專(zhuān)利名稱(chēng)：人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高科技智能電源插座技術(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)中的智能插頭裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外智能機(jī)械或機(jī)器人已經(jīng)越來(lái)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(chǎng)上出現(xiàn)的自動(dòng)吸塵器就是一種簡(jiǎn)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，大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(wèn)題對(duì)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(lái)深遠(yuǎn)的意義。發(fā)明內(nèi)容
人工智能充電系統(tǒng)主要由智能插頭裝置、智能插座兩部分組成，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(qǐng)求自動(dòng)發(fā)出無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，智能插頭裝置自動(dòng)跟蹤定位信號(hào)，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(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂將插頭準(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頭裝置，而智能插頭裝置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。
由于智能插頭裝置一方面必須通過(guò)無(wú)線(xiàn)電、紅外光波、激光束進(jìn)行即時(shí)通訊、機(jī)械控制和信息交換，另一方面還必須面對(duì)各種復(fù)雜的電磁干擾。因此對(duì)整個(gè)智能插頭裝置的設(shè)計(jì)要求很高。在電路方面必須接收靈敏度高、選擇性好、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)尋找電源插座和長(zhǎng)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(wèn)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)中的智能插頭裝置。本發(fā)明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)尋找電源插座和長(zhǎng)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(jiǎn)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(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置，與本發(fā)明以外的智能插座相配套，此人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置包括
一個(gè)電源探測(cè)充電裝置，用于探測(cè)智能機(jī)械或機(jī)器人電源是否需要充電，并反饋給微機(jī)單元，按微機(jī)單元的指令決定是否開(kāi)關(guān)充電回路；
一個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置，用于根據(jù)微機(jī)單元的指令發(fā)出第一次無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)， 觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，發(fā)出第二次無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)的智能插座最終發(fā)出激光束定位信號(hào)，發(fā)出第三次無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)的智能插座關(guān)閉發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電、紅外光波定位信號(hào)和激光束定位信號(hào)；
一個(gè)微機(jī)單元，用于根據(jù)電源探測(cè)充電裝置、尋位及橫向電路通道內(nèi)的定位信號(hào)采集器A、縱向電路通道內(nèi)的縱向定位信號(hào)采集器B、光電模塊反饋的數(shù)據(jù)分析判斷，自動(dòng)控制電源探測(cè)充電裝置的充電狀態(tài)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置的發(fā)射狀態(tài)，及自動(dòng)控制尋位及橫向電路通道和縱向電路通道內(nèi)的雙路第一可編程放大器A、雙路第二可編程放大器A、雙路第一可編程放大器B、雙路第二可編程放大器B的增益，以及自動(dòng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的電路切換；并通過(guò)內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂完成自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的工作，以及完成充電后，發(fā)出指令使機(jī)械臂拔出電源插頭復(fù)位；
一個(gè)尋位及橫向電路通道，用于雙路接收智能插座發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，并經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)米集輸出包含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、 遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信號(hào)；
一個(gè)縱向電路通道，用于雙路接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，并經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)采集輸出包含有上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等信息的定位信號(hào)；
一個(gè)光電模塊，光電管安裝在機(jī)械臂前端電源插頭上，用于將接收到的激光束定位信號(hào)轉(zhuǎn)為控制信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元輸入端；
一個(gè)機(jī)械臂，由電源插頭、升降機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路組成，電源插頭安裝在推進(jìn)機(jī)構(gòu)前端，用于根據(jù)微機(jī)單元的指令由升降驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)完成電源插頭上下精確定位，由推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)一方面使電源插頭沿軸心正反轉(zhuǎn)微微擺動(dòng)完成水平精確定位，另一方面在完成最終精確定位后，將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)智能插座上的電源插座，并在完成充電后，根據(jù)微機(jī)單元的指令拔出電源插頭復(fù)位；
