拆解irobot扫地机器人【分析自动充电功能】附STM32解码代码

3万 · 2017-1-14 21:04

顶！

只看该作者 · 2017-1-14 21:10

左图就是处理过的结构，也就是大部分自动充电座的内部结构。右边就是没有经过任何改造的红外管，可以看到光都是以一个扇形的形状发散出去的，这样的光是没有办法进行精度对接的。

只看该作者 · 2017-1-14 21:10

逍遥李发表于 2017-1-14 20:00
此贴要火……看好你啊

多谢支持，好东西还是要多分享。哈哈

只看该作者 · 2017-1-14 21:19

说道这里，可能还有同学对红外自动充电比较陌生。我简单的科普一下。自动充电的方案有很多种。我这里只大概说一下目前市面上最常用也是成本最低廉的一种方式。就是红外自动充电。首先在机器人的身体端会有接收红外编码的红外接收三极管，在检测到特定频率的载波红外信号的时候会有电平输出。一般常见的载波频率有38K和56K两种。而红外发射端，也就是自动充电座里面就是红外发射管。通过驱动电路，是二极管通电断电，不断的发出红外光线，并且频率通常和接收端匹配，也就是38K或者是56K的占空比为50%的PWM波形。利用载波可以传递数据。扫地机器人的原理就是，不同的红外发射管对应的就会发射不同的编码（也就是发射的数据例如0x123456）接收管通过接收到的信号进行判断此时机器人与充电座的相对位置，对自己的姿态进行矫正从而实现对准，当充电开始则关闭轮子，红外接收灯传感器，进行充电。

只看该作者 · 2017-1-14 21:21

红外编码的规则利用的是PPM脉时间调控，而平时普遍使用的是PWM脉宽调制，这里大家要注意区分。具体的红外编码规则我就不在赘述。在百度百科里面有详细的介绍。接着拆！

只看该作者 · 2017-1-14 21:23

下面来看看机器人身体的部分

只看该作者 · 2017-1-14 21:29

个人还是比较喜欢黑色的电路板，毕竟消费级的产品黑色的看起来会不会更加高大上一点呢？哈哈

拆解的时候发现这个机器人的所有结构件都是使用非常巧妙的结构件设计，使用了大量的触点连接方式，甚至电机都是封装到一个盒子里面通过触点的方式进行电气的连接。所以这样的机器人在工厂大批组装的时候是非常节约时间的。这也是我们在日后工作学习中非常值得借鉴的一点。毕竟时间就是金钱啊，再好的产品也是需要有供货充足的。美国人做的东西还是非常扎实的，顶一下。由于当时着急测试，所以没有拍摄电机模块等细节的照片还请大家见谅。哈哈

只看该作者 · 2017-1-14 21:49

同样，为了尽可能的提高对射精度，在机器人身体上的红外接收管也有类似套筒的结构，将多余的红外隔离在外。只将直线对准部分的红外光进入。具体看图。

只看该作者 · 2017-1-14 21:54

他的套筒采用的是遮挡一半的方式，并不是只漏两个小孔。至于为什么这么设计。我猜想可能是在精度和进光量之间一个择中的选择吧。
到这里这个机器人大致拆解完毕。拆解irobot的主要目的还是了解自动充电方面别人的一些优势。具体控制方法和工作原理我稍后再做分析。最后会附上STM32的红外解码跟红外编码的代码。这里面也多少有些门道。到时候我再一一解释。也算是帮助初学者少走一些弯路。另外也借此机会跟大家交流交流自动充电技术。先睡觉了。哈哈

1万 · 2017-1-14 22:03

楼主可以再拆一下科沃斯的扫地机，留通道的原因是保证在信号强度足够的情况下保证角度~这个是关键点，扫地机的坑还是挺多的~祝楼主好运~

1万 · 2017-1-14 22:05

这个系列单片机很少见啊。

只看该作者 · 2017-1-14 22:37

顶楼主！

只看该作者 · 2017-1-15 00:20

赞一个！

只看该作者 · 2017-1-15 12:16

yunyoushuaiqi 发表于 2017-1-14 21:19
说道这里，可能还有同学对红外自动充电比较陌生。我简单的科普一下。自动充电的方案有很多种。我这里只大概 ...

请问一下接受信号后怎么判断相对位置啊？

只看该作者 · 2017-1-15 12:27

不错，顶一下。

有没有距离和悬崖检测传感器方面的相关资料？
这段时间也在搞这个东西，春节准备先在计算机上搞个机器人迷宫的模拟器.

只看该作者 · 2017-1-15 16:33

楼主这篇帖子质量很高，至少很用心呀。
有几个问题：
1、机器人和充电平台是不是要大致在同一平面内？通过那个锥形底部反射的光线并不一定水平，有一定的范围和散射。所以在竖直方向的落差不能太大，当然距离不能太远。要是有那种拍摄红外的镜头就好办多了。
2、你图片中那几块白色电路板中有竖直插在板子上，背上散热铝片的是不是搭建的左右两路H桥。它用的CMOS还是?

祝楼主工作顺利

只看该作者 · 2017-1-15 19:43

顶起来，好贴

只看该作者 · 2017-1-16 10:45

楼主V587

只看该作者 · 2017-1-16 10:59

yunyoushuaiqi 发表于 2017-1-14 21:19
说道这里，可能还有同学对红外自动充电比较陌生。我简单的科普一下。自动充电的方案有很多种。我这里只大概 ...

精辟！！！

只看该作者 · 2017-1-16 15:48

JerryWu75 发表于 2017-1-15 12:27
不错，顶一下。

有没有距离和悬崖检测传感器方面的相关资料？

距离传感器我用过的有超声波，夏普红外，还有一个是激光的IIC，具体型号记不住了。

拆解irobot扫地机器人【分析自动充电功能】附STM32解码代码

打赏榜单

核心会员奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

技术新星奖章

经常做客

技术导师奖章

技术奇才奖章

以坛为家

七世轮回

社区建设奖章

欢快之小溪

技术高手奖章

常驻人口

涓涓之细流

伴坛终老

晶莹之水滴