一种智能机器人用的环境信息收集装置及其使用方法与流程

本发明涉及智能机器人领域，特别是涉及一种智能机器人用的环境信息收集装置及其使用方法。

背景技术

环境信息收集即对环境的气压、温度、湿度等信号进行收集，随着智能机器人被广泛使用，环境信息收集的工作也被机器人代替，现如今的环境收集装置只能进行固定操作，无法安装在智能机器人外部。对比申请号为201510121731.6的中国专利，公开了一种信息收集方法及装置，包括接收终端发送的信息；当接收到的红外编码数量达到预设阈值时，根据红外编码与设备信息之间的对应关系，获取终端对应的设备信息；基于终端的用户信息，对终端对应的设备信息进行保存。上述专利无法对任意智能机器人进行安装，因此要设计一种新的设备，本发明可以实现对智能机器人进行外置的环境信息收集操作，本装置采用全自动气压、粉尘、温度、湿度、空气质量、风速信号收集，并且可以进行摄像操作，通过内置的无线通讯芯片可以进行无线数据传输、控制。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能机器人用的环境信息收集装置及其使用方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种智能机器人用的环境信息收集装置，包括收集器外壳、控制装置、收集装置、电能装置、固定装置，所述收集器外壳内部设置有所述控制装置，所述控制装置上侧设置有所述电能装置，所述电能装置一侧设置有所述固定装置，所述电能装置上侧设置有所述收集装置，所述控制装置包括控制盒、电路板、控制芯片、电源开关、无线通讯芯片、定位芯片、滤波器、信号天线、信号放大器、内存芯片，所述控制芯片的型号为ic697cpm790，所述无线通讯芯片的型号为nrf52832-qfaa-r，所述定位芯片的型号为u-bloxm8，所述滤波器的型号为6se6400-2fb00-6ad0，所述内存芯片的型号为ripjaws4ddr4-2400，所述收集装置包括气压传感器、粉尘传感器、温度传感器、湿度传感器、空气质量气体传感器、测速扇叶、风速传感器、摄像头、图像处理芯片，所述气压传感器的型号为mp3v5050gp，所述粉尘传感器的型号为sm-pwm-01c，所述温度传感器的型号为ds1624s，所述湿度传感器的型号为shtc1，所述空气质量气体传感器的型号为aq2600，所述风速传感器的型号为davis7911，所述摄像头的型号为yp-951，所述图像处理芯片的型号为mdin325，所述电能装置包括发电机、蓄电池、发电扇叶、通风箱、太阳能电池片、电流控制芯片、电源接口，所述发电机的型号为cbb65b,450v/4.7，所述太阳能电池片的型号为yt-5.5v38-86，所述电流控制芯片的型号为pt2210，所述固定装置包括固定架、伺服电机、电机驱动芯片、驱动电机、旋转架、传感器外壳，所述伺服电机的型号为ds-25rs370，所述电机驱动芯片的型号为a4960，所述驱动电机的型号为5ik90a-cf，所述收集器外壳内部设置有所述控制盒，所述控制盒内部下表面设置有所述电路板，所述电路板上侧设置有所述控制芯片、所述无线通讯芯片、所述定位芯片、所述内存芯片、所述图像处理芯片、所述电流控制芯片、所述电机驱动芯片，所述收集器外壳一侧设置有所述电源开关，所述控制盒上侧设置有所述滤波器，所述滤波器一侧设置有所述信号天线，所述信号天线一侧设置有所述信号放大器，所述控制盒一侧设置有所述蓄电池，所述蓄电池一侧设置有所述电源接口，所述控制盒上侧设置有所述通风箱，所述通风箱内部设置有所述发电机，所述发电机前侧设置有所述发电扇叶，所述通风箱一侧设置有所述温度传感器，所述温度传感器下侧设置有所述湿度传感器，所述收集器外壳内部上表面设置有所述风速传感器，所述风速传感器一侧设置有所述测速扇叶，所述收集器外壳上侧设置有所述太阳能电池片，所述太阳能电池片一侧设置有所述气压传感器，所述气压传感器一侧设置有所述粉尘传感器，所述粉尘传感器一侧设置有所述空气质量气体传感器，所述电源接口上侧设置有所述固定架，所述固定架内部前侧设置有所述伺服电机，所述固定架上侧设置有所述旋转架，所述旋转架内部一侧设置有所述驱动电机，所述旋转架上侧设置有所述传感器外壳，所述传感器外壳内部上表面设置有所述摄像头，所述控制芯片与所述无线通讯芯片、所述定位芯片、所述滤波器、所述信号放大器、所述内存芯片、所述气压传感器、所述粉尘传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述空气质量气体传感器、所述风速传感器、所述摄像头、所述图像处理芯片、所述发电机、所述太阳能电池片、所述电流控制芯片、所述伺服电机、所述电机驱动芯片、所述驱动电机通过电连接，所述电路板与所述控制芯片、所述无线通讯芯片、所述定位芯片、所述内存芯片、所述图像处理芯片、所述电流控制芯片、所述电机驱动芯片通过焊接连接，所述收集器外壳与所述控制盒、所述电源开关、所述气压传感器、所述粉尘传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述空气质量气体传感器、所述风速传感器、所述蓄电池、所述通风箱、所述太阳能电池片、所述电源接口、所述固定架通过螺钉紧固相连。