所述的微機(jī)單元中燒錄固化了相應(yīng)的軟件功能程序，該程序包含了初始化程序、 操作程序、數(shù)據(jù)處理等軟件程序，分別與電源探測(cè)充電裝置、尋位及橫向電路通道內(nèi)的定位信號(hào)采集器A、縱向電路通道內(nèi)的縱向定位信號(hào)采集器B、光電模塊、智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路互連，以及與無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置，尋位及橫向電路通道和縱向電路通道內(nèi)的雙路第一可編程放大器A、雙路第二可編程放大器A、雙路第一可編程放大器B、雙路第二可編程放大器B、雙路控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的控制端互連；
工作時(shí)，當(dāng)電源探測(cè)充電裝置探測(cè)到智能機(jī)械或機(jī)器人電源需要充電時(shí)，將信息反饋給微機(jī)單元，微機(jī)單元一邊發(fā)出指令使電源探測(cè)充電裝置接通充電回路做好充電準(zhǔn)備，一邊發(fā)出指令使無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置發(fā)出第一次無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)，觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)；并通過(guò)尋位及橫向電路通道雙路接收這些信號(hào)，經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)采集，輸出包含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信號(hào)；采集后的定位信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)移動(dòng)到智能插座前并橫向?qū)?zhǔn)電源插座；
當(dāng)微機(jī)單元對(duì)接收到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷確認(rèn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)將電源插頭準(zhǔn)確移動(dòng)到智能插座正前方時(shí)，發(fā)出指令使無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置發(fā)出第二次無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)， 觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)的智能插座發(fā)出最終激光束定位信號(hào)，并通過(guò)光電模塊將接收到的激光束定位信號(hào)轉(zhuǎn)為控制信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元輸入端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)，立即控制機(jī)械臂的推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)其推進(jìn)機(jī)構(gòu)將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電；
當(dāng)電源探測(cè)充電裝置反饋充電結(jié)束信號(hào)后，微機(jī)單元一邊發(fā)出指令使電源探測(cè)充電裝置關(guān)斷充電回路返回工作狀態(tài)，并使機(jī)械臂拔出電源插頭復(fù)位，一邊發(fā)出第三次無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)的智能插座關(guān)閉發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)、激光束定位信號(hào)，進(jìn)入下一個(gè)輪回，從而達(dá)到自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)進(jìn)行充電的目的。
所述的尋位及橫向電路通道包括
一對(duì)無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭，兩個(gè)按一定的水平距離安裝，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)的幅度差值和信號(hào)強(qiáng)度可以定位智能插座的三維方向；
一對(duì)橫向紅外光波接收模塊，兩個(gè)紅外光波接收光電管分別安裝在機(jī)械臂前端電源插頭的左右處，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的紅外光波定位信號(hào)的幅度差值和信號(hào)強(qiáng)度可以定位智能插座的三維方向；
一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，用于由微機(jī)單元根據(jù)縱向定位信號(hào)采集器B輸入的信號(hào)判斷是否進(jìn)入紅外光波定位信號(hào)范圍，如未進(jìn)入，接通雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭連接雙路第一可編程放大器A，如已進(jìn)入，則接通雙路橫向紅外光波接收模塊連接雙路第一可編程放大器 A ；
一對(duì)第一可編程放大器A，用于放大雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭或橫向紅外光波接收模塊輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)；
一對(duì)第一帶通濾波器A，用于濾去雙路第一可編程放大器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)的雜波；
一對(duì)第二可編程放大器A，用于再次放大雙路第一帶通濾波器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)；
一對(duì)第二帶通濾波器A，用于再次濾去雙路第二可編程放大器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)的雜波；
—對(duì)整流器A，用于將雙路第二帶通濾波器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)；
一個(gè)差動(dòng)放大器A，用于根據(jù)雙路整流器A輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度差異和差動(dòng)特性，差動(dòng)解析出包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信息；
—個(gè)定位信號(hào)米集器A,用于對(duì)差動(dòng)放大器A提供的包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信號(hào)進(jìn)行整理、量化、轉(zhuǎn)換；
所述的雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭和雙路橫向紅外光波接收模塊將接收的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)和紅外光波定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由微機(jī)單元根據(jù)縱向定位信號(hào)采集器B輸入的信號(hào)判斷是否進(jìn)入紅外光波定位信號(hào)范圍，如未進(jìn)入，接通雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭連接雙路第一可編程放大器A，如已進(jìn)入，則接通雙路橫向紅外光波接收模塊連接雙路第一可編程放大器A ；
雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路判斷結(jié)束后將定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第一可編程放大器A，雙路第一可編程放大器A將定位信號(hào)放大后分別輸入與之互連的雙路第一帶通濾波器A，雙路第一帶通濾波器A將濾去雜波后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二可編程放大器A進(jìn)行再一次編程放大，同時(shí)，雙路第一可編程放大器A，雙路第二可編程放大器A 的增益由微機(jī)單元按技術(shù)要求進(jìn)行自動(dòng)控制；
雙路第二可編程放大器A放大后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二帶通濾波器A進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的雙路整流器A，雙路整流器A將雙路定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)后送入與之互連的差動(dòng)放大器A ;由于輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度有差異和差動(dòng)放大器A的差動(dòng)特性，所以經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器A放大的定位信號(hào)已經(jīng)包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信息；
差動(dòng)放大器A將含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位 (零電平)的信號(hào)送入與之互連的定位信號(hào)采集器A進(jìn)行定位信號(hào)采集，其輸出的信號(hào)隨雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭或雙路橫向紅外光波接收模塊接收的定位信號(hào)幅度的差值而改變，采集后的信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)移動(dòng)到智能插座前橫向?qū)?zhǔn)，從而達(dá)到自動(dòng)尋找電源插座，自動(dòng)橫向?qū)?zhǔn)電源插座的目的。
所述的縱向電路通道包括
一對(duì)縱向紅外光波接收模塊，兩個(gè)紅外光波接收光電管分別安裝在機(jī)械臂前端電源插頭的上下處，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的紅外光波定位信號(hào)的幅度差值可以用于定位智能插座的上下方向；
—對(duì)第一可編程放大器B,用于放大縱向紅外光波接收模塊輸入的紅外光波定位信號(hào);
—對(duì)第一帶通濾波器B,用于濾去雙路第一可編程放大器B輸入的紅外光波定位信號(hào)的雜波；
一對(duì)第二可編程放大器B，用于再次放大雙路第一帶通濾波器B輸入的紅外光波定位信號(hào)；
一對(duì)第二帶通濾波器B，用于再次濾去雙路第二可編程放大器B輸入的紅外光波定位信號(hào)的雜波；
一對(duì)整流器B，用于將雙路第二帶通濾波器B輸入的紅外光波定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)；
一個(gè)差動(dòng)放大器B，用于根據(jù)雙路整流器B輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度差異和差動(dòng)特性，差動(dòng)解析出包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信息；
一個(gè)縱向定位信號(hào)采集器B，用于對(duì)差動(dòng)放大器B提供的包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信號(hào)進(jìn)行整理、量化、轉(zhuǎn)換；
所述的雙路縱向紅外光波接收模塊將接收的紅外光波定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第一可編程放大器B，雙路第一可編程放大器B將定位信號(hào)放大后分別輸入與之互連的雙路第一帶通濾波器B，雙路第一帶通濾波器B將濾去雜波后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二可編程放大器B進(jìn)行再一次編程放大，同時(shí)，雙路第一可編程放大器B，雙路第二可編程放大器B的增益由微機(jī)單元按技術(shù)要求進(jìn)行自動(dòng)控制；
雙路第二可編程放大器B放大后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二帶通濾波器B進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的雙路整流器B，雙路整流器B將雙路定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)后送入與之互連的差動(dòng)放大器B;由于輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度有差異和差動(dòng)放大器B的差動(dòng)特性，所以經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器B放大的定位信號(hào)已經(jīng)包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信息；
差動(dòng)放大器B將含有含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)的信號(hào)送入與之互連的縱向定位信號(hào)采集器B進(jìn)行定位信號(hào)采集，其輸出的信號(hào)隨雙路縱向紅外光波接收模塊接收的定位信號(hào)幅度的差值而改變，采集后的信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出縱向比例信號(hào)控制機(jī)械臂的升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路機(jī)驅(qū)動(dòng)其升降機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)將電源插頭準(zhǔn)確移動(dòng)到智能插座正前方縱向?qū)?zhǔn)，從而達(dá)到自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)電源插座的目的。
由于本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，所以由本發(fā)明和本發(fā)明以外的智能插座組成的人工智能充電系統(tǒng)，達(dá)到了自動(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)械臂將插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電的目的。
