[实用新型]一种智能割草机器人控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能割草机器人控制系统。适用于在家庭、公共服务空间等场所进行绿地护理等服务。其特征在于该控制系统包括单片机主控单元、A/D转换器(3)、电压检测电路(4)、气体检测电路(5)、颗粒流量检测电路(6)、防撞电路(7)、对地红外防跌落电路(8)、导航电路(9)、驱动电路(10)和电源电路(11)，其中单片机主控单元由微处理器A(1)和微处理器B(2)组成，微处理器A(1)、微处理器B(2)和A/D转换器(3)之间通过功能端脚互相连接，实现控制系统的数据交换与操作 

背景技术

目前，机器人大都应用接触性传感器实现机器人自主导航，这类系统精度比较高，须利用超声数据，识别和跟踪道路边缘，将超声数据与图像数据结合，通过事先训练好的神经网络来预测障碍物可能位置，使机器人在动态非结构化环境中实现自主导航。家用服务型机器人由于制造成本和生产工艺的因素，以上技术在应用上则较为困难，另外，现有的机器人还存在着人为参与动作过多，功耗高，噪音大等问题。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用单片机和红外线收发技术实现自动导航、避障、检测和操作的机器人智能控制系统。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种机器人智能控制系统，其特征在于该控制系统包括单片机主控单元、A/D转换器、电压检测电路、气体检测电路、颗粒流量检测电路、防撞电路、对地红外防跌落电路、导航电路、驱动电路和电源电路，其中： 

单片机主控单元由微处理器A和微处理器B组成，微处理器A、微处理器B和A/D转换器之间通过功能端脚互相连接，实现控制系统的数据交换与操作； 

电压检测电路的输出信号送到处理器B的脚2，用于监控系统的电压； 

气体检测电路的输出信号送到微处理器B的脚8，用于判断空气的综合质量； 

颗粒流量检测电路由一对红外发射、接收管采集信号，输出的电信号发送至A/D转换器的脚19，转换成数字信号后进入微处理器A进行处理，输出信号用于控制驱动电路； 

防撞电路由二对红外发射、接收管采集信号，输出的二路信号分别输至微处理器B的脚9和脚11，输出信号用于控制驱动电路； 

对地红外防跌落电路由四对红外发射、接收管采集信号，其输出信号经放大后接入微处理器A的脚40、脚7、脚5、脚8，输出信号用于控制驱动电路； 

导航电路由四对红外发射、接收管和二对霍尔传感器采集信号，输出信号经多路切换电路U₄后输出到运算放大器U₂进行信号处理，处理过的信号经U₂的脚7输出至A/D转换器的脚14进行A/D转换，转换后的数字信号进入微处理器A进行处理，输出信号用于控制驱动电路； 

驱动电路接受微处理器A的控制，由四位数值比较器U₉、U₁₀，电机驱动器U₁₁和晶振电路U₈组成，U₉、U₁₀取样电平由U₈的脚3、4、5、6在4M晶振分频后得到，U₁₁的输出信号分别控制两个减速电机的方向和速度。 

本实用新型的有益效果是：通过单片机控制和红外线收发技术，采用直接自适应器对机器人进行轨迹控制的方案；进行脉宽调制(PWM)分段，步进式输出1Hz～3kHz的PWM，它占用的CPU时间短。可实现服务型机器人的自动导航、避障、检测和操作，无须人为操作，此设计的结构简单、成本低、可靠性好、抗干扰能力强。 

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图。 

图2是本实用新型的另一原理总图。 

图3是图2中电压检测电路的原理图。 

图4是图2中气体检测电路的原理图。 

图5是图1中颗粒流量检测电路的原理图。 

图6是图2中防撞电路的原理图。 

图7是图1中对地红外防跌落电路的原理图。 

图8是图1中导航电路的原理图。 

图9是图1中驱动电路的原理图。 

图10是图1中电源电路的原理图。 

图11是图1中电源开关电路的原理图。 

图12是图1中风机及告警电路的原理图。 

具体实施方式

如图1所示，本实施例由微处理器A1、微处理器B2、A/D转换器3、电压检测电路4、气体检测电路5、颗粒流量检测电路6、防撞电路7、对地红外防跌落电路8、导航电路9、驱动电路10和电源电路11组成。