專利名稱：人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高科技的智能電源插座技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于智能機(jī)械或機(jī)器人需要充電時(shí)，能引導(dǎo)其自動(dòng)尋找電源插座位置、自動(dòng)跟蹤移動(dòng)到電源插座前、自動(dòng)分析判斷定位，并驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電的人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外智能機(jī)械或機(jī)器人已經(jīng)越來越多的進(jìn)入人們的視野，甚至進(jìn)入到我們的生活，如市場上出現(xiàn)的自動(dòng)吸塵器就是一種簡單的智能機(jī)械，能自動(dòng)在地上團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)打掃衛(wèi)生。智能機(jī)械或機(jī)器人都需要自帶能源，基本上都使用蓄電池作為動(dòng)力，但大多都不具備自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的功能，從而使智能機(jī)械或機(jī)器人的使用產(chǎn)生了局限性。所以解決智能機(jī)械或機(jī)器人自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的技術(shù)問題對大量推廣使用現(xiàn)代智能機(jī)械或機(jī)器人技術(shù)將帶來深遠(yuǎn)的意義。發(fā)明內(nèi)容
人工智能充電系統(tǒng)主要由智能插座、智能插頭裝置兩部分組成，工作時(shí)，置于智能機(jī)械或機(jī)器人內(nèi)的智能插頭裝置根據(jù)智能機(jī)械或機(jī)器人需要充電時(shí)的請求自動(dòng)發(fā)出無線電信號，觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無線電信號的智能插座發(fā)出無線電和紅外光波定位信號，智能插頭裝置自動(dòng)跟蹤定位信號，驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂移動(dòng)到智能插座前，進(jìn)行電源插頭插座上下和左右精確定位，并根據(jù)智能插座最后發(fā)出的激光束定位信號，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電。
高精度人工智能充電系統(tǒng)的核心部件之一是智能插座，而智能插座是人工智能充電系統(tǒng)自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的關(guān)鍵。
由于智能插座一方面必須通過無線電進(jìn)行即時(shí)通訊、電路控制和信息交換，另一方面還必須面對各種復(fù)雜的電磁干擾。因此對整個(gè)智能插座的設(shè)計(jì)要求很高。在電路方面必須接收靈敏度高、選擇性好、抗干擾、響應(yīng)速度快、能遠(yuǎn)距離和長期連續(xù)工作。
綜上所述，為了解決智能機(jī)械或機(jī)器人不具備自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的技術(shù)問題和設(shè)計(jì)中的難度。本發(fā)明提供一種用于智能機(jī)械或機(jī)器人需要充電時(shí)，能引導(dǎo)其自動(dòng)尋找電源插座位置、自動(dòng)跟蹤移動(dòng)到電源插座前、自動(dòng)分析判斷定位，并驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電的人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座。本發(fā)明不僅具有接收靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)速度快、能遠(yuǎn)距離和長期連續(xù)工作；而且性能優(yōu)良、可靠性高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可廣泛用于智能機(jī)械或機(jī)器人，利于推廣使用。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座，與本發(fā)明以外的智能插頭裝置相配套，此人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座包括殼體、殼體上的電源插座，還包括殼體上的
