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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620932228.9 (22)申请日 2016.08.23 (73)专利权人 温州乐享科技信息有限公司 地址 325025 浙江省温州市温州经济技术 开发区天河街道创新路24号 (72)发明人 钟少央 王仁锋 (51)Int.Cl. A47L 11/24(2006.01) A47L 11/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种家庭清洁机器人 (57)摘要 本实用新型主要涉及机器人， 更具体地说， 涉及一种家庭清洁机器人。 包括无线充电模块、 电源管理模块、 充。
2、电蓄电池、 电量检测模块、 中央 控制器、 红外信号接收模块、 机动电机控制模块、 机动电机、 超声波发射模块、 超声波接收模块、 清 扫驱动模块、 清扫毛刷电机和吸尘装置电机， 无 线充电模块的输出端连接着电源管理模块的输 入端； 电源管理模块的输出端连接着充电蓄电池 的输入端； 充电蓄电池的输出端连接着电量检测 模块的输入端； 电量检测模块的输出端连接着中 央控制器的输入端； 电源管理模块的输出端连接 着中央控制器的输入端。 本实用新型控制准确， 控制机器人按路线清扫地面， 通过超声波检测障 碍物进行避障， 并检测自身电池电量， 自动充电。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 20。
3、6239339 U 2017.06.13 CN 206239339 U 1.一种家庭清洁机器人， 其特征在于， 所述家庭清洁机器人包括无线充电模块、 电源管 理模块、 充电蓄电池、 电量检测模块、 中央控制器、 红外信号接收模块、 机动电机控制模块、 机动电机、 超声波发射模块、 超声波接收模块、 清扫驱动模块、 清扫毛刷电机和吸尘装置电 机， 所述无线充电模块的输出端连接着电源管理模块的输入端； 所述电源管理模块的输出 端连接着充电蓄电池的输入端； 所述充电蓄电池的输出端连接着电量检测模块的输入端； 所述电量检测模块的输出端连接着中央控制器的输入端； 所述电源管理模块的输出端连接 着中央控制。
4、器的输入端； 所述红外信号接收模块的输出端连接着中央控制器的输入端； 所 述中央控制器的输出端连接着机动电机控制模块的输入端； 所述机动电机控制模块的输出 端连接着机动电机的输入端； 所述超声波接收模块的输出端连接着中央控制器的输入端； 所述中央控制器的输出端连接着清扫驱动模块的输入端； 所述清扫驱动模块的输出端连接 着清扫毛刷电机的输入端； 所述清扫驱动模块的输出端连接着吸尘装置电机的输入端。 2.根据权利要求1所述的一种家庭清洁机器人， 其特征在于： 所述电源管理模块采用 LM7812型稳压芯片。 3.根据权利要求1所述的一种家庭清洁机器人， 其特征在于： 所述中央控制器采用 AT89C5。
5、2型单片机。 4.根据权利要求1所述的一种家庭清洁机器人， 其特征在于： 所述电量检测模块采用 FAN4010型电流感应放大器。 5.根据权利要求1所述的一种家庭清洁机器人， 其特征在于： 所述机动电机控制模块采 用L298N型电机控制芯片。 6.根据权利要求1所述的一种家庭清洁机器人， 其特征在于： 所述超声波发射模块采用 NE555型芯片。 7.根据权利要求1所述的一种家庭清洁机器人， 其特征在于： 所述超声波接收模块采用 CX20106型超声波处理芯片。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 206239339 U 2 一种家庭清洁机器人 技术领域 0001 本实用新型主要涉及机器人。
6、， 更具体地说， 涉及一种家庭清洁机器人。 背景技术 0002 随着社会的进步和发展， 人们的可支配收入提高， 人们开始更加注重提高生活质 量， 随着居住面积的增大， 对于居住环境的清洁工作不断加重。 我国人口结构逐步向老龄化 发展， 劳动者的平均工作时间也在增长， 在就业人员工时长， 家庭结构改变的情况下， 清洁 工作的代替便成了市场发展的重要需求。 家庭清洁机器人正在和洗衣机、 吸尘器等清洁家 电一样逐步发展为日常生活用品。 本设计旨在解决清洁机器人的运行过程中可能和障碍物 发生触碰， 需要人工手动充电等问题， 设计一种家庭清洁机器人。 其控制准确， 能够按照编 排好的行走路线对地面进行清。
7、扫， 将灰尘收集起来， 并根据超声波发射模块和超声波接收 模块判断行进路线上有无障碍物， 遇到障碍物能够避让， 防止触碰。 能够通过红外信号远程 控制其开关， 并能够无线充电， 还能检测自身所带电池的剩余电量， 电量不足时自动回到充 电座处进行充电。 智能便捷， 满足家庭的清扫需要。 实用新型内容 0003 本实用新型主要解决的技术问题是提供一种家庭清洁机器人。 其控制准确， 能够 按照编排好的行走路线对地面进行清扫， 将灰尘收集起来， 并根据超声波发射模块和超声 波接收模块判断行进路线上有无障碍物， 遇到障碍物能够避让， 防止触碰。 能够通过红外信 号远程控制其开关， 并能够无线充电， 还能。
