深圳市卓玛电子智能家电,物联网应用全套软硬件解决方案公司  客服热线:13691928557
智能吸尘器技术设计方案

智能吸尘器技术设计方案

作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-07-28 14:51    浏览量:
    伴随着社会发展的发展和发展趋势,大家的学习培训、工作中愈来愈忙碌,因此如何更多方面地将大家从繁琐的日常事情中摆脱出去,就变成新一代家用电器所追求完美的总体目标。而智能化恰好是这一总体目标的充分体现。
    文中详细介绍的智能吸尘机基本完成了没有人状况下的独立工作方式,非常大水平地提升了商品的自动化技术水准。
   智能吸尘机技术方案设计
    智能吸尘机技术方案设计
    1整体基本原理
    该智能吸尘机运用了超声波传感器的基本原理,根据向正确方向发送超音波单脉冲,并接受相对应的回到声波频率单脉冲,对阻碍物开展分辨;根据以单片机设计为关键的控制板完成对超声波发送和接受的选通操纵,并在解决回到差分信号的基本上多方面分辨,选中相对应的控制方法;根据控制器推动两伺服电机,推动主动轮,进而完成躲避障碍物作用。此外,由其本身带上的中小型除尘构件,对历经的路面开展必需的除尘清理。
    2作用实能
    全部吸尘器原理上能够分成五个关键一部分(如图所示1):感应器一部分、控制板一部分、推动一部分、除尘一部分和开关电源一部分。各一部分的基本原理及实际作用完成以下:
    2.1感应器一部分
    2.1.1超声波传感器基本原理
    超音波是一种一定頻率范畴的声波频率。它具备在相同媒质中以稳定速度散播的特点,而在不一样媒质的页面处,会造成反射面状况。运用这一特点,就可以依据精确测量发送波与反射面波中间的间隔时间,进而做到精确测量间距的功效。其实际的计算方法以下:
    s=v×t/2
    在其中,s为阻碍物与吸尘机中间的间距;t为发送到接受历经的時间;v为声波频率在空气中散播的速率。因为v的值受溫度的危害会起伏,因而,在具体的运用中可以用下列公式计算来多方面赔偿,在其中T表明气体的绝对温度,m/s为速度单位。
    在智能吸尘机中,躲避障碍物作用的完成恰好是运用了这一超声波传感器的基本原理。它的感应器一部分由三对(每对包含一个发送摄像头和一个接受摄像头)共六个超音波感测器头构成。由独立的谐振电路造成頻率固定不动为40kHz,幅度值为5V的超音波数据信号。在控制板送过来的路选数据信号(如图所示1)的功效下,40kHz的震荡数据信号被加进超声波发送摄像头的两边,进而造成超声波数据信号向外发送;该数据信号碰到阻碍物时,造成反射面波,当这一反射面波被接受摄像头接受后,依据上述情况激光测距的基本原理,就可以精准地分辨阻碍物的近远;与此同时,依据数据信号的幅度值尺寸,还可以基本明确阻碍物的尺寸。
    2.1.2检测范畴的明确
    因为每一个超声波探头都是有一定的导向性(即发送或接纳的室内空间范畴),因此在精确测量时必定存有盲点(如图所示2)。因而,三对感应器必定以一定的规格遍布在吸尘机的前面,进而使感应器精确测量的范畴包括全部吸尘机所务必历经的室内空间,与此同时又防止检测盲区(即便盲点落在须精确测量的范畴以外)。
    2.1.3避免影响
    因为三对超音波感测器摄像头中间的安裝间距较为近,因此存有互相影响的难题。为了更好地处理这一难题,在设计方案中引入了循环系统扫描仪的方法。既循环系统地对每一组摄像头增加发送和接受,当一组工作中时,
    其他2组终止。循环系统周期时间由路选数据信号来操纵,仅有15ms(即在15ms的時间里进行一次对三组摄像头的扫描仪),因此在具体运用中很靠谱。
    2.2操纵一部分
    操纵一部分的关键是MC51单片机设计,它关键进行三个一部分的每日任务:
    ·向感应器一部分(三路)各自送路选数据信号:当路选数据信号是高电频时,该路导通;相反,就截至。那样,根据路选数据信号,就可以进行三路数据信号的次序扫描仪及其对发送和接受的记时作用。
    ·做为控制板的关键,它要依据接受的数据信号(左、中、右三路)的幅度值,及其从发送到接受的间隔时间,测算并分辨阻碍物的相对位置,大概尺寸。在这个基础上,依据事前设置的标准,选中相对应的躲避障碍物对策(前行、左拐、右拐、倒退、掉头)。