一個(gè)觸發(fā)信號接收通道，用于接收智能插頭裝置發(fā)送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號，并經(jīng)放大濾波、超外差式變頻、 串行放大、削波降噪、檢波解碼輸出I信號、II信號、III信號；
一個(gè)控制電路單元，用于根據(jù)觸發(fā)信號接收通道內(nèi)的數(shù)據(jù)解碼模塊輸入的I信號接通無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元發(fā)出無線電和紅外光波定位信號、同樣根據(jù)II 信號接通激光發(fā)生器發(fā)出激光束定位信號、根據(jù)III信號關(guān)閉無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元以及激光發(fā)生器，停止發(fā)出無線電、紅外光波、激光束定位信號；
一個(gè)無線電發(fā)射裝置，用于發(fā)出無線電定位信號；
—個(gè)紅外光波發(fā)射單兀，發(fā)光管安裝在電源插座中心處，用于發(fā)送紅外光波定位信號;
一個(gè)激光發(fā)生器，激光管安裝在電源插座上，用于發(fā)射激光束定位信號；
一個(gè)電源裝置，用于將220V交流電轉(zhuǎn)為直流電工作電源；
所述的觸發(fā)信號接收通道在收到智能插頭裝置無線電載波I信號后，將解碼出的 I信號輸入到與之互連的控制電路單元，控制電路單元分別與無線電發(fā)射裝置、紅外光波發(fā)射單元、激光發(fā)生器控制端連接，并根據(jù)I信號接通無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元發(fā)出無線電和紅外光波定位信號，用來引導(dǎo)智能插頭裝置自動(dòng)跟蹤移動(dòng)到電源插座前并定位；
同理，當(dāng)智能插頭裝置發(fā)出第二次無線電載波II信號時(shí)，控制電路單元根據(jù)II信號接通激光發(fā)生器發(fā)出激光束定位信號，用來引導(dǎo)智能插頭裝置驅(qū)動(dòng)其機(jī)械臂將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座；
同理，當(dāng)智能插頭裝置發(fā)出第三次無線電載波III信號，控制電路單元根據(jù)據(jù)III 信號關(guān)閉無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元以及激光發(fā)生器，停止發(fā)出無線電、紅外光波、激光束定位信號，進(jìn)入下一個(gè)輪回，從而達(dá)到使人工智能充電系統(tǒng)能自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)進(jìn)行充電的目的。
所述的觸發(fā)信號接收通道包括
一個(gè)無線電調(diào)諧接收頭，用于接收智能插頭裝置發(fā)送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號；
一個(gè)第一高頻放大器，用于放大無線電調(diào)諧接收頭輸入的無線電載波信號；
一個(gè)第一帶通濾波器，用于濾去第一高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波；
一個(gè)第二高頻放大器，用于再次放大第一帶通濾波器輸入的無線電載波信號；
一個(gè)第二帶通濾波器，用于再次濾去第二高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波；
一個(gè)振蕩器，用于產(chǎn)生高頻正弦振蕩波；
一個(gè)混頻器，用于將第二帶通濾波器輸入的無線電載波信號和來自振蕩器的高頻正弦振蕩波進(jìn)行超外差式變頻，差出低頻調(diào)制信號；
一個(gè)低頻帶通濾波器，用于濾去混頻器輸入的低頻調(diào)制信號的雜波；
一個(gè)串行放大器，用于放大帶通濾波器輸入的低頻調(diào)制信號；
—個(gè)檢波器，用于對串行放大器輸入的低頻調(diào)制信號進(jìn)行包絡(luò)檢波，檢波出含有I 信號、II信號、HI信號等編碼信息的數(shù)字串行信號；
一個(gè)比較器，用于對檢波器輸入的數(shù)字串行信號進(jìn)行削波降噪整形處理；
一個(gè)數(shù)據(jù)解碼模塊，用于比較器輸入的數(shù)字串行信號進(jìn)行解碼，解碼出I信號、II 信號、III信號；