本实施例中，所述控制盒与所述电路板通过螺钉紧固相连。

本实施例中，所述通风箱与所述发电机通过螺钉紧固相连。

本实施例中，所述通风箱与所述发电扇叶通过转动连接。

本实施例中，所述风速传感器与所述测速扇叶通过螺钉紧固相连。

本实施例中，所述收集器外壳与所述测速扇叶通过转动连接。

本实施例中，所述固定架与所述伺服电机通过螺钉紧固相连。

本实施例中，所述固定架与所述旋转架通过转动连接。

本实施例中，所述传感器外壳与所述摄像头、所述驱动电机通过螺钉紧固相连。

本发明还提供一种智能机器人用的环境信息收集装置的使用方法，应用于上述智能机器人用的环境信息收集装置中，具体的智能机器人用的环境信息收集装置的使用方法为：

a、操作人员将本装置通过所述收集器外壳设置的孔位与智能机器人进行固定安装，操作人员将所述电源接口与机器人连接进行供电。

b、通过打开所述电源开关使所述控制芯片通电，所述控制芯片通电之后将本装置的数据通过所述无线通讯芯片与操作人员的远程设备进行连接，信号通过所述信号天线进行发射，所述控制芯片控制所述滤波器启动对干扰信号进行过滤，所述信号天线可以接收无线信号传输到所述信号放大器进行信号放大进而传输到所述无线通讯芯片，所述无线通讯芯片将控制信号传输到所述控制芯片对本装置进行无线控制。

c、所述气压传感器接收所处环境的气压信号传输到所述控制芯片，所述粉尘传感器接收所在环境的粉尘信号传输到所述控制芯片，所述温度传感器接收所在环境的温度信号传输到所述控制芯片，所述湿度传感器接收所在环境的湿度信号传输到所述控制芯片，所述空气质量气体传感器接收所在环境的空气质量信号传输到所述控制芯片，风驱动所述测速扇叶转动进而使所述风速传感器接收所在环境的风速信号传输到所述控制芯片，所述定位芯片接收海拔信号传输到所述控制芯片。

d、所述太阳能电池片接收太阳能传输到所述电流控制芯片转换为电能传输到所述控制芯片，所述控制芯片将电能传输到所述蓄电池进行储存，所述发电扇叶被风吹动驱动所述发电机进行发电，所述发电机发电传输到所述控制芯片，所述控制芯片将所述发电机的电能传输到所述蓄电池进行储存。

e、当需要进行摄像时，所述控制芯片控制所述电机驱动芯片启动所述伺服电机带动所述旋转架转动，所述控制芯片控制所述电机驱动芯片启动所述驱动电机带动所述传感器外壳转动进而使所述摄像头面向需要进行摄像的位置，所述摄像头接收图像信号传输到所述图像处理芯片转换为电信号传输到所述控制芯片，所述控制芯片将信号传输到所述内存芯片进行储存。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本装置采用全自动气压、粉尘、温度、湿度、空气质量、风速信号收集；