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)尋找電源插座和長(zhǎng)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(jiǎn)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.由于采用了智能插頭裝置、智能插座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(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)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)施例的尋位及橫向電路通道電原理方框示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例的縱向電路通道電原理方框示意圖。
圖中1電源探測(cè)充電裝置、2無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置、3微機(jī)單元、4尋位及橫向電路通道、5縱向電路通道、6光電模塊、7機(jī)械臂、8無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭、9橫向紅外光波接收模塊、 10信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、11第一可編程放大器A、12第一帶通濾波器A、13第二可編程放大器A、14第二帶通濾波器A、15整流器A、16差動(dòng)放大器A、17定位信號(hào)采集器A、18縱向紅外光波接收模塊、19第一可編程放大器B、20第一帶通濾波器B、21第二可編程放大器B、22第二帶通濾波器B、23整流器B、24差動(dòng)放大器B、25縱向定位信號(hào)采集器B。
具體實(shí)施方式
在圖I、圖2、圖3中，電源探測(cè)充電裝置⑴用于探測(cè)智能機(jī)械或機(jī)器人電源是否需要充電，并反饋給微機(jī)單元(3)，按微機(jī)單元(3)的指令決定是否開(kāi)關(guān)充電回路；
無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置(2)用于根據(jù)微機(jī)單元(3)的指令發(fā)出第一次無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)，觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，發(fā)出第二次無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)的智能插座最終發(fā)出激光束定位信號(hào)，發(fā)出第三次無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)的智能插座關(guān)閉發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電、紅外光波定位信號(hào)和激光束定位信號(hào)；
微機(jī)單元(3)用于根據(jù)電源探測(cè)充電裝置⑴、尋位及橫向電路通道⑷內(nèi)的定位信號(hào)采集器A(17)、縱向電路通道(5)內(nèi)的縱向定位信號(hào)采集器B(25)、光電模塊(6)反饋的數(shù)據(jù)分析判斷，自動(dòng)控制電源探測(cè)充電裝置(I)的充電狀態(tài)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置(2)的發(fā)射狀態(tài)，及自動(dòng)控制尋位及橫向電路通道(4)和縱向電路通道(5)內(nèi)的雙路第一可編程放大器A(Il)、雙路第二可編程放大器A (13)、雙路第一可編程放大器B (19)、雙路第二可編程放大器B(21)的增益，以及自動(dòng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(10)的電路切換；并通過(guò)內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(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(7)完成自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的工作，以及完成充電后，發(fā)出指令使機(jī)械臂(7)拔出電源插頭復(fù)位；
尋位及橫向電路通道(4)用于雙路接收智能插座發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，并經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)米集輸出包含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、 遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信號(hào)；
縱向電路通道(5)用于雙路接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，并經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)采集輸出包含有上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等信息的定位信號(hào)；
光電模塊(6)上的光電管安裝在機(jī)械臂(7)前端電源插頭上，用于將接收到的激光束定位信號(hào)轉(zhuǎn)為控制信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元(3)輸入端；
機(jī)械臂(7)由電源插頭、升降機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路組成， 電源插頭安裝在推進(jìn)機(jī)構(gòu)前端，用于根據(jù)微機(jī)單元(3)的指令由升降驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)完成電源插頭上下精確定位，由推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)一方面使電源插頭沿軸心正反轉(zhuǎn)微微擺動(dòng)完成水平精確定位，另一方面在完成最終精確定位后，將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)智能插座上的電源插座，并在完成充電后，根據(jù)微機(jī)單元(3)的指令拔出電源插頭復(fù)位；
所述的微機(jī)單元⑶中燒錄固化了相應(yīng)的軟件功能程序，該程序包含了初始化程序、操作程序、數(shù)據(jù)處理等軟件程序，分別與電源探測(cè)充電裝置(I)、尋位及橫向電路通道 ⑷內(nèi)的定位信號(hào)采集器A(17)、縱向電路通道(5)內(nèi)的縱向定位信號(hào)采集器B(25)、光電模塊(6)、智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂(7)升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路互連，以及與無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置(2)，尋位及橫向電路通道(4)和縱向電路通道(5)內(nèi)的雙路第一可編程放大器A(Il)、雙路第二可編程放大器A (13)、雙路第一可編程放大器B (19)、雙路第二可編程放大器B(21)、雙路控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(10)的控制端互連；
