[發明專利]一種家居安全隱患的智能機器人多傳感器控制系統

在審

• 申請號: 201510914881.2
• 申請日: 2015-12-13
• 公開（公告）號: CN106873540A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 范洪國
• 申請（專利權）人: 范洪國
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種家居安全隱患的智能機器人多傳感器控制系統，適用于機械領域。

背景技術

科技的進步改善著人們的生活，家居環境這方面尤為突出。樓宇自動化裝備使人民的生活更加舒適，各種現代化設備進人了千家萬戶。各種電氣裝置讓做飯、洗衣服都實現了自動化，燃氣也改變了人民的取暖方式。針對人民生活設計的各類服務機器人也隨之迅猛發展。豪華裝修中為了追求裝修效果，過多采用易燃材料，隱蔽電氣線路，線路型號選擇不當，家庭用火用電不慎、小孩玩火等都極易誘發火災。一旦發生火災，往往火勢很快蔓延，易產生大量有毒氣體，給居民生命財產安全造成很大威脅。如何針對現代樓宇中家居環境的典型安全隱患進行實時的監測，并將信息實時發送給房屋主人，讓主人在第一時間進行報警，并通過遠程操作對火災利用機器人進行第一時間的撲滅，具有重大研究意義。該類機器人研究為實現無人化自動監控提供了保障。

發明內容

本發明提出了一種家居安全隱患的智能機器人多傳感器控制系統，該系統包括自主控制和人機交互控制兩種模式，自主模式可以實現自動巡航、躲避障礙物、特定煙霧和明火檢測及和報警功能，完成了GSM模塊的發送短信的功能。人機交互控制是利用無線路路由器實現人與機器人的遠程操作功能。

本發明所采用的技術方案是：

所述機器人不但能實現普通的防災報警功能，而且還能在檢測到具體的危險源后，通過電腦來遠程控制機器人進行相應的簡單處理。智能家居報警機器人通過煙霧傳感器、火焰傳感器、瓦斯檢測傳感器檢測潛在危險源或者已有的危險源，通過GSM模塊發短信給用戶，用戶在接到短信后，登陸上位機遠程控制機器人，通過攝像頭觀察現場情況，控制機器人對著危險源做簡單處理。通過升降云臺，不僅可以調整傳感器角度，而且可以擴大機器人的視角。

所述控制系統中，4個電機都由不同的單片機管腳進行正反轉控制。而STC RX32單片機模塊上只支持2路電機驅動，機器人的兩路電機A,B接驅動板上的兩路電機接口，外接兩路電機C、D通過L298與驅動板管腳進行連接。

所述控制系統供電電路以7805為芯片的+5V電源。電容C1,C2為電解電容，根據負載的大小來確定，理論上電容越大，輸出的電壓越穩定。C1，C2的耐壓值至少在25V以上，而C3、C2的耐壓值在9V以上即可，電路需有接地。

所述GSM報警系統模塊采用無線通信模塊M23。GSM模塊的通信方式為RS232轉接口上的2號管腳接51單片機的RS232轉接口的3號管腳，GSM模塊的RS232轉接口上的3號管腳接51單片機的RS232轉接口的2號管腳，GSM模塊的RS232轉接口上的5號管腳接RS232轉接口的5號管腳。

所述控制系統的WIFI驅動模塊系統接線電路包含了電機輸入接口、USB模塊、攝像頭信號輸入模塊。各個傳感器信號通過WIFI與主機進行信息通訊。

所述控制系統的智能家居報警機器人的總體軟件包括報警模式和控制模式。報警模式中，小車在行走中實時檢測明火和煙霧，通過單片機來與GSM模塊進行通訊?？刂颇Ｊ街校≤嚱拥紾SM傳來信息，停止運動，控制云臺進行滅火。

針對滅火功能，首先對火焰傳感器的靈敏度進行調節，調至良好接收火焰信號范圍后，將火焰傳感器安裝在機器人前方。將火焰傳感器的引腳接人S51單片機的P11引腳。在報警系統程序中單片機接收到P11低電平后，火焰報警紅燈亮，自動發送代碼到GSM模塊，再通過GSM網絡對相應的用戶發送“火焰報警”的報警短信，以此達到報警用戶的目的。

本發明的有益效果是：該系統包括自主控制和人機交互控制兩種模式，自主模式可以實現自動巡航、躲避障礙物、特定煙霧和明火檢測及和報警功能，完成了GSM模塊的發送短信的功能。人機交互控制是利用無線路路由器實現人與機器人的遠程操作功能。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的多傳感器體系結構圖。

圖2是本發明的L298電機驅動電路圖。

圖3是本發明的主系統的供電電路圖。

圖4是本發明的串口通訊接線。

圖5是本發明的火焰傳感器電路圖。

圖6是本發明的煙霧傳感器。

圖7是本發明的WIFI驅動模塊系統接線電路。

圖8是本發明的系統軟件設計總體流程圖（報警模式）。

圖9是本發明的系統軟件設計總體流程圖（控制模式）。

圖10是本發明的傳感器程序流程圖。

具體實施方式