    ·最终,在明确了躲避障碍物对策后,要向伺服电机的控制板輸出相对应的操纵单脉冲,以实际完成躲避障碍物。
    2.3推动一部分
    推动一部分是由2个四相伺服电机及其相对应的推动组织构成的。伺服电机推动两主动轮(后胎),进而促进吸尘机健身运动。前胎不会再选用传统式的双驱构造,而选用了运用十分普遍的压力轴承,这既减少了构造复杂性,又提升了拐弯的协调能力(如图所示3)。根据更改功效于伺服电机的差分信号的頻率,能够对伺服电机完成较高精密的变速。与此同时在对两电动机各自增加同样或不一样差分信号时,根据差速器方法,能够便捷的完成吸尘机前行、左拐、右拐、倒退、掉头等作用。这一设计方案的较大优势是吸尘机可以在随意半经下,以随意速率完成拐弯,乃至当两后胎互相往复运动时,完成零道路转弯半径(即绕轴圆心原地不动施转)。与此同时拐弯的速率可根据更改单片机设计的程序流程来调整。
    因为智能吸尘机是边走动边工作中的,因此规定速率很低,一般规定5m/min上下,而伺服电机为防止低速档爬取,其转速比又不可以太低,因此,在电动机轴与轴榫中间选用了一级传动齿轮,设计方案减速比为3.7。设电动机的转速比为n(转/秒),主动轮的半经为r(米),则主动轮的前行速率为:
    式中,vk,k=1,2,意味着上下主动轮的角速度;i——齿轮传动比。根据调整n的尺寸和正反面,能够完成vk的持续转变,进而完成随意半经的拐弯。电动机转为与吸尘机的运动方式的关联如表1。
    2.4吸尘机一部分
    除尘作用是由封闭式在外壳中的小型吸尘器进行的。包含打气泵、吸室、吸道和真空吸盘。在吸尘机爬取的全过程中,根据汽车底盘上切的真空吸盘将划过的路面上的尘土吸进吸室。
    2.5开关电源一部分
    因为智能吸尘机是以独立方法工作中的,因此常用的开关电源并不是一般拖线方法,只是选用随身带的电瓶(3A/20hour)。那样不仅可完成没有人操纵,并且工作中时较灵便。一次电池充电能够持续工作中好多个钟头。
    3一部分电源电路表明
    3.1超声波数据信号产生
    40kHz的超音波数据信号是由555集成ic组成的多谐谐振电路造成的(如图所示4)。由R1、R11、R12和C1组成外场的蓄电池充电电源电路;当主要参数飘移时,根据调整R12的电阻值,可调整数据信号的管理中心頻率。
    3.2伺服电机推动
    由控制板輸出的推动差分信号经7404反方向后,推动输出功率三极管进而推动伺服电机。图5列举了一相的光耦电路。因为有两个伺服电机,每一电动机按四相八拍制工作中,因此一共有八组光耦电路。
    3.3控制板
    控制板是由MC51单片机设计组成的。与上述情况控制板所进行的三相关键每日任务相对性应的硬件配置构造各自详细介绍以下:路选数据信号由单片机设计的P1口輸出,占有了P1.0~P1.6共6脚。他们立即操纵6个模拟开关;
    伺服电机的推动数据信号由P2口輸出,P2.0~P2.3操纵伺服电机A,P2.4~P2.7操纵伺服电机B;超声波回到数据信号经变大、过滤、检波后,引进单片机设计的终断口,鼓励相对应的终断程序处理。
    4系统软件特性及特性
    从之上详细介绍能够看得出,新一代的智能吸尘机根据将MC51单片微机与本身紧密结合,极大地提高了商品的延展性,融入于高端的开发设计与运用。它在进行超声波躲避障碍物的基本上,基本完成了没有人干涉下的独立工作方式,与此同时因为独特的推动构造的设计方案,完成零半经的拐弯,因此具备智能化、精确性、轻巧、机敏等特性,是较新的发展前景。

相关新闻推荐

在线客服 :

服务热线:13691928557

电子邮箱: ZLR@YIYALE.COM

公司地址:广东省深圳市宝安区航城街道钟屋社区领航城领翔华府2栋B703

深圳市卓玛电子科技有限公司(简称卓玛电子)成立于2009年,公司研发中心座落于深圳市宝安区西乡华丰国际机器人产业园B栋3层,被深圳市认定为软件型企业,已于2012年获得相关软件专利卓玛智能图像跟踪系统及卓玛智能遥控器系统软件,相关软硬件产品已大批量应用智能家电,物联网应用及安防行业中...

友情链接: 炬星网络    大千激光    华屹建材    爱得利   
Copyright © 2002-2021 深圳市卓玛电子科技有限公司 版权所有 技术支持:炬星网络