專利名稱：一種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說，是ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，生活中越來越多的工作可通過機(jī)器人代替人工來完成，機(jī)器人可節(jié)省人們的時(shí)間，使生活變得更加方便，智能；隨著生活水平與質(zhì)量的提高，人們對(duì)健康、環(huán)境、空氣質(zhì)量的關(guān)注越來越多。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型開發(fā)了一種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人包含小車基座，所述小車 基座設(shè)有底盤套件，所述底盤套件包括三個(gè)車輪、電機(jī)和減速箱組合，所述三個(gè)車輪包括一個(gè)球形萬向輪和兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪，所述減速箱組合由小齒輪、符合齒輪和大齒輪組成，所述小齒輪安裝在所述電機(jī)的軸上，與所述復(fù)合齒輪的大齒輪嚙合，構(gòu)成第一級(jí)減速，所述復(fù)合齒輪的小齒輪與所述大齒輪嚙合，構(gòu)成第二級(jí)減速，所述兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪固定在所述小車基座的左右兩邊，通過皮帶傳動(dòng)，所述三個(gè)車輪上均放置永磁鐵；所述小車基座上設(shè)有機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)包含電源、主控板、控制芯片、紅外對(duì)管尋跡模塊、光開關(guān)模塊、霍爾元件采樣模塊、空氣采集模塊、液晶顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述空氣采集模塊包括微型電扇和傳感器，所述液晶顯示模塊包括液晶顯示控制芯片和液晶屏。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述主控板采用ARM開發(fā)板。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)還在于所述電源采用雙電源供電，利用光電耦合技木，一路給控制部分供電，一路給電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分供電，ニ路電源共地，其I/o ロ將控制信號(hào)輸入所述控制芯片。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)還在干所述紅外對(duì)管尋跡模塊采用一體反射式紅外對(duì)管，所述一體反射式紅外對(duì)管是將發(fā)射管與接收管固定在一起。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)還在于所述光開關(guān)模塊采用半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)還在于所述空氣采集模塊的所述傳感器采用TP4型常溫氣敏傳感器。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)還在于所述液晶屏采用単色84*48點(diǎn)陣液晶屏。本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)還在于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用即插即用的TF卡槽。本實(shí)用新型以ARM開發(fā)板作為開發(fā)平臺(tái)，由直流電源提供動(dòng)力，通過控制芯片驅(qū)動(dòng)小車，機(jī)器人的的自動(dòng)尋跡功能是通過霍爾元件模塊和紅外對(duì)管模塊實(shí)現(xiàn)，其中，紅外對(duì)管通過掃描對(duì)比黑白差確定軌跡，霍爾元件采樣模塊通過車輪上的永磁鐵實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪信息的采集，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)向的信息采集，機(jī)器人的空氣質(zhì)量檢測(cè)功能是通過微型電扇吸入周邊空氣，由傳感器進(jìn)行空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匕?，然后由主控板根?jù)所測(cè)得的各組數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示器上。
圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)模塊圖。圖2是霍爾效應(yīng)的原理圖。其中，I-電流，B-磁感應(yīng)強(qiáng)度，Uh-霍爾電壓。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型公開了ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人包含直徑為 20cm的圓形小車基座，小車基座設(shè)有底盤套件，底盤套件包括三個(gè)車輪、FF-N20PA電機(jī)和ニ級(jí)減速箱組合，三個(gè)車輪包括ー個(gè)球形萬向輪和兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪，減速箱組合由小齒輪、符合齒輪和大齒輪組成，小齒輪安裝在電機(jī)的軸上，與復(fù)合齒輪的大齒輪哨合，構(gòu)成第一級(jí)減速，復(fù)合齒輪的小齒輪與大齒輪嚙合，構(gòu)成第二級(jí)減速，兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪固定在小車基座的左右兩邊，通過皮帶傳動(dòng)，皮帶一端固定于減速箱輸出傳動(dòng)軸的凹槽內(nèi)，另一端固定于車輪皮帶的凹槽內(nèi)，皮帶的松緊可通過底盤的調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)，通過皮帶傳動(dòng)，可起到減速的作用，與減速箱配合使用大大降低了電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速。小車基座上設(shè)有機(jī)器人系統(tǒng)，機(jī)器人系統(tǒng)包含雙電源、ARM主控板、LB1836M控制芯片、紅外對(duì)管尋跡模塊、光開關(guān)模塊、霍爾元件采樣模塊、空氣采集模塊、液晶顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，空氣采集模塊包括微型電扇和傳感器，液晶顯示模塊包括液晶顯示控制芯片和液晶屏。其中，主控板采用ARM開發(fā)板?？紤]到直流小電機(jī)啟動(dòng)瞬間電流過大，會(huì)影響控制芯片部分電源，所以采用雙電源供電，通過光電耦合技術(shù)，分控制部分與電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分各一路電源供電，ニ路電源共地，I/O ロ輸出控制信號(hào)，通過光電耦合把控制信號(hào)輸入LB1836M直流電機(jī)控制芯片，通過直流電機(jī)控制芯片對(duì)小車進(jìn)行前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等一系列動(dòng)作。