[實(shí)用新型]一種移動(dòng)機(jī)器人電源處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821287822.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN208596942U
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李開霞;胡曉娟;丁玲;趙江海;孫鵬;花加麗;劉曼曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): H02H7/18;H01M10/42;H02M3/04;H03K17/567
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王清

本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種移動(dòng)機(jī)器人電源處理系統(tǒng)，包括電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、MCU芯片、電源轉(zhuǎn)換電路、第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路和第四開關(guān)電路，所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路連接電池輸出端，用于對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述MCU芯片的輸入端連接電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)輸出端，MCU芯片的輸出端分別連接第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路和第四開關(guān)電路的控制端，所述第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路和第四開關(guān)電路的輸入端分別連接電池的輸出端，本實(shí)用新型智能可控、靈活方便、穩(wěn)定可靠、安全節(jié)能，能為移動(dòng)機(jī)器人提供優(yōu)質(zhì)的能源供給與智能管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體領(lǐng)域?yàn)橐环N移動(dòng)機(jī)器人電源處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)的一個(gè)重要分支，移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一，集中了傳感器技術(shù)，機(jī)械工程，電子工程，計(jì)算機(jī)工程，自動(dòng)化控制工程以及人工智能等多學(xué)科的研究成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就。隨著機(jī)器人性能不斷地完善，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在城市安全、國(guó)防和空間探測(cè)領(lǐng)域等有害與危險(xiǎn)場(chǎng)合得到很好的應(yīng)用。

電源是各種電子電器設(shè)備工作的動(dòng)力，是自動(dòng)化不可或缺的重要組成部分，電源控制質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能、安全穩(wěn)定和硬件的使用壽命。移動(dòng)機(jī)器人的電源處理系統(tǒng)是為機(jī)器人上所有的控制子系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行子系統(tǒng)提供能源和管理功能的部分。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的研究大多集中在行為控制方面，基于各種傳感器技術(shù)的機(jī)器人與環(huán)境的信息交互及其控制技術(shù)，如機(jī)器智能、多傳感系統(tǒng)、導(dǎo)航和定位、遙控及監(jiān)控、路徑規(guī)劃等。而關(guān)于機(jī)器人電源與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究相對(duì)較少，而這恰恰是進(jìn)行任何行為控制的能量基礎(chǔ)。隨著機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和工作環(huán)境的特殊要求，電源和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)問題已經(jīng)成為限制機(jī)器人技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要瓶頸，尤其對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人更為明顯。移動(dòng)機(jī)器人通常不能采取線纜供電的方式，必須自身攜帶獨(dú)立的電源系統(tǒng)，且需要具有一定持續(xù)工作的能力，一般會(huì)采用可充電蓄電池供電，目前一般為鋰電池。鑒于移動(dòng)機(jī)器人模塊眾多和功能復(fù)雜等特點(diǎn)，電源處理系統(tǒng)對(duì)于機(jī)器人的穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)能及安全性至關(guān)重要，相應(yīng)地對(duì)電源處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能提出了更高的要求。因此，必須研究適合于移動(dòng)機(jī)器人的電源處理系統(tǒng)，優(yōu)化管理策略，對(duì)電源和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量進(jìn)行合理調(diào)度和優(yōu)化分配，在保證移動(dòng)機(jī)器人穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行的前提下，達(dá)到提高電源性能、提高能量利用效率和保護(hù)電源本身的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人電源處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電源使用不合理，能量利用效率低，使用壽命短的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種移動(dòng)機(jī)器人電源處理系統(tǒng)，包括電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、MCU芯片、電源轉(zhuǎn)換電路、第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路和第四開關(guān)電路，所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路連接電池輸出端，用于對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述MCU芯片的輸入端連接電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)輸出端，MCU芯片的輸出端分別連接第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路和第四開關(guān)電路的控制端，所述第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路和第四開關(guān)電路的輸入端分別連接電池的輸出端，所述第一開關(guān)電路的輸出端連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端，電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接MCU芯片的電源端，所述第二開關(guān)電路的輸出端連接機(jī)器主控電路，所述第三開關(guān)電路的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述第四開關(guān)電路的輸出端連接傳感系統(tǒng)電路。

優(yōu)選的，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括第一電容、第二電容、第三電容、降壓電源芯片、穩(wěn)壓二極管和電感線圈，降壓電源芯片的輸入端連接第一開關(guān)電路的輸出端，第一電容的正極端連接降壓電源芯片的輸入端，第一電容的負(fù)極端接地，穩(wěn)壓二極管的陰極接降壓電源芯片的輸出端，穩(wěn)壓二極管的陽極接地，電感線圈的一端接穩(wěn)壓二極管的陰極，電感線圈的另一端為電源輸出端，第二電容的正極端接電感線圈的電源輸出端，第二電容的負(fù)極端接地，第三電容的兩端分別并聯(lián)在第二電容上。