8、检测自身所带电池的剩余电量， 电量不足时自动 回到充电座处进行充电。 智能便捷， 满足家庭的清扫需要。 0004 为解决上述技术问题， 本实用新型一种家庭清洁机器人包括无线充电模块、 电源 管理模块、 充电蓄电池、 电量检测模块、 中央控制器、 红外信号接收模块、 机动电机控制模 块、 机动电机、 超声波发射模块、 超声波接收模块、 清扫驱动模块、 清扫毛刷电机和吸尘装置 电机。 其控制准确， 能够在清扫过程中自动避障。 并检测自身剩余电量， 电量不足时自动充 电。 0005 其中， 所述无线充电模块的输出端连接着电源管理模块的输入端； 所述电源管理 模块的输出端连接着充电蓄电池的输入端； 所。
9、述充电蓄电池的输出端连接着电量检测模块 的输入端； 所述电量检测模块的输出端连接着中央控制器的输入端； 所述电源管理模块的 输出端连接着中央控制器的输入端； 所述红外信号接收模块的输出端连接着中央控制器的 输入端； 所述中央控制器的输出端连接着机动电机控制模块的输入端； 所述机动电机控制 模块的输出端连接着机动电机的输入端； 所述超声波接收模块的输出端连接着中央控制器 的输入端； 所述中央控制器的输出端连接着清扫驱动模块的输入端； 所述清扫驱动模块的 输出端连接着清扫毛刷电机的输入端； 所述清扫驱动模块的输出端连接着吸尘装置电机的 输入端。 0006 作为本实用新型的进一步优化， 本实用新型一。
10、种家庭清洁机器人所述电源管理模 说 明 书 1/4 页 3 CN 206239339 U 3 块采用LM7812型稳压芯片。 0007 作为本实用新型的进一步优化， 本实用新型一种家庭清洁机器人所述中央控制器 采用AT89C52型单片机。 0008 作为本实用新型的进一步优化， 本实用新型一种家庭清洁机器人所述电量检测模 块采用FAN4010型电流感应放大器。 0009 作为本实用新型的进一步优化， 本实用新型一种家庭清洁机器人所述机动电机控 制模块采用L298N型电机控制芯片。 0010 作为本实用新型的进一步优化， 本实用新型一种家庭清洁机器人所述超声波发射 模块采用NE555型芯片。 0。
11、011 作为本实用新型的进一步优化， 本实用新型一种家庭清洁机器人所述超声波接收 模块采用CX20106型超声波处理芯片。 0012 控制效果： 本实用新型一种家庭清洁机器人， 其控制准确， 能够按照编排好的行走 路线对地面进行清扫， 将灰尘收集起来， 并根据超声波发射模块和超声波接收模块判断行 进路线上有无障碍物， 遇到障碍物能够避让， 防止触碰。 能够通过红外信号远程控制其开 关， 并能够无线充电， 还能检测自身所带电池的剩余电量， 电量不足时自动回到充电座处进 行充电。 智能便捷， 满足家庭的清扫需要。 附图说明 0013 下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。 00。
12、14 图1为本实用新型一种家庭清洁机器人硬件结构图。 0015 图2为本实用新型一种家庭清洁机器人中央控制器的原理图。 0016 图3为本实用新型一种家庭清洁机器人无线充电模块的原理图。 0017 图4为本实用新型一种家庭清洁机器人电源管理模块的原理图。 0018 图5为本实用新型一种家庭清洁机器人电量检测模块的原理图。 0019 图6为本实用新型一种家庭清洁机器人红外信号接收模块的原理图。 0020 图7为本实用新型一种家庭清洁机器人机动电机控制模块的原理图。 0021 图8为本实用新型一种家庭清洁机器人清扫驱动模块的原理图。 0022 图9为本实用新型一种家庭清洁机器人超声波发射模块的原理。
13、图。 0023 图10为本实用新型一种家庭清洁机器人超声波接收模块的原理图。 具体实施方式 0024 具体实施方式一： 0025 结合图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10说明本实施方式， 本实用新型一种家庭清洁机器人 包括无线充电模块、 电源管理模块、 充电蓄电池、 电量检测模块、 中央控制器、 红外信号接收 模块、 机动电机控制模块、 机动电机、 超声波发射模块、 超声波接收模块、 清扫驱动模块、 清 扫毛刷电机和吸尘装置电机， 其控制准确， 能够按照编排好的行走路线对地面进行清扫， 将 灰尘收集起来， 并根据超声波发射模块和超声波接收模块判断行进路线上有无障碍物， 。
14、遇 到障碍物能够避让， 防止触碰。 能够通过红外信号远程控制其开关， 并能够无线充电， 还能 检测自身所带电池的剩余电量， 电量不足时自动回到充电座处进行充电。 智能便捷， 满足家 说 明 书 2/4 页 4 CN 206239339 U 4 庭的清扫需要。 0026 其中所述无线充电模块的输出端连接着电源管理模块的输入端， 无线充电模块的 V0、 V1端与电源管理模块的V0、 V1端相连， 无线充电模块能够将电磁能量进行转换， 通过主 次线圈无线传递电能。 0027 电量检测模块的输出端连接着中央控制器的输入端， 电量检测模块的D0D7引脚 连接着中央控制器的PA0PA7引脚， 电量检测模块。