所述的無線電調(diào)諧接收頭將接收的無線電載波信號送入與之互連的第一高頻放大器，第一高頻放大器將無線電載波信號放大后輸入與之互連的第一帶通濾波器，第一帶通濾波器將濾去雜波后的無線電載波信號送入與之互連的第二高頻放大器進(jìn)行再一次放大，第二高頻放大器放大后的無線電載波信號送入與之互連的第二帶通濾波器進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的混頻器，和來自振蕩器的正弦振蕩波進(jìn)行超外差式變頻，差出的低頻調(diào)制信號通過與之互連的低頻帶通濾波器濾波后分別送入與之互連的串行放大器，串行放大器將放大后的低頻調(diào)制信號送入與之互連的檢波器進(jìn)行包絡(luò)檢波，檢波器將檢波出的含有I信號、II信號、III信號等編碼信息的數(shù)字串行信號送入與之互連的比較器進(jìn)行削波降噪整形處理，由其輸出端送入與之相連的數(shù)據(jù)解碼模塊解碼出I信號、II信號、III信號。
由于本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，所以解決了智能機(jī)械或機(jī)器人自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的技術(shù)問題。
本發(fā)明的有益效果是
I.由于本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，不僅具有接收靈敏度高、選擇性好、品質(zhì)因素優(yōu)、抗溫漂、抗干擾、響應(yīng)速度快、能遠(yuǎn)距離自動(dòng)尋找插座和長期連續(xù)工作；而且性能優(yōu)良、 可靠性高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，達(dá)到了自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的目的，可廣泛用于智能機(jī)械或機(jī)器人。
2.由于采用了智能插座、智能插頭裝置兩部分組成的人工智能充電系統(tǒng)，所以具有自動(dòng)尋找電源插座位置、自動(dòng)跟蹤移動(dòng)到電源插座前、自動(dòng)分析判斷定位，并驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電的功能、顯著提高了智能機(jī)械或機(jī)器人綜合性能。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明；
圖I是本發(fā)明實(shí)施例的電原理方框示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例的觸發(fā)信號接收通道電原理方框示意圖中I觸發(fā)信號接收通道、2控制電路單元、3無線電發(fā)射裝置、4紅外光波發(fā)射單元、5激光發(fā)生器、6電源裝置、7無線電調(diào)諧接收頭、8第一高頻放大器、9第一帶通濾波器、 10第二高頻放大器、11第二帶通濾波器、12振蕩器、13混頻器、14低頻帶通濾波器、15串行放大器、16檢波器、17比較器、18數(shù)據(jù)解碼模塊。
具體實(shí)施方式
在圖I中，觸發(fā)信號接收通道(I)用于接收智能插頭裝置發(fā)送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號，并解碼輸出I信號、II 信號、III信號；控制電路單元(2)用于根據(jù)觸發(fā)信號接收通道(I)內(nèi)的數(shù)據(jù)解碼模塊(18) 輸入的I信號接通無線電發(fā)射裝置(3)和紅外光波發(fā)射單元(4)發(fā)出無線電和紅外光波定位信號、同樣根據(jù)II信號接通激光發(fā)生器(5)發(fā)出激光束定位信號、根據(jù)III信號關(guān)閉無線電發(fā)射裝置(3)和紅外光波發(fā)射單元(4)以及激光發(fā)生器(5)，停止發(fā)出無線電、紅外光波、激光束定位信號；無線電發(fā)射裝置(3)用于發(fā)出無線電定位信號；紅外光波發(fā)射單元(4)的發(fā)光管安裝在電源插座中心處，用于發(fā)送紅外光波定位信號；激光發(fā)生器(5)的激光管安裝在電源插座上，用于發(fā)射激光束定位信號；電源裝置(6)用于將220V交流電轉(zhuǎn)為直流電工作電源；
所述的觸發(fā)信號接收通道⑴在收到智能插頭裝置無線電載波I信號后，將解碼出的I信號輸入到與之互連的控制電路單元(2)，控制電路單元(2)分別與無線電發(fā)射裝置(3)、紅外光波發(fā)射單元(4)、激光發(fā)生器(5)控制端連接，并根據(jù)I信號接通無線電發(fā)射裝置(3)和紅外光波發(fā)射單元(4)發(fā)出無線電和紅外光波定位信號，用來引導(dǎo)智能插頭裝置自動(dòng)跟蹤移動(dòng)到電源插座前并定位；
