一種自行走設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種自行走設(shè)備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生活中掃地機(jī)器人、割草機(jī)器人等自行走設(shè)備十分常見，在各個(gè)自行走設(shè)備工作時(shí)，需要為自行走設(shè)備劃定工作的范圍，目前市場(chǎng)上自行走設(shè)備工作范圍設(shè)定的辦法有很多，如紅外、視頻識(shí)別、磁性條等，這些方法在應(yīng)用中存在一些不足之處:紅外易受陽光干擾，且不適宜長(zhǎng)期用于室外，視頻識(shí)別也不適宜長(zhǎng)期用于室外，磁性條成本高，使用范圍受到限制，不易推廣，對(duì)于上述各個(gè)方法，它們都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是不能有效地識(shí)別工作范圍的內(nèi)外，無法可靠保證當(dāng)自行走設(shè)備處于自己的工作范圍內(nèi)時(shí)正常工作，處于工作范圍外使則停機(jī)，針對(duì)上述問題，現(xiàn)有技術(shù)的解決方案是通過在劃定的工作范圍內(nèi)設(shè)定一閉環(huán)導(dǎo)線，在導(dǎo)線上通一恒定電流，由安培定律可知，在閉環(huán)導(dǎo)線的內(nèi)外將會(huì)產(chǎn)生方向相反，且強(qiáng)度隨著與導(dǎo)線的距離增大而減小的磁場(chǎng)信號(hào)，自行走設(shè)備通過檢測(cè)上述磁場(chǎng)信號(hào)計(jì)算出自身的位置，上述方法中，核心問題便是確保閉環(huán)導(dǎo)線中恒定電流的特殊性使得檢測(cè)不易被誤導(dǎo)且降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，再次便是確保閉環(huán)導(dǎo)線的電流恒定以保證閉環(huán)導(dǎo)線中的磁場(chǎng)恒定，現(xiàn)有技術(shù)中均未對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)實(shí)際運(yùn)用中的問題，本實(shí)用新型提出了一種自行走設(shè)備系統(tǒng)，具體方案如下:
[0004]—種自行走設(shè)備系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生裝置、圍定工作范圍的導(dǎo)線以及自行走設(shè)備，所述自行走設(shè)備包括設(shè)于其本體上的驅(qū)動(dòng)單元、控制單元以及至少一個(gè)磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元，所述磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)大小和方向輸出一檢測(cè)信號(hào)，所述控制單元接收所述檢測(cè)信號(hào)并根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制自行走設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)動(dòng)作，所述信號(hào)發(fā)生裝置包括一脈沖信號(hào)發(fā)生器，所述脈沖信號(hào)發(fā)生器自適應(yīng)于導(dǎo)線長(zhǎng)度并輸出一用于在導(dǎo)線的內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生磁場(chǎng)的信號(hào)脈沖，所述信號(hào)脈沖的脈寬小于兩個(gè)信號(hào)脈沖的間隔時(shí)間，以及一恒流單元，用以恒定所述導(dǎo)線內(nèi)的信號(hào)電流的強(qiáng)度。
[0005]進(jìn)一步的，還包括一增益可控放大電路，所述檢測(cè)信號(hào)經(jīng)所述增益可控放大電路進(jìn)入控制單元用以調(diào)整自行走設(shè)備的工作范圍的大小，所述脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)射偽隨機(jī)信號(hào)。
[0006]進(jìn)一步的，所述磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元包括一第一檢測(cè)模塊，包括一磁場(chǎng)感應(yīng)元件，用以檢測(cè)自行走設(shè)備左前邊沿的磁場(chǎng)信號(hào)并輸出一第一檢測(cè)信號(hào)；一第二檢測(cè)模塊，包括一磁場(chǎng)感應(yīng)元件，用以檢測(cè)自行走設(shè)備右前邊沿的磁場(chǎng)信號(hào)并輸出一第二檢測(cè)信號(hào)；一第三檢測(cè)模塊，包括一磁場(chǎng)感應(yīng)元件，用以檢測(cè)自行走設(shè)備左后邊沿的磁場(chǎng)信號(hào)并輸出一第三檢測(cè)信號(hào);一第四檢測(cè)模塊，包括一磁場(chǎng)感應(yīng)元件，用以檢測(cè)自行走設(shè)備左后邊沿的磁場(chǎng)信號(hào)并輸出一第四檢測(cè)信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步的，所述磁場(chǎng)感應(yīng)元件為電感。
[0008]進(jìn)一步的，所述恒流單元包括一恒流模塊以及一與所述導(dǎo)線串聯(lián)連接的限流模塊，所述恒流模塊檢測(cè)所述導(dǎo)線的信號(hào)電流大小并輸出一控制信號(hào)，所述限流模塊接收所述控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)控制導(dǎo)線內(nèi)信號(hào)電流的大小。
[0009]進(jìn)一步的，所述限流模塊為一漏極與源極串聯(lián)接入導(dǎo)線的匪0S管，所述匪0S管的柵極接收所述控制信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)線至少為一圈。