2、本装置可以进行摄像操作；

3、本装置可以通过内置的无线通讯芯片可以进行无线数据传输、控制；

4、本装置可以进行机器人外置供电，并且可以进行太阳能充电。

附图说明

图1是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的主视结构示意图；

图2是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的右视图；

图3是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的左视图；

图4是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的后视图；

图5是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的俯视图；

图6是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的芯片板俯视图；

图7是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的轴侧示图；

图8是本发明所述一种智能机器人用的环境信息收集装置的电路结构流程框图。

附图标记说明如下：

1、收集器外壳；2、控制装置；3、控制盒；4、电路板；5、控制芯片；6、电源开关；7、无线通讯芯片；8、定位芯片；9、滤波器；10、信号天线；11、信号放大器；12、内存芯片；13、收集装置；14、气压传感器；15、粉尘传感器；16、温度传感器；17、湿度传感器；18、空气质量气体传感器；19、测速扇叶；20、风速传感器；21、摄像头；22、图像处理芯片；23、电能装置；24、发电机；25、蓄电池；26、发电扇叶；27、通风箱；28、太阳能电池片；29、电流控制芯片；30、电源接口；31、固定装置；32、固定架；33、伺服电机；34、电机驱动芯片；35、驱动电机；36、旋转架；37、传感器外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本方法作进一步说明：

如图1-图8所示，一种智能机器人用的环境信息收集装置，包括收集器外壳1、控制装置2、收集装置13、电能装置23、固定装置31，收集器外壳1内部设置有控制装置2，控制装置2作用在于实现本装置的全自动控制功能，控制装置2上侧设置有电能装置23，电能装置23作用在于实现本装置的电能管理功能，电能装置23一侧设置有固定装置31，固定装置31作用在于实现本装置的摄像位置固定功能，电能装置23上侧设置有收集装置13，收集装置13作用在于实现本装置的信息收集功能，控制装置2包括控制盒3、电路板4、控制芯片5、电源开关6、无线通讯芯片7、定位芯片8、滤波器9、信号天线10、信号放大器11、内存芯片12，收集装置13包括气压传感器14、粉尘传感器15、温度传感器16、湿度传感器17、空气质量气体传感器18、测速扇叶19、风速传感器20、摄像头21、图像处理芯片22，电能装置23包括发电机24、蓄电池25、发电扇叶26、通风箱27、太阳能电池片28、电流控制芯片29、电源接口30，电源接口30作用在于连接机器人电源，固定装置31包括固定架32、伺服电机33、电机驱动芯片34、驱动电机35、旋转架36、传感器外壳37，收集器外壳1内部设置有控制盒3，控制盒3内部下表面设置有电路板4，电路板4上侧设置有控制芯片5、无线通讯芯片7、定位芯片8、内存芯片12、图像处理芯片22、电流控制芯片29、电机驱动芯片34，收集器外壳1一侧设置有电源开关6，控制盒3上侧设置有滤波器9，滤波器9一侧设置有信号天线10，信号天线10一侧设置有信号放大器11，控制盒3一侧设置有蓄电池25，蓄电池25一侧设置有电源接口30，控制盒3上侧设置有通风箱27，通风箱27内部设置有发电机24，发电机24前侧设置有发电扇叶26，通风箱27一侧设置有温度传感器16，温度传感器16下侧设置有湿度传感器17，收集器外壳1内部上表面设置有风速传感器20，风速传感器20作用在于接收风速信号，风速传感器20一侧设置有测速扇叶19，收集器外壳1上侧设置有太阳能电池片28，太阳能电池片28一侧设置有气压传感器14，气压传感器14一侧设置有粉尘传感器15，粉尘传感器15一侧设置有空气质量气体传感器18，电源接口30上侧设置有固定架32，固定架32内部前侧设置有伺服电机33，固定架32上侧设置有旋转架36，旋转架36内部一侧设置有驱动电机35，旋转架36上侧设置有传感器外壳37，传感器外壳37内部上表面设置有摄像头21，控制芯片5与无线通讯芯片7、定位芯片8、滤波器9、信号放大器11、内存芯片12、气压传感器14、粉尘传感器15、温度传感器16、湿度传感器17、空气质量气体传感器18、风速传感器20、摄像头21、图像处理芯片22、发电机24、太阳能电池片28、电流控制芯片29、伺服电机33、电机驱动芯片34、驱动电机35通过电连接，电连接的作用在于实现本装置的电控功能，电路板4与控制芯片5、无线通讯芯片7、定位芯片8、内存芯片12、图像处理芯片22、电流控制芯片29、电机驱动芯片34通过焊接连接，收集器外壳1与控制盒3、电源开关6、气压传感器14、粉尘传感器15、温度传感器16、湿度传感器17、空气质量气体传感器18、风速传感器20、蓄电池25、通风箱27、太阳能电池片28、电源接口30、固定架32通过螺钉紧固相连，螺钉紧固相连的作用在于安装方便，牢固可靠。