同理，當(dāng)智能插頭裝置發(fā)出第二次無線電載波II信號時(shí)，控制電路單元(2)根據(jù) II信號接通激光發(fā)生器(5)發(fā)出激光束定位信號，用來引導(dǎo)智能插頭裝置驅(qū)動(dòng)其機(jī)械臂將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座；
同理，當(dāng)智能插頭裝置發(fā)出第三次無線電載波III信號，控制電路單元(2)根據(jù)據(jù) III信號關(guān)閉無線電發(fā)射裝置(3)和紅外光波發(fā)射單元(4)以及激光發(fā)生器(5)，停止發(fā)出無線電、紅外光波、激光束定位信號。
在圖2中，所述的觸發(fā)信號接收通道(I)包括無線電調(diào)諧接收頭(7)用于接收智能插頭裝置發(fā)送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號；第一高頻放大器(8)用于放大無線電調(diào)諧接收頭(7)輸入的無線電載波信號； 第一帶通濾波器(9)用于濾去第一高頻放大器(8)輸入的無線電載波信號的雜波；第二高頻放大器(10)用于再次放大第一帶通濾波器(9)輸入的無線電載波信號；第二帶通濾波器(11)，用于再次濾去第二高頻放大器(10)輸入的無線電載波信號的雜波；振蕩器(12)用于產(chǎn)生高頻正弦振蕩波；混頻器(13)用于將第二帶通濾波器(11)輸入的無線電載波信號和來自振蕩器(12)的高頻正弦振蕩波進(jìn)行超外差式變頻，差出低頻調(diào)制信號；低頻帶通濾波器(14)用于濾去混頻器(13)輸入的低頻調(diào)制信號的雜波；串行放大器(15)用于放大帶通濾波器輸入的低頻調(diào)制信號；檢波器(16)用于對串行放大器(15)輸入的低頻調(diào)制信號進(jìn)行包絡(luò)檢波，檢波出含有I信號、II信號、III信號等編碼信息的數(shù)字串行信號；比較器(17)用于對檢波器(16)輸入的數(shù)字串行信號進(jìn)行削波降噪整形處理；數(shù)據(jù)解碼模塊(18) 用于比較器(17)輸入的數(shù)字串行信號進(jìn)行解碼，解碼出I信號、II信號、III信號；
所述的無線電調(diào)諧接收頭(7)將接收的無線電載波信號送入與之互連的第一高頻放大器(8)，第一高頻放大器(8)將無線電載波信號放大后輸入與之互連的第一帶通濾波器(9)，第一帶通濾波器(9)將濾去雜波后的無線電載波信號送入與之互連的第二高頻放大器(10)進(jìn)行再一次放大，第二高頻放大器(10)放大后的無線電載波信號送入與之互連的第二帶通濾波器(11)進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的混頻器(13)，和來自振蕩器(12)的正弦振蕩波進(jìn)行超外差式變頻，差出的低頻調(diào)制信號通過與之互連的低頻帶通濾波器(14)濾波后分別送入與之互連的串行放大器(15)，串行放大器(15)將放大后的低頻調(diào)制信號送入與之互連的檢波器(16)進(jìn)行包絡(luò)檢波，檢波器(16)將檢波出的含有I信號、II 信號、III信號等編碼信息的數(shù)字串行信號送入與之互連的比較器(17)進(jìn)行削波降噪整形處理，由其輸出端送入與之相連的數(shù)據(jù)解碼模塊(18)解碼出I信號、II信號、III信號。
權(quán)利要求
1.一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座，與該智能插座以外的人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置相配套，包括殼體、殼體上的電源插座，其特征是還包括殼體上的 一個(gè)觸發(fā)信號接收通道，用于接收智能插頭裝置發(fā)送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號，第三次無線電載波III信號，并解碼輸出I信號、II信號、III信號; 一個(gè)控制電路單元，用于根據(jù)輸入的I信號接通無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元發(fā)出無線電和紅外光波定位信號、II信號接通激光發(fā)生器發(fā)出激光束定位信號、III信號關(guān)閉無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元以及激光發(fā)生器，停止發(fā)出無線電、紅外光波、激光束定位信號； 一個(gè)無線電發(fā)射裝置，用于發(fā)出無線電定位信號； 一個(gè)紅外光波發(fā)射單兀，發(fā)光管安裝在電源插座中心處，用于發(fā)送紅外光波定位信號; 一個(gè)激光發(fā)生器，激光管安裝在電源插座上，用于發(fā)射激光束定位信號； 一個(gè)電源裝置，用于將220V交流電轉(zhuǎn)為直流電工作電源； 