一种家用保安机器人自动充电激光导航系统的制作方法
【专利摘要】本发明是一种家用保安机器人自动充电激光导航系统，它包括家用保安机器人、充电站，其特点是，还包括激光发射器和激光接受器，激光发射器包括在家用保安机器人内置的激光编码调制发射电路和在家用保安机器人上交错设置的第一激光管和第二激光管，激光接受器包括固连在室内墙壁上，作为接受来自机器人激光信号接受元件的硅光电池1-32块，硅光电池设置呈两行，且行间错开布置，上行硅光电池的编号1-16，下行硅光电池的编号17-32，硅光电池与激光解码解调接收电路连接，家用保安机器人和充电站之间通过激光信号连接。具有导航范围大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低等优点。
【专利说明】一种家用保安机器人自动充电激光导航系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种家用保安机器人自动充电激光导航系统。
【背景技术】
[0002]目前，家用保安机器人在家庭安防、室内环境监测以及燃气泄露探测等方面发挥了巨大的作用。但是，由于受电池容量等因素的影响，机器人工作一定时间以后，电能将会耗尽，机器人必须停止目前正在进行的工作，采取人工辅助的方式进行充电。这阻碍了机器人家庭安防功能的发挥。本发明提出的家用保安机器人自动充电激光导航系统将协助机器人完成自动充电过程，实现机器人的不间断工作，最大程度的发挥机器人的功能。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种以激光作为导航信号载体，具有导航范围大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低的家用保安机器人自动充电激光导航系统。
[0004]本发明的目的是由以下技术方案来实现的:一种家用保安机器人自动充电激光导航系统，包括家用保安机器人、充电站，其特征是，它还包括激光发射器和激光接受器，所述的激光发射器包括在家用保安机器人内置的激光编码调制发射电路和在家用保安机器人上交错设置的第一激光管和第二激光管，所述的激光接受器包括固连在室内墙壁上，作为接受来自机器人激光信号接受元件的硅光电池1-32块，所述的硅光电池设置呈两行，且行间错开布置，上行娃光电池的编号1-16,下行娃光电池的编号17-32,所述的娃光电池与激光解码解调接收电路连接，家用保安机器人与充电站之间通过激光信号连接。
所述的激光编码调制发射电路包括集成编码调制芯片U1，其型号为PT2262-1R，完成对激光信号的编码和调制；编码器U2为普通开光编码器与集成编码调制芯片Ul的编码引脚AO-All连接，确定激光信号的编码信息，电阻R4确定集成编码调制芯片Ul的调制频率；第一激光管和第二激光管同时连接在集成编码调制芯片Ul的输出端Dout上，二者输出信号完全相同，包含了相同的导航信息。
[0005]所述的激光解码解调接收电路包括集成编码调制芯片U3，其型号为PT2272，实现对激光信号的解码和解调，编码器U4为普通开光编码器与集成编码调制芯片U3的编码引脚连接，确定激光信号的编码信息，电阻R9确定集成编码调制芯片U3的解调频率，硅光电池01和02接受第一激光管和第二激光管的激光信号，通过由三极管Q3、Q2，电阻R6-R8和电容Cl电连接构成的放大电路连接在集成编码调制芯片U3的输入端Din上，由集成编码调制芯片U3完成对激光信号的解码解调，在集成编码调制芯片U3的引脚VT和D0-D5端输出导航信号，获得机器人相对于充电站位置信息。
[0006]本发明的一种家用保安机器人自动充电激光导航系统的优点体现在:
由于激光发射器能够发射直线激光信号，搜寻充电站的位置，由激光接受器接受直线激光信号，并且给出相应的位置信息，能够快速为家用保安机器人自动充电；
由于在家用保安机器人上交错设置的第一激光管和第二激光管由激光编码调制电路统一控制，两者包含了相同的导航信息；作为接受来自机器人激光信号接受元件的硅光电池1-32块呈两行行间错开布置，可以扩到激光导航系统的导航范围，提高激光系统导航的可靠性；
由于采用激光作为导航信号载体，其导航范围大、精度高、能耗低、可靠性高、成本低。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1为一种家用保安机器人自动充电激光导航系统结构意图；
图2为图1的激光发射器2结构示意图；
图3为激光接受器4结构示意图；
图4为激光编码调制发射电路9原理图；
图5为激光解码解调接收电路10原理图。
[0008]图中:I家用保安机器人，2激光发射器，3激光信号，4激光接受器，5室内墙壁，6充电站，7第一激光管，8第二激光管，9激光编码调制发射电路，10激光解码解调接收电路。
