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    • 专利摘要:
    一种设有电机防护电路的扫地机器人，包括电源电路、电机防护电路、主控电路及电机组；所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作，且达到长期保护电机的目的；所述电机防护电路包括轮滑防护电路、毛刷防护电路及吸尘防护电路，所述电机组包括轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路分别与所述轮滑驱动电机，所述毛刷驱动电机，所述吸尘驱动电机连接，达到电池电量最大的利用率。
    公开号:CN214335555U
    申请号:CN202120237423.0U
    申请日:2021-01-27
    公开日:2021-10-01
    发明作者:班岚；徐江燕；宋存义；张卫；杨灿
    申请人:Tianjin College University Of Science & Technology Beijing；
    IPC主号:G05D1-02
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及扫地机器人技术领域，尤其是一种设有电机防护电路的扫地机器人。
    [n0002] 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作；扫地机器人整个系统有三种功能的电机，轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机，电机在工作时，需要大电流来进行驱动，但市面上的扫地机器人的电机在使用一段时间后，容易出现反应迟钝甚至无法驱动电机的问题，且电池电量达不到最佳的利用率。
    [n0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设有电机防护电路的扫地机器人。
    [n0004] 本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
    [n0005] 一种设有电机防护电路的扫地机器人，包括电机防护电路、主控电路及电机组；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作。
    [n0006] 优选的，所述电机防护电路包括轮滑防护电路、毛刷防护电路及吸尘防护电路，所述电机组包括轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路分别与所述轮滑驱动电机，所述毛刷驱动电机，所述吸尘驱动电机连接。
    [n0007] 优选的，还包括与所述电机防护电路连接的电源电路，所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电。
    [n0008] 优选的，所述电源电路包括依次连接的接口电路、电池管理电路、电机供电电路，所述供电电源连接所述接口电路的输入端，所述电机供电电路的输出端连接所述电机防护电路。
    [n0009] 优选的，还包括与所述主控电路连接的轨迹判断电路，所述轨迹判断电路检测到的运动数据，传送至所述主控电路进行数据处理后，再对所述电机组的旋转角度和状态进行处理。
    [n0010] 优选的，还包括与所述主控电路连接的运动电路，所述运动电路包括运动传感器及陀螺仪。
    [n0011] 优选的，还包括与所述主控电路连接的数据处理电路。
    [n0012] 优选的，还包括与所述主控电路连接的无线传输电路。
    [n0013] 优选的，所述电源电路还包括电池管理电路，所述电池管理电路通过连接电源管理电路用于为所述一种设有电机防护电路的扫地机器人进行供电。
    [n0014] 优选的，还包括与所述主控电路连接的温度传感器及电量检测电路，所述温度传感器将监测到的温度数据实时传送给所述主控电路，在达到设定的温度后，所述主控电路会控制所述电机组停止转动，所述电量检测电路对所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的电池电量进行检测，及时充电，防止在电池馈电的情况下所述一种设有电机防护电路的扫地机器人还在工作影响电池寿命。
    [n0015] 本实用新型的优点和积极效果是：
    [n0016] 1.本实用新型一种设有电机防护电路的扫地机器人包括电源电路、电机防护电路、主控电路及电机组；所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作，且达到长期保护电机的目的。
    [n0017] 2.本实用新型一种设有电机防护电路的扫地机器人中所述电机防护电路包括轮滑防护电路、毛刷防护电路及吸尘防护电路，所述电机组包括轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路分别与所述轮滑驱动电机，所述毛刷驱动电机，所述吸尘驱动电机连接，达到电池电量最大的利用率。
    [n0018] 3.本实用新型一种设有电机防护电路的扫地机器人的控制方法，当所述一种设有电机防护电路的扫地机器人在碰到障碍物时，所述运动传感器将信息传输至所述主控电路，所述主控电路调整所述电机组的转向并且降低所述一种扫地加器人的移动速度；当所述一种设有电机防护电路的扫地机器人遇到悬空的地形时，将信息传输至所述主控电路，所述主控电路控制所述电机组停止行驶并且调整行驶方向；所述轨迹判断电路检测到的运动数据，传送至所述主控电路进行数据处理后，再对所述电机组的旋转角度和状态进行处理，可分别对数据进行处理保证所述扫地机器人的正常工作。
    [n0019] 图1是本实用新型的电路连接框图；
    [n0020] 图2是本实用新型的轮滑稳压芯片U16电路连接图；
    [n0021] 图3是本实用新型的轮滑保护芯片U17电路连接图；
    [n0022] 图4是本实用新型的毛刷稳压芯片U14电路连接图；
    [n0023] 图5是本实用新型的毛刷保护芯片U15电路连接图；
    [n0024] 图6是本实用新型的吸尘稳压芯片U12电路连接图；