[0011 ]通過上述技術(shù)方案，當(dāng)自行走設(shè)備工作時(shí)，設(shè)于自行走設(shè)備上的磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)導(dǎo)線內(nèi)的磁場(chǎng)信號(hào)的大小和方向，由此判斷出自行走設(shè)備與導(dǎo)線的距離以及其是否處于導(dǎo)線的工作區(qū)域內(nèi)，通過設(shè)置恒流單元可以有效地保證導(dǎo)線內(nèi)信號(hào)電流的大小恒定，通過設(shè)置偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，使得導(dǎo)線內(nèi)的電流隨信號(hào)脈沖發(fā)生變化，也就使得導(dǎo)線內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生預(yù)定的變化，磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)上述磁信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，以此控制自行走設(shè)備的動(dòng)作，避免了外界的磁干擾，也就不需要抗干擾電路等單元，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提高增加恒流單元，穩(wěn)定了導(dǎo)線內(nèi)的信號(hào)電流的大小，提高設(shè)置偽隨機(jī)脈沖信號(hào)發(fā)生器，使導(dǎo)線內(nèi)外的磁場(chǎng)信號(hào)更加易于檢測(cè)，成本低廉，簡(jiǎn)單實(shí)用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的整體不意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型自行走設(shè)備的系統(tǒng)框圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型恒流單元電路圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型的波形效果圖。
[0017]附圖標(biāo)志:1、信號(hào)發(fā)生裝置，2、導(dǎo)線，3、自行走設(shè)備，4、控制單元，5、磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元，6、驅(qū)動(dòng)單元，7、供電單元，8、限流模塊，9、恒流模塊，10、磁場(chǎng)感應(yīng)元件。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1?4對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1和圖2所示，一種自行走設(shè)備3系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生裝置1、用于設(shè)定自行走設(shè)備3工作區(qū)域的導(dǎo)線2以及自行走設(shè)備3，導(dǎo)線2與信號(hào)發(fā)生裝置1構(gòu)成一閉環(huán)導(dǎo)電回路并在導(dǎo)線2的兩側(cè)產(chǎn)生方向相反的磁場(chǎng)，自行走設(shè)備3包括設(shè)于其本體上的驅(qū)動(dòng)單元6、控制單元4以及至少一個(gè)磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元5，磁場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)單元5根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)大小和方向輸出一檢測(cè)信號(hào)，控制單元4接收檢測(cè)信號(hào)并根據(jù)檢測(cè)信號(hào)控制自行走設(shè)備3在工作區(qū)域內(nèi)動(dòng)作，信號(hào)發(fā)生裝置1包括一偽隨機(jī)脈沖信號(hào)發(fā)生器，偽隨機(jī)脈沖信號(hào)發(fā)生器自適應(yīng)于導(dǎo)線2長(zhǎng)度并輸出一用于在導(dǎo)線2的內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生磁場(chǎng)的信號(hào)脈沖，信號(hào)脈沖的脈寬小于兩個(gè)信號(hào)脈沖的間隔時(shí)間，以及一恒流單元，用以恒定導(dǎo)線2內(nèi)的信號(hào)電流的強(qiáng)度，詳述的，恒流單元包括一恒流模塊9以及一與導(dǎo)線2串聯(lián)連接的限流模塊8，恒流模塊9檢測(cè)導(dǎo)線2的信號(hào)電流大小并輸出一控制信號(hào)，限流模塊8接收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)控制導(dǎo)線2內(nèi)信號(hào)電流的大小，限流模塊8為一漏極與源極串聯(lián)接入導(dǎo)線2的NM0S管，NM0S管的柵極接收控制信號(hào)，圖3給出了恒流單元的電路示意圖，可見，隨著導(dǎo)線2內(nèi)的信號(hào)電流減小，恒流模塊9的輸出電壓便加大，使得NM0S管的導(dǎo)電溝道寬度加寬，從而使得導(dǎo)線2內(nèi)的信號(hào)電流增大，反之，若導(dǎo)線2內(nèi)的電流增大，恒流模塊9便輸出一電壓使得匪OS管的導(dǎo)電溝道寬度變窄，從而使得導(dǎo)線2內(nèi)的信號(hào)電流減小，如此便可實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線2的恒流控制?；谏鲜龊懔骺刂疲沟脤?dǎo)線2內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定，