【具体实施方式】
[0009]下面利用附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0010]参照图1-图3，本发明的一种家用保安机器人自动充电激光导航系统，包括家用保安机器人1、激光发射器2、激光接受器4和充电站6，激光发射器2包括在家用保安机器人I内置的激光编码调制发射电路9和在家用保安机器人I上交错设置的第一激光管I和第二激光管2。激光接受器4包括固连在室内墙壁5上，作为接受来自机器人I激光信号接受兀件的娃光电池1-32块,上行设置娃光电池编号1-16,下行设置娃光电池编号17-32,且行间错开布置和激光解码解调接收电路10连接。交错设置相同导航信息的激光管I和激光管2相对行间错开布置的上行娃光电池编号1-16和下行娃光电池编号17-32可以显著的扩大机器人I的导航范围，增强导航的可靠性。家用保安机器人I与充电站6之间通过激光信号3连接。当家用保安机器人I需要充电时，激光发射器2发射出直线激光信号3，搜寻充电站6的位置，由激光接受器4接受直线激光信号3，并且给出相应的位置信息，实现家用保安机器人I自动充电。
[0011]参照图1、图2和图4，所述的激光编码调制发射电路9包括集成编码调制芯片U1，其型号为PT2262-1R，完成对激光信号的编码和调制；编码器U2为普通开光编码器与集成编码调制芯片Ul的编码引脚AO-All连接，由用户确定激光信号3的编码信息，不同用户选择不同的编码值，在避免环境干扰的同时杜绝了用户之间的相互干扰；电阻R4决定了集成编码调制芯片Ul的调制频率；激光管LI和L2，即在家用保安机器人I上设置的第一激光管I和第二激光管2，激光管LI和L2同时连接在集成编码调制芯片Ul的输出端Dout上，二者输出信号完全相同，包含了相同的导航信息。
[0012]参照图1、图2和图5，所述的激光解码解调接收电路10包括集成编码调制芯片U3，其型号为PT2272，实现对激光信号的解码和解调，编码器U4为普通开光编码器与集成编码调制芯片U3的编码引脚连接，由用户确定激光信号3的编码信息。电阻R9决定了集成编码调制芯片U3的解调频率，硅光电池激光01和02接受来自激光编码调制发射电路9的激光管LI和L2的激光信号，通过由三极管Q3、Q2，电阻R6-R8和电容Cl电连接构成的放大电路连接在集成编码调制芯片U3的输入端Din上，由集成编码调制芯片U3完成对激光信号3的解码解调，最后在集成编码调制芯片U3的引脚VT和D0-D5端输出导航信号，获得机器人相对于充电站位置信息。
【权利要求】
1.一种家用保安机器人自动充电激光导航系统，包括家用保安机器人、充电站，其特征是，它还包括激光发射器和激光接受器，所述的激光发射器包括在家用保安机器人内置的激光编码调制发射电路和在家用保安机器人上交错设置的第一激光管和第二激光管，所述的激光接受器包括固连在室内墙壁上，作为接受来自机器人激光信号接受元件的硅光电池1-32块，所述的硅光电池设置呈两行，且行间错开布置，上行硅光电池的编号1-16，下行硅光电池的编号17-32，所述的硅光电池与激光解码解调接收电路连接，家用保安机器人与充电站之间通过激光信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种家用保安机器人自动充电激光导航系统，其特征是，所述的激光编码调制发射电路包括集成编码调制芯片U1，其型号为PT2262-1R，完成对激光信号的编码和调制；编码器U2为普通开光编码器与集成编码调制芯片Ul的编码引脚AO-All连接，确定激光信号的编码信息，电阻R4确定集成编码调制芯片Ul的调制频率；第一激光管和第二激光管同时连接在集成编码调制芯片Ul的输出端Dout上,二者输出信号完全相同，包含了相同的导航信息。
3.根据权利要求1所述的一种家用保安机器人自动充电激光导航系统，其特征是，所述的激光解码解调接收电路包括集成编码调制芯片U3，其型号为PT2272，实现对激光信号的解码和解调，编码器U4为普通开光编码器与集成编码调制芯片U3的编码引脚连接，确定激光信号的编码信息，电阻R9确定集成编码调制芯片U3的解调频率，硅光电池01和02接受第一激光管和第二激光管的激光信号，通过由三极管Q3、Q2，电阻R6-R8和电容Cl电连接构成的放大电路连接在集成编码调制芯片U3的输入端Din上，由集成编码调制芯片U3完成对激光信号的解码解调，在集成编码调制芯片U3的引脚VT和D0-D5端输出导航信号，获得机器人相对于充电站位置信息。
【文档编号】G01C21/00GK103872743SQ201410135631
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】谭益松, 任立敏 申请人:东北电力大学