    [n0025] 图7是本实用新型的吸尘保护芯片U13电路连接图；
    [n0026] 图8是本实用新型的接口电路连接图；
    [n0027] 图9是本实用新型的电池管理电路连接图；
    [n0028] 图10是本实用新型的电机供电电路连接图；
    [n0029] 图11是本实用新型的电源U5芯片电路连接图；
    [n0030] 图12是本实用新型的电源U7芯片电路连接图；
    [n0031] 图13是本实用新型的电源U9芯片电路连接图；
    [n0032] 图14是本实用新型的存储芯片U24电路连接图；
    [n0033] 图15是本实用新型的处理芯片U25电路连接图；
    [n0034] 图16是本实用新型的运动传感器电路连接图；
    [n0035] 图17是本实用新型的陀螺仪电路连接图；
    [n0036] 图18是本实用新型的轨迹判断电路连接图；
    [n0037] 图19是本实用新型的温度传感器电路连接图；
    [n0038] 图20是本实用新型的电量检测电路连接图；
    [n0039] 图21是本实用新型的无线传输电路连接图；
    [n0040] 图22是本实用新型的电机组电路连接图。
    [n0041] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
    [n0042] 需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
    [n0043] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
    [n0044] 如图1所示，本实用新型所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，包括电源电路、电机防护电路、主控电路及电机组；
    [n0045] 所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作；
    [n0046] 进一步地，如图1-22所示，所述电机防护电路包括轮滑防护电路、毛刷防护电路及吸尘防护电路，所述电机组包括轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路分别与所述轮滑驱动电机，所述毛刷驱动电机，所述吸尘驱动电机连接；
    [n0047] 具体的，所述电源电路分别连接所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路结构相同，所述轮滑防护电路包括轮滑稳压芯片U16及与所述轮滑稳压芯片U16连接的轮滑保护芯片U17，所述电源电路连接所述轮滑稳压芯片U16的+3.3V端及所述轮滑保护芯片U17的+12V端，且所述轮滑稳压芯片U16的X_PWM3_A端、X_PWM3_B端及X_PWM3_C端分别连接所述轮滑保护芯片U17的X_PWM3_A端、X_PWM3_B端及X_PWM3_C端，所述轮滑保护芯片U17的X_X端、Y_X端及Z_X端分别连接轮滑驱动电机的X_X端、Y_X端及Z_X端；所述毛刷防护电路包括毛刷稳压芯片U14及与所述毛刷稳压芯片U14连接的毛刷保护芯片U15，所述毛刷保护芯片U15连接所述毛刷驱动电机的X_L端、Y_L端及Z_L端；所述吸尘防护电路包括吸尘稳压芯片U12及与所述吸尘稳压芯片U12连接的吸尘保护芯片U13，所述吸尘保护芯片U13连接所述吸尘驱动电机的X_M端、Y_M端及Z_M端。
    [n0048] 进一步地，如图8-13所示，还包括与所述电机防护电路连接的电源电路，所述电源电路对所述电机防护电路进行供电；所述电源电路包括依次连接的接口电路、电池管理电路、电机供电电路，所述供电电源连接所述接口电路的输入端，所述电机供电电路的输出端连接所述电机防护电路，且所述电池管理电路通过连接电源管理电路用于为所述一种设有电机防护电路的扫地机器人进行供电。
    [n0049] 具体的，输入电源连接所述接口电路的B8端，所述接口电路的+5V_USB_VBUS端连接所述电池管理电路的+5V_USB_VBUS端，所述电池管理电路自行检测电池充电完成状态，提醒断电，且内置充电保护，防止过充；所述电池管理电路的MAIN_POWER端连接所述电机供电电路的MAIN_POWER端；所述电机供电电路的+12V端分别连接轮滑保护芯片U17、毛刷保护芯片U15及吸尘保护芯片U13的+12V端；所述电源管理电路包括电源U5芯片、电源U7芯片及电源U9芯片，所述电池管理电路的MAIN_POWER端分别连接所述电源U5芯片、所述电源U7芯片；所述电池管理电路的VCC_Sys端连接所述电源U9芯片的Sys_Power端，通过所述电源U5芯片、所述电源U7芯片及所述电源U9芯片将+5V电压分别转换成+3.3V、+1.2V及+1.8V电压给所述一种设有电机防护电路的扫地机器人进行供电。
    [n0050] 进一步地，如图14、图15所示，还包括与所述主控电路连接的数据处理电路；所述数据处理电路包括存储芯片U24及处理芯片U25，分别将所述主控电路的数据进行存储及进行图像处理。
    [n0051] 进一步地，如图16、图17所示，还包括与所述主控电路连接的运动电路，所述运动电路包括运动传感器及陀螺仪；所述主控电路连接所述运动传感器的FPGA_12C_SDA端及FPGA_12C_SCL端；所述主控电路连接所述陀螺仪的FPGA_12C_SDA端及FPGA_12C_SCL端，当所述一种设有电机防护电路的扫地机器人在碰到障碍物时，所述运动传感器将信息传输至所述主控电路，所述主控电路调整所述电机组的转向并且降低所述一种扫地加器人的移动速度；当所述一种设有电机防护电路的扫地机器人遇到悬空的地形时，将信息传输至所述主控电路，所述主控电路控制所述电机组停止行驶并且调整行驶方向。
    [n0052] 进一步地，如图18所示，还包括与所述主控电路连接的轨迹判断电路，所述轨迹判断电路检测到的运动数据，传送至所述主控电路进行数据处理后，再对所述电机组的旋转角度和状态进行处理；具体的，所述主控电路型号为FPGA-M2S025；所述主控电路连接所述轨迹判断电路的12C_SDA端及12C_SCL端，所述轨迹判断电路能够达到20m的测量距离，采样频率在5000HZ，建图分辨率在0.05m，建图误差角度在0.3度，数据和定位信息更新频率在10HZ能够快速定位；所述一种设有电机防护电路的扫地机器人工作后，所述轨迹判断电路会迅速采集周边地图数据通过所述主控电路传输至所述数据处理电路进行存储及处理，通过所述运动传感器及所述陀螺仪辅助判断所述一种设有电机防护电路的扫地机器人在工作过程的状态，适用于复杂的工作环境。