紅外對(duì)管尋跡模塊采用一體反射式紅外對(duì)管，一體反射式紅外對(duì)管是將發(fā)射管與接收管固定在一起，反射式的工作原理是接收管接收到的信號(hào)是發(fā)射管發(fā)出的紅外光經(jīng)過反射物的反射后得到的，所以使用紅外對(duì)管進(jìn)行尋跡時(shí)必須是白色地板加黒色引導(dǎo)線，ARM主控板采集到的信號(hào)是經(jīng)過處理的信號(hào)，只有低電平與高電平兩個(gè)值，方便ARM主控板對(duì)信號(hào)的采集，最終得到的信號(hào)照射到黒色上時(shí)為低電平，照射到白色上時(shí)為高電平。光開關(guān)模塊采用半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻，通過光敏電阻的光照特性，當(dāng)光照時(shí)，阻值減小的特點(diǎn)，在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的増加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓，當(dāng)電壓達(dá)到3V左右吋，OUT輸出低電平，當(dāng)光敏電阻受到自然光照射吋，電阻較大，分到電壓較多，因此輸入觸發(fā)器的電壓就小于3V，輸出高電平(電源電壓)；當(dāng)用光照時(shí)，比如手電筒照射，光敏電阻的阻值會(huì)急劇下降，強(qiáng)光照射時(shí)幾乎接近于0，因此可變電阻分壓變多，觸發(fā)觸發(fā)器輸出低電壓，用低電平觸發(fā)就可以通過光照控制小車前迸，達(dá)到開關(guān)的作用。如圖2所示，霍爾元件采樣模塊，當(dāng)電流I通過放在磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體基片(霍爾元件)，且電流方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，在垂直于電流和磁通的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上產(chǎn)生霍爾電壓UH，霍爾電壓UH的高低與通過的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，霍爾開光集成電路中的信號(hào)放大器將霍爾元件產(chǎn)生的幅值隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的霍爾電壓UH放大后再經(jīng)信號(hào)變換器、驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行整形放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號(hào)，這樣利用霍爾器件通過車輪上的永磁鐵就能實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪信息的采集。空氣采集模塊的傳感器采用TP4型常溫氣敏傳感器，通過微型電扇吸入周邊空氣，由傳感器進(jìn)行空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，并顯示到液晶屏上，同時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中。液晶屏采用單色84*48點(diǎn)陣液晶屏。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用即插即用的TF卡槽。
權(quán)利要求1.一種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人包含小車基座，其特征在于，所述小車基座設(shè)有底盤套件，所述底盤套件包括三個(gè)車輪、電機(jī)和減速箱組合，所述三個(gè)車輪包括ー個(gè)球形萬向輪和兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪，所述減速箱組合由小齒輪、符合齒輪和大齒輪組成，所述小齒輪安裝在所述電機(jī)的軸上，與所述復(fù)合齒輪的大齒輪嚙合，構(gòu)成第一級(jí)減速，所述復(fù)合齒輪的小齒輪與所述大齒輪嚙合，構(gòu)成第二級(jí)減速，所述兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪固定在所述小車基座的左右兩邊，通過皮帶傳動(dòng)，所述三個(gè)車輪上均放置永磁鐵；所述小車基座上設(shè)有機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)包含電源、主控板、控制芯片、紅外對(duì)管尋跡模塊、光開關(guān)模塊、霍爾元件采樣模塊、空氣采集模塊、液晶顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述空氣采集模塊包括微型電扇和傳感器，所述液晶顯示模塊包括液晶顯示控制芯片和液晶屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述主控板采用ARM開發(fā)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述電源采用雙電源供電，利用光電耦合技術(shù)，一路給控制部分供電，一路給電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分供電，ニ路電源共地，其I/O ロ將控制信號(hào)輸入所述控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述紅外對(duì)管尋跡模塊采用一體反射式紅外對(duì)管，所述一體反射式紅外對(duì)管是將發(fā)射管與接收管固定在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述光開關(guān)模塊采用半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在干，所述空氣采集模塊的所述傳感器采用TP4型常溫氣敏傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在干，所述液晶屏采用單色84*48點(diǎn)陣液晶屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用即插即用的TF卡槽。
專利摘要本實(shí)用新型開發(fā)了一種空氣質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人包含小車基座，小車基座設(shè)有底盤套件，底盤套件包括三個(gè)車輪、電機(jī)和減速箱組合，三個(gè)車輪包括一個(gè)球形萬向輪和兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪，減速箱組合由小齒輪、符合齒輪和大齒輪組成，兩個(gè)差分驅(qū)動(dòng)輪固定在小車基座的左右兩邊，通過皮帶傳動(dòng)，三個(gè)車輪上均放置永磁鐵；小車基座上設(shè)有機(jī)器人系統(tǒng)，機(jī)器人系統(tǒng)包含電源、主控板、控制芯片、紅外對(duì)管尋跡模塊、光開關(guān)模塊、霍爾元件采樣模塊、空氣采集模塊、液晶顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
文檔編號(hào)G05D1/02GK202649217SQ20122027265
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者張旭 申請(qǐng)人:張旭