1的数值时,所述微控制器100会响应输出报警控制信号至报警电路600,所述报警电路600会根据接收到的报警控制信号进行视觉和听觉两方面的报警。另外,在智能机器人自主导航行驶过程中,出现意外情况与障碍物发生碰撞时,所述碰撞传感器400会感知碰撞信号,并将碰撞信号发送至微控制器100,所述微控制器100会根据接收到的碰撞信号进行响应,输出报警控制信号至报警电路600,进行报警提示,另外,所述微控制器100还会输出停车信号命令智能机器人停止行驶,或者输出新的方向信号命令智能机器人改变其行驶方向。另外,所述电源电路700为微控制器100和超声波控制电路200提供工作电压,保障防撞预警系统的正常运行。

一种智能机器人的防撞预警系统,包括微控制器100、超声波控制电路200、距离设置电路300、碰撞传感器400、速度传感器800、显示电路500、报警电路600和电源电路700;所述超声波控制电路200包括超声波发生电路210、超声波发射电路220、超声波接收电路230和信号放大电路240,所述报警电路600包括LED灯控制电路610和蜂鸣器控制电路620,所述LED灯控制电路610包括预警LED灯控制电路611和碰撞LED灯控制电路612,所述预警LED灯控制电路611包括预警LED灯驱动电路613和预警LED灯614,所述碰撞LED灯控制电路612包括碰撞LED灯驱动电路615和碰撞LED灯616,所述蜂鸣器控制电路620包括蜂鸣器驱动电路621和蜂鸣器622;所述微控制器100分别连接至电源电路700、距离设置电路300、碰撞传感器400、速度传感器800和显示电路500;所述预警LED灯驱动电路613的输出端连接至预警LED灯614,所述预警LED灯驱动电路613的输入端连接至微控制器100;所述碰撞LED灯驱动电路615的输出端连接至碰撞LED灯616,所述碰撞LED灯驱动电路615的输入端连接至微控制器100;所述蜂鸣器驱动电路621的输出端连接至蜂鸣器622,所述蜂鸣器驱动电路621的输入端连接至微控制器100;所述微控制器100、超声波发生电路210和超声波发射电路220依次连接,所述超声波接收电路230、信号放大电路240和微控制器100依次连接,所述超声波发生电路210和信号放大电路240还分别连接至电源电路700。

参照图2,本实用新型的一种智能机器人的防撞预警系统的具体电路原理框图,通过距离设置电路300能够设置智能机器人距离障碍物的预警距离D1,并将预警距离D1信号发送至微控制器100,用于判断是否需要进行预警;当智能机器人在自主导航行驶过程中,微控制器100会持续发出超声波控制信号至超声波控制电路200中的超声波发生电路210,所述超声波发生电路210会根据接收到的超声波控制信号响应输出超声波发生信号至超声波发射电路220,所述超声波发射电路220会根据接收到的超声波发生信号进行响应,发射出超声波,所述超声波遇到障碍物时会被反射回来,所述超声波控制电路200中的超声波接收电路230会接收到反射的超声波,并将超声波反射信号发送至信号放大电路240,所述信号放大电路240会对接收到的超声波反射信号进行放大处理,并将放大后的超声波反射信号发送至微控制器100,所述微控制器100会根据发射出去的超声波和接收到的反射超声波之间的时间间隔,转换成距离信号,作为智能机器人与障碍物的实际距离D2,并将实际距离D2信号发送至显示电路500,同时,速度传感器800还会实时采集智能机器人的速度信息并发送至微控制器100,所述微控制器100会根据接收到的速度信息得出智能机器人的实时速度V并发送至显示电路500进行实时显示,同时根据实际距离D2和实时速度V进行计算,根据T=D2/V,得出距离发生碰撞的时间T,并发送至显示电路500,所述显示电路500会根据接收到的实际距离D2信号和距离发生碰撞的时间T显示出距离障碍物的实时距离和预计距离发生碰撞的时间;同时所述微控制器100还会将实际距离D2和设置的预警距离D1进行实时比较,当实际距离D2的数值小于或者等于预警距离D1的数值时,所述微控制器100会响应输出报警控制信号至报警电路600中的预警LED灯控制电路611,所述预警LED灯控制电路611中的预警LED灯驱动电路613会根据接收到的报警控制信号响应输出LED灯驱动信号至预警LED灯614,促使预警LED灯614点亮,从而进行视觉预警提示,其中默认预警LED灯614为黄色,另外,所述微控制器100还会响应输出报警控制信号至报警电路600中的蜂鸣器控制电路620,所述蜂鸣器控制电路620中的蜂鸣器驱动电路621会根据接收到的报警控制信号响应输出蜂鸣器驱动信号至蜂鸣器622,促使蜂鸣器动作,从而进行听觉预警提示。另外,在智能机器人自主导航行驶过程中,出现意外情况与障碍物发生碰撞时,所述碰撞传感器400会感知碰撞信号,并将碰撞信号发送至微控制器100,所述微控制器100会根据接收到的碰撞信号进行响应,输出报警控制信号至报警电路600,进行报警提示,另外,所述微控制器100还会输出停车信号命令智能机器人停止行驶,或者输出新的方向信号命令智能机器人改变其行驶方向。当所述微控制器100确定智能机器人与障碍物发生了碰撞时,所述微控制器100会响应输出LED灯控制信号至报警电路600中的碰撞LED灯控制电路612,所述碰撞LED灯控制电路612中的碰撞LED灯驱动电路615会根据接收到的LED灯控制信号响应输出LED灯驱动信号至碰撞LED灯616,促使碰撞LED灯616点亮,从而进行视觉碰撞提示,其中默认碰撞LED灯616为红色;另外,所述微控制器100会根据接收到的碰撞信号进行响应,输出停车信号命令智能机器人停止行驶,或者输出新的方向信号命令智能机器人改变其行驶方向。另外,所述电源电路700为微控制器100和超声波电路200提供工作电压,保障防撞预警系统的正常运行。

以上所述,只是本实用新型的较佳实施例而已,本实用新型并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果,都应属于本实用新型的保护范围。

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