    [n0053] 进一步地，如图19所示，还包括与所述主控电路连接的温度传感器；具体的，所述主控电路连接所述温度传感器的12C_SDA端及12C_SCL端，所述温度传感器监测所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的电池温度，电池发热量比较大时，所述温度传感器将监测到的温度数据实时传送给所述主控电路，在达到设定的温度后，所述主控电路会控制所述电机组停止转动。
    [n0054] 进一步地，如图20所示，还包括与所述主控电路连接的电量检测电路；具体的，所述主控电路连接所述电量检测电路的12C_SDA端及12C_SCL端，对所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的电池电量进行检测，及时充电，防止在电池馈电的情况下所述一种设有电机防护电路的扫地机器人还在工作影响电池寿命。
    [n0055] 进一步地，如图21所示，还包括与所述主控电路连接的无线传输电路；所述无线传输电路包括蓝牙芯片U26，通过所述蓝牙芯片对数据进行无线传输。
    [n0056] 工作原理：所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作；当所述一种设有电机防护电路的扫地机器人在碰到障碍物时，所述运动传感器将信息传输至所述主控电路，所述主控电路调整所述电机组的转向并且降低所述一种扫地加器人的移动速度；当所述一种设有电机防护电路的扫地机器人遇到悬空的地形时，将信息传输至所述主控电路，所述主控电路控制所述电机组停止行驶并且调整行驶方向；所述轨迹判断电路检测到的运动数据，传送至所述主控电路进行数据处理后，再对所述电机组的旋转角度和状态进行处理。
    [n0057] 本实用新型包括电源电路、电机防护电路、主控电路及电机组；所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作，且达到长期保护电机的目的；所述电机防护电路包括轮滑防护电路、毛刷防护电路及吸尘防护电路，所述电机组包括轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路分别与所述轮滑驱动电机，所述毛刷驱动电机，所述吸尘驱动电机连接，达到电池电量最大的利用率。
    [n0058] 上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
    权利要求:
    Claims (9)
    [0001] 1.一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：包括电源电路、电机防护电路、主控电路及电机组；所述电源电路包括依次连接的接口电路、电池管理电路、电机供电电路，供电电源连接所述接口电路的输入端，所述电机供电电路的输出端连接所述电机防护电路；所述电机防护电路分别连接所述主控电路及所述电机组，通过所述电机防护电路防止所述电机组启动瞬间产生的大电流影响所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的正常工作。
    [0002] 2.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：所述电机防护电路包括轮滑防护电路、毛刷防护电路及吸尘防护电路，所述电机组包括轮滑驱动电机，毛刷驱动电机，吸尘驱动电机；所述轮滑防护电路、所述毛刷防护电路及所述吸尘防护电路分别与所述轮滑驱动电机，所述毛刷驱动电机，所述吸尘驱动电机连接。
    [0003] 3.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：还包括与所述电机防护电路连接的电源电路，所述电源电路连接所述电机防护电路，对所述电机防护电路进行供电。
    [0004] 4.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：还包括与所述主控电路连接的轨迹判断电路，所述轨迹判断电路检测到的运动数据，传送至所述主控电路进行数据处理后，再对所述电机组的旋转角度和状态进行处理。
    [0005] 5.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：还包括与所述主控电路连接的运动电路，所述运动电路包括运动传感器及陀螺仪。
    [0006] 6.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：还包括与所述主控电路连接的数据处理电路。
    [0007] 7.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：还包括与所述主控电路连接的无线传输电路。
    [0008] 8.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：所述电源电路还包括电池管理电路，所述电池管理电路通过连接电源管理电路用于为所述一种设有电机防护电路的扫地机器人进行供电。
    [0009] 9.根据权利要求1所述一种设有电机防护电路的扫地机器人，其特征在于：还包括与所述主控电路连接的温度传感器及电量检测电路，所述温度传感器将监测到的温度数据实时传送给所述主控电路，在达到设定的温度后，所述主控电路会控制所述电机组停止转动，所述电量检测电路对所述一种设有电机防护电路的扫地机器人的电池电量进行检测，及时充电，防止在电池馈电的情况下所述一种设有电机防护电路的扫地机器人还在工作影响电池寿命。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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