所述的觸發(fā)信號接收通道在收到智能插頭裝置無線電載波信號后，經(jīng)放大濾波、變頻解碼輸入到與之互連的控制電路單元，控制電路單元分別與無線電發(fā)射裝置、紅外光波發(fā)射單元、激光發(fā)生器控制端連接，并根據(jù)解碼出的I信號接通無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元發(fā)出無線電和紅外光波定位信號，根據(jù)II信號接通激光發(fā)生器發(fā)出激光束定位信號，根據(jù)III信號關(guān)閉無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元以及激光發(fā)生器，停止發(fā)出無線電、紅外光波、激光束定位信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座，其特征是所述的觸發(fā)信號接收通道包括 一個(gè)無線電調(diào)諧接收頭，用于接收智能插頭裝置發(fā)送的第一次無線電載波I信號，第二次無線電載波II信號,第三次無線電載波III信號； 一個(gè)第一高頻放大器，用于放大無線電調(diào)諧接收頭輸入的無線電載波信號； 一個(gè)第一帶通濾波器，用于濾去第一高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波； 一個(gè)第二高頻放大器，用于再次放大第一帶通濾波器輸入的無線電載波信號； 一個(gè)第二帶通濾波器，用于再次濾去第二高頻放大器輸入的無線電載波信號的雜波； 一個(gè)振蕩器，用于產(chǎn)生高頻正弦振蕩波； 一個(gè)混頻器，用于將第二帶通濾波器輸入的無線電載波信號和來自振蕩器的高頻正弦振蕩波進(jìn)行超外差式變頻，差出低頻調(diào)制信號； 一個(gè)低頻帶通濾波器，用于濾去混頻器輸入的低頻調(diào)制信號的雜波； 一個(gè)串行放大器，用于放大帶通濾波器輸入的低頻調(diào)制信號； 一個(gè)檢波器，用于對串行放大器輸入的低頻調(diào)制信號進(jìn)行包絡(luò)檢波，檢波出含有I信號、II信號、III信號等編碼信息的數(shù)字串行信號； 一個(gè)比較器，用于對檢波器輸入的數(shù)字串行信號進(jìn)行削波降噪整形處理； 一個(gè)數(shù)據(jù)解碼模塊，用于對比較器輸入的數(shù)字串行信號進(jìn)行解碼，解碼出I信號、II信號、III信號； 所述的無線電調(diào)諧接收頭將接收的無線電載波信號送入與之互連的第一高頻放大器，第一高頻放大器將無線電載波信號放大后輸入與之互連的第一帶通濾波器，第一帶通濾波器將濾去雜波后的無線電載波信號送入與之互連的第二高頻放大器進(jìn)行再一次放大，第二高頻放大器放大后的無線電載波信號送入與之互連的第二帶通濾波器進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的混頻器，和來自振蕩器的正弦振蕩波進(jìn)行超外差式變頻，差出的低頻調(diào)制信號通過與之互連的低頻帶通濾波器濾波后分別送入與之互連的串行放大器，串行放大器將放大后的低頻調(diào)制信號送入與之互連的檢波器進(jìn)行包絡(luò)檢波，檢波器將檢波出的含有I信號、II信號、III信號等編碼 信息的數(shù)字串行信號送入與之互連的比較器進(jìn)行削波降噪整形處理，由其輸出端送入與之相連的數(shù)據(jù)解碼模塊解碼出I信號、II信號、III信號。
全文摘要
一種電源插座領(lǐng)域的人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座，與本發(fā)明以外的智能插頭裝置相配套，包括觸發(fā)信號接收通道、控制電路單元、無線電發(fā)射裝置、紅外光波發(fā)射單元、激光發(fā)生器；控制電路單元根據(jù)觸發(fā)信號接收通道收到智能插頭裝置無線電載波信號后解碼出的I信號接通無線電發(fā)射裝置和紅外光波發(fā)射單元發(fā)出無線電和紅外光波定位信號，引導(dǎo)智能插頭裝置移動(dòng)到智能插座前定位；根據(jù)II信號接通激光發(fā)生器發(fā)出激光束定位信號，引導(dǎo)智能插頭裝置將電源插頭插進(jìn)電源插座，達(dá)到自動(dòng)充電的目的；根據(jù)III信號停止發(fā)出所有定位信號，完成充電任務(wù)。本發(fā)明性能優(yōu)良、可靠性高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，同時(shí)安全可靠、易于實(shí)現(xiàn)，適于推廣應(yīng)用。
文檔編號G05B19/04GK102983461SQ20121037940
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者顧曉燁 申請人:顧曉燁