15、检测充电蓄电池的充放电情况， 通过计 算得出充放电量， 判断电池的剩余电量。 0028 所述红外信号接收模块的输出端连接着中央控制器的输入端， 红外接收模块的 OUT引脚连接着中央控制器的PC6引脚， 红外接收模块接收红外线控制信号， 作为清洁机器 人的开关控制。 0029 所述中央控制器的输出端连接着机动电机控制模块的输入端， 机动电机控制模块 的ENA、 ENB、 IN1、 IN2、 IN3、 IN4引脚连接着中央控制器的PC0PC5引脚， 机动电机控制模块 控制着机动电机带动清洁机器人底部的轮子， 通过电机的正反转控制机器人的前进后退转 弯等动作。 0030 所述超声波接收模块的输出端连。
16、接着中央控制器的输入端， 超声波接收模块的 OUT引脚连接着中央控制器的PD0引脚， 超声波接收模块接收由超声波发射模块发射后遇到 障碍物而返回的超声波信号， 判断行进路线上是否有障碍物。 0031 所述中央控制器的输出端连接着清扫驱动模块的输入端， 清扫驱动模块的ENA引 脚连接着中央控制器的PC7引脚， 清扫驱动模块控制电机带动清扫毛刷电机和吸尘装置电 机， 完成清洁功能。 0032 具体实施方式二： 0033 结合图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10说明本实施方式， 所述电源管理模块采用LM7812型 号芯片， 该芯片为三端稳压集成电路， 功能稳定， 能够对电源电。
17、压进行调整， 将220V电压转 化成稳定的直流电压， 满足系统中的一些设备和元件的供电需要。 0034 具体实施方式三： 0035 结合图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10说明本实施方式， 所述中央控制器采用AT89C52型 单片机， 中央控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机， 成本低且性能强大， 适用于本控制系统的设计需要。 0036 具体实施方式四： 0037 结合图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10说明本实施方式， 所述机动电机控制模块采用 L298N型电机控制芯片， 该芯片为直流电机控制芯片， 能够稳定的控制双。
18、台直流电机的运行 状态， 包括控制电机转速和正向、 反向运行。 其控制机动电机带动清洁机器人底部的轮子， 完成机器人前进后退转向等动作。 0038 具体实施方式五： 0039 结合图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10说明本实施方式， 所述电量检测模块采用FAN4010 型电流感应放大器， 该传感器是为电池供电系统设计的一种电流感应放大器， 对线路的功 率进行监控， 不对电池充电造成干扰， 成本低精度高。 0040 具体实施方式六： 0041 结合图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10说明本实施方式， 所述超声波接收模块采用 说 明 书 3/4 页 。
19、5 CN 206239339 U 5 CX20106型超声波处理芯片， 其收到40Hz的超声波时会产生低电平下降脉冲， 在接收到障碍 物反射回的超声波信息时， 能够通过低脉冲通知中央控制器行进路线上有障碍物， 注意避 让。 0042 工作原理： 0043 本设计一种家庭清洁机器人， 能够按照规划好的路线对室内的地面进行清扫， 通 过清扫毛刷和吸尘装置将灰尘杂物收集起来。 并周期发射超声波信号， 当前进路线上存在 障碍物时， 超声波信号被反射回来， 由超声波接收模块接收并通知中央控制器前进路线上 存在障碍物。 由中央控制器控制机动电机控制模块， 操作机动电机带动机器人底部轮子改 变机器人的行进方。
20、向， 防止与障碍物发生触碰。 本清洁机器人可以远程通过红外线信号进 行开关控制， 红外信号接收接收模块接收远程的红外控制信号。 本清洁机器人还可以检测 自身充电蓄电池的剩余电量， 电量不足时按照算法记录的行进轨迹回到充电座处自动充 电， 本机器人可以进行无线充电， 自动便捷， 无需人工操作。 0044 虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上， 但其并非用以限定本实用新型， 任 何熟悉此技术的人， 在不脱离本实用新型的精神和范围内， 都可以做各种改动和修饰， 因此 本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。 说 明 书 4/4 页 6 CN 206239339 U 6 图1 说 明 书 附 图 1/6 页 7 CN 206239339 U 7 图2 图3 说 明 书 附 图 2/6 页 8 CN 206239339 U 8 图4 图5 说 明 书 附 图 3/6 页 9 CN 206239339 U 9 图6 图7 说 明 书 附 图 4/6 页 10 CN 206239339 U 10 图8 图9 说 明 书 附 图 5/6 页 11 CN 206239339 U 11 图10 说 明 书 附 图 6/6 页 12 CN 206239339 U 12 。