智能清潔機器人的控制系統(tǒng)及其控制方法和控制電路板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路板電子元件器布局設(shè)計，特別涉及智能清潔機器人的控制系統(tǒng)及其控制方法和控制電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，家庭、賓館、寫字樓等室內(nèi)環(huán)境的清潔均需要人工使用吸塵器，人的勞動強度大，人力成本高。而機器人可自動用來完成各項工作，但極少用于完成自動清潔。如果能將吸塵器與機器結(jié)合將降低人的勞動強度。
[0003]電路板上具有為數(shù)眾多的元器件，例如。場效應(yīng)管是一種具有三個電極分別為:柵極G、源極S和漏極D的大功率半導(dǎo)體器件，亦稱為MOS管。MOS管具有體積小、結(jié)構(gòu)相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。該器件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中，多用作可控恒流、放大、無觸點開關(guān)等。
[0004]當(dāng)電路板上的元器件通電工作一段時間后，將不可避免的產(chǎn)生大量的熱量，若不能及時將熱量排出，可能會導(dǎo)致電路運行性能下降，甚至引發(fā)故障，損壞電路板，縮減電路板的正常使用壽命。目前，市場上常見的器人全自動吸塵器的控制電路板，因各電路元器件布局緊湊，故散熱性不佳，而且控制電路板的抗干擾性能差。
[0005]因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供智能清潔機器人的控制系統(tǒng)及其控制方法和控制電路板，能自動完成清潔工作。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種智能清潔機器人的控制系統(tǒng)，其包括:模式控制模塊，用于在收到工作指令進入螺旋模式，以漸開線方式逐漸擴展集中清掃指定區(qū)域；當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)第一次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、然后直行；如果第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再次碰到障礙物則進入漫步模式，采用交叉來回的行走路徑在地面上進行清掃確保覆蓋整個清潔區(qū)域。
[0008]所述的智能清潔機器人的控制系統(tǒng)中，所述模式控制模塊還用于在智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)再次碰到障礙物時，再后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、然后直行；如果第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再次碰到障礙物則進入漫步模式，采用交叉來回的行走路徑在地面上進行清掃確保覆蓋整個清潔區(qū)域。
[0009]所述的智能清潔機器人的控制系統(tǒng)中，所述第一預(yù)設(shè)時間為0.12秒。
[0010]所述的智能清潔機器人的控制系統(tǒng)中，所述第二預(yù)設(shè)時間為3-8秒。
[0011]—種智能清潔機器人的控制系統(tǒng)的控制方法，其包括如下步驟:
A、在收到工作指令進入螺旋模式，以漸開線方式逐漸擴展集中清掃指定區(qū)域；
B、當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)第一次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、然后直行；
C、如果第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再次碰到障礙物則進入漫步模式，采用交叉來回的行走路徑在地面上進行清掃確保覆蓋整個清潔區(qū)域。
[0012]所述的控制方法中，在步驟C之后，所述的控制方法還包括:
D、當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)再次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、再直行；然后循環(huán)步驟C和D直到完成清潔工作。
[0013]—種智能清潔機器人的控制電路板，其包括主PCB板和紅外探測PCB板，所述主PCB板與所述紅外探測PCB板通過連接器連接；所述主PCB板的正面的左側(cè)設(shè)置有第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第一馬達驅(qū)動芯片和第二馬達驅(qū)動芯片，所述第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管位于主PCB板的正面的左側(cè)上部，第一馬達驅(qū)動芯片和第二馬達驅(qū)動芯片位于主PCB板的正面的左側(cè)下部；所述主PCB板的正面的右側(cè)中部設(shè)置有用于控制智能清潔機器人的整體功能的MCU芯片，主PCB板的中間部分的上部設(shè)置有第一輕觸開關(guān)、第二輕觸開關(guān)和若干LED指示燈，所述主PCB板的背面的中間部分焊接有肖特基二極管，主PCB板的背面的右側(cè)中部設(shè)置有若干采樣電阻，所述主PCB板的背面的左側(cè)上部、左側(cè)下部、右側(cè)下部各設(shè)置有兩個與紅外探測PCB板電連接的連接器座。
[0014]所述的智能清潔機器人的控制電路板中，所述肖特基二極管的三個引腳均焊接在所述主PCB板上；所述肖特基二極管與所述主PCB板的背面上端的距離為ll~15mm、與所述主PCB板的背面下端的距離為28~32mm ;所述第一場效應(yīng)管與所述主PCB板的正面上端的距離為1.27~3mm、與所述主PCB板的正面左端的距離為25_28mm，所述第二場效應(yīng)管與所述主PCB板的正面上端的距離為ll~12mm、與所述主PCB板的正面左端的距離為8~10mm。
[0015]所述的智能清潔機器人的控制電路板中，所述第一馬達驅(qū)動芯片與所述主PCB板的正面左端的距離為11~11.5mm、與所述主PCB板的正面下端的距離為16.5-17.5mm ;所述第二馬達驅(qū)動芯片與所述主PCB板的正面左端的距離為35~36mm、與所述主PCB板的正面下端的距離為16.5-17.5mm。