工作時(shí)，當(dāng)電源探測(cè)充電裝置(I)探測(cè)到智能機(jī)械或機(jī)器人電源需要充電時(shí)，將信息反饋給微機(jī)單元(3)，微機(jī)單元(3) —邊發(fā)出指令使電源探測(cè)充電裝置(I)接通充電回路做好充電準(zhǔn)備，一邊發(fā)出指令使無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置(2)發(fā)出第一次無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)，觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)；并通過(guò)尋位及橫向電路通道(4)雙路接收這些信號(hào)，經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)采集，輸出包含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信號(hào)；采集后的定位信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元(3)內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)移動(dòng)到智能插座前并橫向?qū)?zhǔn)電源插座；
當(dāng)微機(jī)單元(3)對(duì)接收到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷確認(rèn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)將電源插頭準(zhǔn)確移動(dòng)到智能插座正前方時(shí)，發(fā)出指令使無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置(2)發(fā)出第二次無(wú)線(xiàn)電載波 II信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)的智能插座發(fā)出最終激光束定位信號(hào)，并通過(guò)光電模塊(6)將接收到的激光束定位信號(hào)轉(zhuǎn)為控制信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元(3)輸入端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元(3)內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)，立即控制機(jī)械臂(7)的推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)其推進(jìn)機(jī)構(gòu)將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電；
當(dāng)電源探測(cè)充電裝置⑴反饋充電結(jié)束信號(hào)后，微機(jī)單元⑶一邊發(fā)出指令使電源探測(cè)充電裝置(I)關(guān)斷充電回路返回工作狀態(tài)，并使機(jī)械臂(7)拔出電源插頭復(fù)位，一邊發(fā)出第三次無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)的智能插座關(guān)閉發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)、激光束定位信號(hào)，進(jìn)入下一個(gè)輪回，從而達(dá)到自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)進(jìn)行充電的目的。
在圖2中，所述的尋位及橫向電路通道(4)包括
一對(duì)無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭(8)，兩個(gè)按一定的水平距離安裝，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)的幅度差值和信號(hào)強(qiáng)度可以定位智能插座的三維方向；
一對(duì)橫向紅外光波接收模塊(9)，兩個(gè)紅外光波接收光電管分別安裝在機(jī)械臂(7)前端電源插頭的左右處，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)， 兩路同時(shí)立體式接收的紅外光波定位信號(hào)的幅度差值和信號(hào)強(qiáng)度可以定位智能插座的三維方向；
一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(10)，用于由微機(jī)單元(3)根據(jù)縱向定位信號(hào)采集器B(25)輸入的信號(hào)判斷是否進(jìn)入紅外光波定位信號(hào)范圍，如未進(jìn)入，接通雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭(8) 連接雙路第一可編程放大器A(Il)，如已進(jìn)入，則接通雙路橫向紅外光波接收模塊(9)連接雙路第一可編程放大器A (I I)；
—對(duì)第一可編程放大器A(ll)，用于放大雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭(8)或橫向紅外光波接收模塊(9)輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)；
一對(duì)第一帶通濾波器A(12)，用于濾去雙路第一可編程放大器A(Il)輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)的雜波；
—對(duì)第二可編程放大器A(13)，用于再次放大雙路第一帶通濾波器A(12)輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)；
—對(duì)第二帶通濾波器A(14)，用于再次濾去雙路第二可編程放大器A(13)輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)的雜波；
一對(duì)整流器A(15)，用于將雙路第二帶通濾波器A(14)輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)；
—個(gè)差動(dòng)放大器A(16)，用于根據(jù)雙路整流器A(15)輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度差異和差動(dòng)特性，差動(dòng)解析出包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、 定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信息；
—個(gè)定位信號(hào)米集器A(17),用于對(duì)差動(dòng)放大器A(16)提供的包含左右驅(qū)動(dòng)方向 (正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信號(hào)進(jìn)行整理、量化、轉(zhuǎn)換；
所述的雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭⑶和雙路橫向紅外光波接收模塊(9)將接收的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)和紅外光波定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(10)，雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(10)由微機(jī)單元(3)根據(jù)縱向定位信號(hào)采集器B(25)輸入的信號(hào)判斷是否進(jìn)入紅外光波定位信號(hào)范圍，如未進(jìn)入，接通雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭(8)連接雙路第一可編程放大器A(Il)，如已進(jìn)入，則接通雙路橫向紅外光波接收模塊(9)連接雙路第一可編程放大器 A(Il)；
雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(10)判斷結(jié)束后將定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第一可編程放大器A(Il)，雙路第一可編程放大器A(Il)將定位信號(hào)放大后分別輸入與之互連的雙路第一帶通濾波器A (12)，雙路第一帶通濾波器A (12)將濾去雜波后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二可編程放大器A(13)進(jìn)行再一次編程放大，同時(shí)，雙路第一可編程放大器A (11)，雙路第二可編程放大器A (13)的增益由微機(jī)單元(3)按技術(shù)要求進(jìn)行自動(dòng)控制；
雙路第二可編程放大器A(13)放大后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二帶通濾波器A (14)進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的雙路整流器A (15)，雙路整流器A (15)將雙路定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)后送入與之互連的差動(dòng)放大器A(16);由于輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度有差異和差動(dòng)放大器A(16)的差動(dòng)特性，所以經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器 A(16)放大的定位信號(hào)已經(jīng)包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信息；
差動(dòng)放大器A(16)將含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)的信號(hào)送入與之互連的定位信號(hào)采集器A(17)進(jìn)行定位信號(hào)采集，其輸出的信號(hào)隨雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭(8)或雙路橫向紅外光波接收模塊(9)接收的定位信號(hào)幅度的差值而改變，采集后的信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元(3)內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)移動(dòng)到智能插座前橫向?qū)?zhǔn)，從而達(dá)到自動(dòng)尋找電源插座，自動(dòng)橫向?qū)?zhǔn)電源插座的目的。
在圖3中，所述的縱向電路通道(5)包括
一對(duì)縱向紅外光波接收模塊(18)，兩個(gè)紅外光波接收光電管分別安裝在機(jī)械臂(7)前端電源插頭的上下處，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的紅外光波定位信號(hào)的幅度差值可以用于定位智能插座的上下方
一對(duì)第一可編程放大器B (19)，用于放大縱向紅外光波接收模塊(18)輸入的=紅外光波定位信號(hào)；
一對(duì)第一帶通濾波器B(20)，用于濾去雙路第一可編程放大器B(19)輸入的紅外光波定位信號(hào)的雜波；
一對(duì)第二可編程放大器B(21)，用于再次放大雙路第一帶通濾波器B(20)輸入的紅外光波定位信號(hào)；
一對(duì)第二帶通濾波器B(22)，用于再次濾去雙路第二可編程放大器B(21)輸入的紅外光波定位信號(hào)的雜波；
一對(duì)整流器B (23)，用于將雙路第二帶通濾波器B (22)輸入的紅外光波定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)；
一個(gè)差動(dòng)放大器B (24)，用于根據(jù)雙路整流器B (23)輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度差異和差動(dòng)特性，差動(dòng)解析出包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信息；
—個(gè)縱向定位信號(hào)米集器B (25),用于對(duì)差動(dòng)放大器B (24)提供的包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信號(hào)進(jìn)行整理、量化、轉(zhuǎn)換；
所述的雙路縱向紅外光波接收模塊(18)將接收的紅外光波定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第一可編程放大器B (19)，雙路第一可編程放大器B (19)將定位信號(hào)放大后分別輸入與之互連的雙路第一帶通濾波器B (20)，雙路第一帶通濾波器B (20)將濾去雜波后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二可編程放大器B(21)進(jìn)行再一次編程放大，同時(shí)， 雙路第一可編程放大器B(19)，雙路第二可編程放大器B(21)的增益由微機(jī)單元(3)按技術(shù)要求進(jìn)行自動(dòng)控制；
雙路第二可編程放大器B (21)放大后的定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二帶通濾波器B (22)進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的雙路整流器B (23)，雙路整流器B (23)將雙路定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)后送入與之互連的差動(dòng)放大器B (24);由于輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度有差異和差動(dòng)放大器B(24)的差動(dòng)特性，所以經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器 B(24)放大的定位信號(hào)已經(jīng)包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信
差動(dòng)放大器B(24)將含有含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)的信號(hào)送入與之互連的縱向定位信號(hào)采集器B(25)進(jìn)行定位信號(hào)采集，其輸出的信號(hào)隨雙路縱向紅外光波接收模塊(18)接收的定位信號(hào)幅度的差值而改變，采集后的信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元⑶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元⑶內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出縱向比例信號(hào)控制機(jī)械臂(7)的升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路機(jī)驅(qū)動(dòng)其升降機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)將電源插頭準(zhǔn)確移動(dòng)到智能插座正前方縱向?qū)?zhǔn)，從而達(dá)到自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)電源插座的目的。
權(quán)利要求