本实施例中，控制盒3与电路板4通过螺钉紧固相连。

本实施例中，通风箱27与发电机24通过螺钉紧固相连。

本实施例中，通风箱27与发电扇叶26通过转动连接。

本实施例中，风速传感器20与测速扇叶19通过螺钉紧固相连。

本实施例中，收集器外壳1与测速扇叶19通过转动连接。

本实施例中，固定架32与伺服电机33通过螺钉紧固相连。

本实施例中，固定架32与旋转架36通过转动连接。

本实施例中，传感器外壳37与摄像头21、驱动电机35通过螺钉紧固相连。

本发明还提供一种智能机器人用的环境信息收集装置的使用方法，应用于上述智能机器人用的环境信息收集装置中，具体的智能机器人用的环境信息收集装置的使用方法为：

a、操作人员将本装置通过收集器外壳1设置的孔位与智能机器人进行固定安装，操作人员将电源接口30与机器人连接进行供电。

b、通过打开电源开关6使控制芯片5通电，控制芯片5通电之后将本装置的数据通过无线通讯芯片7与操作人员的远程设备进行连接，信号通过信号天线10进行发射，控制芯片5控制滤波器9启动对干扰信号进行过滤，信号天线10可以接收无线信号传输到信号放大器11进行信号放大进而传输到无线通讯芯片7，无线通讯芯片7将控制信号传输到控制芯片5对本装置进行无线控制。

c、气压传感器14接收所处环境的气压信号传输到控制芯片5，粉尘传感器15接收所在环境的粉尘信号传输到控制芯片5，温度传感器16接收所在环境的温度信号传输到控制芯片5，湿度传感器17接收所在环境的湿度信号传输到控制芯片5，空气质量气体传感器18接收所在环境的空气质量信号传输到控制芯片5，风驱动测速扇叶19转动进而使风速传感器20接收所在环境的风速信号传输到控制芯片5，定位芯片8接收海拔信号传输到控制芯片5。

d、太阳能电池片28接收太阳能传输到电流控制芯片29转换为电能传输到控制芯片5，控制芯片5将电能传输到蓄电池25进行储存，发电扇叶26被风吹动驱动发电机24进行发电，发电机24发电传输到控制芯片5，控制芯片5将发电机24的电能传输到蓄电池25进行储存。

e、当需要进行摄像时，控制芯片5控制电机驱动芯片34启动伺服电机33带动旋转架36转动，控制芯片5控制电机驱动芯片34启动驱动电机35带动传感器外壳37转动进而使摄像头21面向需要进行摄像的位置，摄像头21接收图像信号传输到图像处理芯片22转换为电信号传输到控制芯片5，控制芯片5将信号传输到内存芯片12进行储存。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。