[0016]所述的智能清潔機器人的控制電路板中，所述MCU芯片與所述主PCB板的正面右端的距離為11.5~12mm、與所述主PCB板的正面下端的距離為24~25mm ;所述第一輕觸開關(guān)與所述主PCB板的正面上端的距離為21~23mm、與所述主PCB板的正面右端的距離為33~35mm ;所述第二輕觸開關(guān)與所述主PCB板的正面上端的距離為21~23mm、與所述主PCB板的正面左端的距離為33~35mm。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的智能清潔機器人的控制系統(tǒng)及其控制方法和控制電路板，其控制系統(tǒng)包括模式控制模塊，用于在收到工作指令進入螺旋模式，以漸開線方式逐漸擴展集中清掃指定區(qū)域；當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)第一次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、然后直行；如果第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再次碰到障礙物則進入漫步模式，采用交叉來回的行走路徑在地面上進行清掃確保覆蓋整個清潔區(qū)域，從而實現(xiàn)了自動清掃指定區(qū)域，降低了人的勞動強度及人力成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明智能清潔機器人的控制系統(tǒng)的螺旋模式的效果示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明智能清潔機器人的控制系統(tǒng)的漫步模式的效果示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明智能清潔機器人的控制電路板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明智能清潔機器人的控制電路板的背面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]智能清潔機器人結(jié)合了機器人和吸塵器的核心技術(shù)，能在無人看守情況下輕松的完成實現(xiàn)家庭、賓館、寫字樓等室內(nèi)環(huán)境的全自動清潔。本發(fā)明的智能清潔機器人采用智能化清掃技術(shù)，是一種軟、硬件相結(jié)合的智能化清掃系統(tǒng)，硬件由若干紅外探測器、底部灰塵偵測器和落差傳感器、毛刷膠刷邊刷測速系統(tǒng)等等組成，結(jié)合傳統(tǒng)的行為技術(shù)和傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上，選取最有效的行為搭配構(gòu)建了整個系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)的工作效率很大的提高。
[0023]本發(fā)明提供智能清潔機器人的控制系統(tǒng)及其控制方法和控制電路板，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]本發(fā)明提供一種智能清潔機器人的控制系統(tǒng)包括:模式控制模塊(圖中未標號)，用于在收到工作指令進入螺旋模式，以漸開線方式逐漸擴展集中清掃指定區(qū)域，如清潔路徑如圖1的箭頭所示，以清潔點為中心以旋轉(zhuǎn)向四周擴散的方向集中清掃指定區(qū)域。當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)第一次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、然后直行；如果第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再次碰到障礙物則進入漫步模式，采用交叉來回的行走路徑在地面上進行清掃確保覆蓋整個清潔區(qū)域，如圖2所示，在圖2中黑色矩形框表示智能清潔機器人，箭頭表示智能清潔機器人的行走路徑，黑粗實線表示障礙物，如此反復(fù)直到清潔完成。當(dāng)然，也可能對智能清潔機器人的工作時間進行定時，當(dāng)定時時間到達時，自動停止清潔工作即可。
[0025]具體的，所述第一預(yù)設(shè)時間為0.12秒，所述第二預(yù)設(shè)時間為3-8秒，優(yōu)先為5秒。
[0026]本發(fā)明還相應(yīng)提供一種智能清潔機器人的控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟: S10、在收到工作指令進入螺旋模式，以漸開線方式逐漸擴展集中清掃指定區(qū)域；
S20、當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)第一次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、然后直行；
S30、如果第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再次碰到障礙物則進入漫步模式，采用交叉來回的行走路徑在地面上進行清掃確保覆蓋整個清潔區(qū)域。
[0027]在清潔過程中，智能清潔機器人很可能再次碰到障礙物，因此所述的控制方法還包括:
S40、當(dāng)智能清潔機器人的左側(cè)或右側(cè)再次碰到障礙物時，先后退第一預(yù)設(shè)時間、再向相反的方向轉(zhuǎn)10度角、再直行；然后循環(huán)步驟S30和S40直到完成清潔工作。具體請參閱上述控制系統(tǒng)對應(yīng)的實施例。
[0028]請參閱圖3和圖4，本發(fā)明還相應(yīng)提供一種智能清潔機器人的控制電路板包括主PCB板10和紅外探測PCB板(圖中未示出)，所述主PCB板10與所述紅外探測PCB板通過連接器連接。所述主PCB板10為具有控制功能的電路板，其正面和反面都焊接了大量的電路元器件。
[0029]其中，所述主PCB板10的正面的左側(cè)設(shè)置有第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第一馬達驅(qū)動芯片Ul和第二馬達驅(qū)動芯片U2，所述第一場效應(yīng)管Ql、第二場效應(yīng)管Q2位于主PCB板10的正面的左側(cè)上部，第一馬達驅(qū)動芯片Ul和第二馬達驅(qū)動芯片U2位于主PCB板10的正面的左側(cè)下部；所述主PCB板10的正面的右側(cè)中部設(shè)置有用于控制智能清潔機器人的整體功能的MCU芯片U3，主PCB板10的中間部分的上部設(shè)置有第一輕觸開關(guān)Q4、第二輕觸開關(guān)Q5和若干LED指示燈，所述主PCB板10的背面的中間部分焊接有肖特基二極管Dl，主PCB板10的背面的右側(cè)中部設(shè)置有若干采樣電阻，所述主PCB板10的背面的左側(cè)上部、左側(cè)下部、右側(cè)下部各設(shè)置有兩個與紅外探測PCB板電連接的連接器座。
[0030]本發(fā)明提供的智能清潔機器人的控制電路板，將場效應(yīng)管和馬達驅(qū)動芯片設(shè)置在主PCB板10指定區(qū)域，使控制電路板的工作效果更佳；而且主PCB板10與紅外探測PCB板通過連接器連接，提升了控制電路板的抗外界干擾性能。
[0031]具體實施時，所述主PCB板10的寬度為70.5-71.5mm，長度為114.5-115.5mm，主PCB板10的尺寸小，從而使得智能清潔機器人的體積也相應(yīng)較小。紅外探測PCB板上設(shè)置有紅外探測對管通過連接器將感應(yīng)信號傳遞到主PCB板10上的MCU芯片U3中進行處理。而且主PCB板10與紅外探測PCB板通過連接器連接，提升了控制電路板的抗外界干擾性會K。
[0032]其中，所述第一場效應(yīng)管Ql