1.一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置，與該智能插頭裝置以外的人工智能充電系統(tǒng)中的智能插座相配套，其特征是包括 一個(gè)電源探測(cè)充電裝置，用于探測(cè)智能機(jī)械或機(jī)器人電源是否需要充電，并反饋給微機(jī)單元，按微機(jī)單元的指令決定是否開(kāi)關(guān)充電回路； 一個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置，用于根據(jù)微機(jī)單元的指令發(fā)出第一次無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)，觸發(fā)安裝在建筑墻面并收到無(wú)線(xiàn)電載波I信號(hào)的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，發(fā)出第二次無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波II信號(hào)的智能插座最終發(fā)出激光束定位信號(hào)，發(fā)出第三次無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)，觸發(fā)收到無(wú)線(xiàn)電載波III信號(hào)的智能插座關(guān)閉發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電、紅外光波定位信號(hào)和激光束定位信號(hào)； 一個(gè)微機(jī)單元，用于根據(jù)電源探測(cè)充電裝置、尋位及橫向電路通道內(nèi)的定位信號(hào)采集器A、縱向電路通道內(nèi)的縱向定位信號(hào)采集器B、光電模塊反饋的數(shù)據(jù)分析判斷，自動(dòng)控制電源探測(cè)充電裝置的充電狀態(tài)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置的發(fā)射狀態(tài)，及自動(dòng)控制尋位及橫向電路通道和縱向電路通道內(nèi)的雙路第一可編程放大器A、雙路第二可編程放大器A、雙路第一可編程放大器B、雙路第二可編程放大器B的增益，以及自動(dòng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的電路切換；并通過(guò)內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂完成自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的工作，以及完成充電后，發(fā)出指令使機(jī)械臂拔出電源插頭復(fù)位； 一個(gè)尋位及橫向電路通道，用于雙路接收智能插座發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電和紅外光波定位信號(hào)，并經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)采集輸出包含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等定位信號(hào)； 一個(gè)縱向電路通道，用于雙路接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，并經(jīng)雙路放大濾波、差動(dòng)放大、定位信號(hào)采集輸出包含有上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)等信息的定位信號(hào)； 一個(gè)光電模塊，光電管安裝在機(jī)械臂前端電源插頭上，用于將接收到的激光束定位信號(hào)轉(zhuǎn)為控制信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元輸入端； 一個(gè)機(jī)械臂，由電源插頭、升降機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路組成，電源插頭安裝在推進(jìn)機(jī)構(gòu)前端，用于根據(jù)微機(jī)單元的指令由升降驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)完成電源插頭上下精確定位，由推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)一方面使電源插頭沿軸心正反轉(zhuǎn)微微擺動(dòng)完成水平精確定位，另一方面在完成最終精確定位后，將電源插頭準(zhǔn)確插進(jìn)智能插座上的電源插座，并在完成充電后，根據(jù)微機(jī)單元的指令拔出電源插頭復(fù)位； 所述的微機(jī)單元中燒錄固化了相應(yīng)的軟件功能程序，該程序包含了初始化程序、操作程序、數(shù)據(jù)處理等軟件程序，分別與電源探測(cè)充電裝置、尋位及橫向電路通道內(nèi)的定位信號(hào)采集器A、縱向電路通道內(nèi)的縱向定位信號(hào)采集器B、光電模塊、智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂升降驅(qū)動(dòng)電路、機(jī)械臂推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路互連，以及與無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置，尋位及橫向電路通道和縱向電路通道內(nèi)的雙路第一可編程放大器A、雙路第二可編程放大器A、雙路第一可編程放大器B、雙路第二可編程放大器B、雙路控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的控制端互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置，其特征是所述的尋位及橫向電路通道包括 一對(duì)無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭，兩個(gè)按一定的水平距離安裝，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)的幅度差值和信號(hào)強(qiáng)度可以定位智能插座的三維方向； 一對(duì)橫向紅外光波接收模塊，兩個(gè)紅外光波接收光電管分別安裝在機(jī)械臂推進(jìn)機(jī)構(gòu)前端電源插頭的左右處，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的紅外光波定位信號(hào)的幅度差值和信號(hào)強(qiáng)度可以定位智能插座的三維方向； 一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，用于由微機(jī)單元根據(jù)縱向定位信號(hào)采集器B輸入的信號(hào)判斷是否進(jìn)入紅外光波定位信號(hào)范圍，如未進(jìn)入，接通雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭連接雙路第一可編程放大器A，如已進(jìn)入，則接通雙路橫向紅外光波接收模塊連接雙路第一可編程放大器A ； 一對(duì)第一可編程放大器A，用于放大雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭或橫向紅外光波接收模塊輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)； 一對(duì)第一帶通濾波器A，用于濾去雙路第一可編程放大器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)的雜波； 一對(duì)第二可編程放大器A，用于再次放大雙路第一帶通濾波器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)； 一對(duì)第二帶通濾波器A，用于再次濾去雙路第二可編程放大器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)的雜波； 一對(duì)整流器A，用于將雙路第二帶通濾波器A輸入的無(wú)線(xiàn)電或紅外光波定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)； 