[實用新型]空調管道清潔機器人的超聲波視覺裝置

有效

• 申請號: 201320042244.7
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN203117422U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 劉瑜
• 申請（專利權）人: 慈溪思達電子科技有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

屬傳感器技術與移動機器人控制技術領域。

背景技術

傳統的空調管道清潔裝置是采用有線電纜提供電力和傳輸信號的，這種工作方式不能清潔很長的管道，所以經常需要在空調管道上開多個入口。這種方式為現場操作帶來很大的困難。而空調管道清潔機器人是可以自主清潔管道網絡的。因為配置有可充電電池和檢測障礙物的視覺裝置，所以能夠深入到空調管道深處進行工作。其中的視覺裝置負責提供機器人周圍環境的障礙物情況。

目前，存在兩種方式進行障礙物檢測：超聲波測距技術和紅外測距技術。紅外線檢測主要是通過檢測反射回來的紅外線能量來計算距離；超聲波測距是通過測量超聲波在障礙物與檢測探頭之間的傳播時間來計算距離。紅外檢測技術具有反應速度快，無危害，價格低廉的特點，但是對于深色材質的障礙物，由于紅外光能量被大量吸收，反射紅外光能量很小，檢測往往會失敗。而超聲波進行障礙物檢測具有許多有點，比如不受障礙物表面顏色的影響，同時覆蓋范圍廣，在半個圓周的范圍內可以設置較少的探頭。?

?發明內容

本專利采用檢測超聲波的渡越時間方法測量障礙物距離，為空調管道清潔機器人提供一種結構簡單，價格低廉，性能可靠，易于實現的解決方案。

本發明采取的技術方案：?

空調管道清潔機器人的超聲波視覺裝置，包含能執行數據采集算法的單片機，發射路選電路，信號發射陣列，信號接收陣列，接收路選電路，信號處理電路，所述的單片機設置交流信號端口；

所述的發射路選電路，包括與所述的交流信號端口連接的反相器和第一模擬多路開關，所述的反相器與第二模擬多路開關連接，所述的第一模擬多路開關和第二模擬多路開關連接所述的單片機的控制信號；

所述的信號發射陣列，包括至少一個超聲波發射探頭，所述的超聲波發射探頭的正極連接所述的第一模擬多路開關的模擬通道，負極連接所述的第二模擬多路開關的模擬通道，所述的超聲波發射探頭的正負極并聯一個電阻；

所述的信號接收陣列，包括至少一個超聲波接收探頭，所述的超聲波接收探頭的負極接地，正極連接所述的接收路選電路；

所述的接收路選電路，包括與所述的信號接收陣列連接的第三模擬多路開關，所述的第三模擬多路開關連接所述的單片機的控制信號，將所述的信號接收陣列的模擬信號輸送到所述的第三模擬多路開關的公共端，所述的第三模擬多路開關的公共端與一端接地的電阻R9連接；

所述的信號處理電路，包括與所述的第三模擬多路開關的公共端連接的第一放大濾波電路，所述的第一放大電路連接第二放大濾波電路，所述的第二放大濾波電路的輸出連接所述的單片機的AD端口。

所述的發射路選電路，可以設置至少兩個模擬多路開關。?

所述的接收路選電路，可以設置至少一個模擬多路開關。?

實施本實用新型的積極效果是檢測超聲波的渡越時間方法測量障礙物距離，電路結構簡單，工作可靠，性能穩定，通過精心設計減少了電路器件，降低成本。?

??附圖說明

圖1是超聲波視覺裝置的發射路選電路原理圖；

圖2是超聲波視覺裝置的信號發射陣列原理圖；

圖3是超聲波視覺裝置的信號接收陣列原理圖；

圖4是超聲波視覺裝置的接收路選電路原理圖；

圖5是超聲波視覺裝置的信號處理電路原理圖。

??具體實施方式

參照圖1－5，空調管道清潔機器人的超聲波視覺裝置，包含能執行數據采集算法的單片機1，發射路選電路，信號發射陣列，信號接收陣列，接收路選電路，信號處理電路。

所述的單片機1設置交流信號端口2。?

所述的發射路選電路，包括與所述交流信號端口2連接的反相器4和第一模擬多路開關3，所述的反相器4連接到第二模擬多路開關5的公共端，所述的第一模擬多路開關3和第二模擬多路開關5連接所述的單片機1的通道選擇信號A0、A1、A2和使能信號SEN。當使能信號SEN為低電平時，改變通道選擇信號A0、A1、A2的數值，可以將所述的交流信號端口2輸出的交流信號分別輸送給所述的第一模擬多路開關3的模擬通道X0、X1、…、X7，以及將所述的交流信號端口2輸出的交流信號的反相信號分別輸送給所述的第二模擬多路開關5的模擬通道X0、X1、…、X7。?