一個(gè)差動(dòng)放大器A，用于根據(jù)雙路整流器A輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度差異和差動(dòng)特性，差動(dòng)解析出包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位息； 一個(gè)定位信號(hào)米集器A,用于對(duì)差動(dòng)放大器A提供的包含左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信號(hào)進(jìn)行整理、量化、轉(zhuǎn)換； 所述的雙路無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧接收頭和雙路橫向紅外光波接收模塊將接收的無(wú)線(xiàn)電定位信號(hào)和紅外光波定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，雙路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由微機(jī)單元判斷轉(zhuǎn)換后將雙路定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第一可編程放大器A，雙路第一可編程放大器A將雙路定位信號(hào)放大后分別輸入與之互連的雙路第一帶通濾波器A，雙路第一帶通濾波器A將濾去雜波后的雙路定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第二可編程放大器A，雙路第二可編程放大器A將再次放大后的雙路定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第二帶通濾波器A進(jìn)行再次濾波后送入與之互連的雙路整流器A，雙路整流器A將雙路定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)后送入與之互連的差動(dòng)放大器A，差動(dòng)放大器A將差動(dòng)解析出的含有左右驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、遠(yuǎn)近方向(信號(hào)強(qiáng)度)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)的信號(hào)送入與之互連的定位信號(hào)采集器A進(jìn)行定位信號(hào)采集，采集后的信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出方向比例信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)移動(dòng)到智能插座前橫向?qū)?zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置，其特征是所述的縱向電路通道包括 一對(duì)縱向紅外光波接收模塊，兩個(gè)紅外光波接收光電管分別安裝在機(jī)械臂推進(jìn)機(jī)構(gòu)前端電源插頭的上下處，用于兩路同時(shí)立體式接收智能插座發(fā)送的紅外光波定位信號(hào)，兩路同時(shí)立體式接收的紅外光波定位信號(hào)的幅度差值可以用于定位智能插座的上下方向； 一對(duì)第一可編程放大器B,用于放大縱向紅外光波接收模塊輸入的紅外光波定位信號(hào); 一對(duì)第一帶通濾波器B，用于濾去雙路第一可編程放大器B輸入的紅外光波定位信號(hào)的雜波； 一對(duì)第二可編程放大器B，用于再次放大雙路第一帶通濾波器B輸入的紅外光波定位信號(hào); 一對(duì)第二帶通濾波器B，用于再次濾去雙路第二可編程放大器B輸入的紅外光波定位信號(hào)的雜波； 一對(duì)整流器B，用于將雙路第二帶通濾波器B輸入的紅外光波定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)； 一個(gè)差動(dòng)放大器B，用于根據(jù)雙路整流器B輸入的雙路直流定位信號(hào)的幅度差異和差動(dòng)特性，差動(dòng)解析出包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信息； 一個(gè)縱向定位信號(hào)米集器B,用于對(duì)差動(dòng)放大器B提供的包含上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、定位對(duì)準(zhǔn)(零電平)等定位信號(hào)進(jìn)行整理、量化、轉(zhuǎn)換； 所述的雙路縱向紅外光波接收模塊將接收的紅外光波定位信號(hào)分別送入與之互連的雙路第一可編程放大器B，雙路第一可編程放大器B將定位信號(hào)放大后分別輸入與之互連的雙路第一帶通濾波器B，雙路第一帶通濾波器B將濾去雜波后的雙路定位信號(hào)送入與之互連的雙路 第二可編程放大器B，雙路第二可編程放大器B放大后的雙路定位信號(hào)送入與之互連的雙路第二帶通濾波器B進(jìn)行再一次濾波后送入與之互連的雙路整流器B，雙路整流器B將雙路定位信號(hào)整流轉(zhuǎn)為雙路直流定位信號(hào)后送入與之互連的差動(dòng)放大器B，差動(dòng)放大器B將差動(dòng)解析出的含有上下驅(qū)動(dòng)方向(正負(fù)電平)、對(duì)準(zhǔn)定位(零電平)的信號(hào)送入與之互連的縱向定位信號(hào)采集器B進(jìn)行定位信號(hào)采集，采集后的信號(hào)輸入到與之互連的微機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)微機(jī)單元內(nèi)部的比例方向舵接口電路輸出縱向比例信號(hào)控制機(jī)械臂的升降驅(qū)動(dòng)電路、推進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)其升降機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)將電源插頭準(zhǔn)確移動(dòng)到智能插座正前方縱向?qū)?zhǔn)。
全文摘要
一種電源插座領(lǐng)域的人工智能充電系統(tǒng)中的智能插頭裝置，與本發(fā)明以外的智能插座相配套，包括電源探測(cè)充電裝置、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置、微機(jī)單元、機(jī)械臂等；微機(jī)單元根據(jù)電源探測(cè)充電裝置探測(cè)到智能機(jī)械或機(jī)器人需要充電時(shí)，指令無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置自動(dòng)發(fā)出無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，觸發(fā)安裝在墻面的智能插座發(fā)出無(wú)線(xiàn)電、紅外光波和激光束定位信號(hào)，本發(fā)明自動(dòng)跟蹤這些定位信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械或機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)移動(dòng)到智能插座前，再驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂將其上的電源插頭與智能插座上的電源插座進(jìn)行精確定位，并準(zhǔn)確插進(jìn)電源插座進(jìn)行充電，達(dá)到了自動(dòng)尋找電源插座自動(dòng)充電的目的。本發(fā)明性能優(yōu)良、可靠性高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，同時(shí)安全可靠、易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01S1/70GK102983460SQ20121037937
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:顧曉燁