一种潮汐机器人远程控制系统的制作方法

1.本发明属于移动护栏技术领域，具体涉及一种潮汐机器人远程控制系统。


背景技术：

2.随着经济的飞速发展，人们的生活水平越来越高，车也越来越多，但道路交通发展没有跟上车辆增长的步伐，很多城市在规划时并没有预见到车辆数量的迅速增加，道路宽度小，导致现在的交通状况特别糟糕，特别是在上下班时，进出城方向的车流量差别很大，很容易造成单边拥堵，这就是“潮汐现象”。虽然现在很多城市启用了潮汐车道应对“潮汐现象”，但由于很多司机不知道潮汐车道以及个别素质较差的司机，一旦在潮汐车道启用时出现逆向行驶的车辆将加剧堵塞，如果刹车不及时更有可能发生车祸，所以大部分启用潮汐车道的城市都配备了相应的人员和物资，而潮汐车道换道需要的时间在工作人员熟悉操作的情况下仍需10多分钟，而且换道的时间点都是固定的，但“潮汐现象”出现时间却不是固定的。所以现如今的潮汐车道仍不成熟，有待完善。此外，现在车辆多了，道路就相对狭窄，车辆刮蹭的机率也就增加了，一旦车辆刮蹭必然会使1-2个车道瘫痪，而交警和保险公司赶往现场都需要相当长的一段时间；而且出现堵塞后，被堵塞车道的车想并入未堵塞车道，这必然造成更大的拥堵。因此，现在的隔离护栏装置采用人工直接移动，不够智能，从而导致当车流量、路况变化时不能及时做出反应，而且现有的移动护栏控制方式不能实现精准控制，反而可能造成更严重的交通堵塞。
3.并且由于交通堵塞到达现场进行指挥也需一定时间，市面上还未出现能够远程指挥车道交通的设备。
4.因此，亟需开发一种新的潮汐机器人（也称：马路机器人）远程控制系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种潮汐机器人远程控制系统，以解决如何实现远程控制潮汐机器人执行指令的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种潮汐机器人远程控制系统，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的潮汐机器人移动机构、物联网关或无线通信模块和上位机；其中所述控制模块适于驱动潮汐机器人移动机构进行移动；以及所述控制模块适于通过物联网关将移动数据上传至上位机。
7.进一步，所述控制模块通过通信模块发送控制信号至潮汐机器人移动机构，即所述潮汐机器人移动机构适于根据相应控制信号执行相应动作。
8.进一步，所述通信模块包括：rs485通讯电路；所述控制模块通过rs485通讯电路对潮汐机器人移动机构进行控制。
9.进一步，所述通信模块包括：can总线；所述控制模块通过can总线对潮汐机器人移动机构进行控制。
10.进一步，所述潮汐机器人远程控制系统还包括：服务器；移动终端通过服务器向物联网关发送相应控制信号，即所述控制模块通过物联网关接收该控制信号，并控制潮汐机器人移动机构执行相应操作。
11.进一步，所述潮汐机器人远程控制系统还包括：无线遥控器；所述无线遥控器适于通过物联网关将相应控制信号发送至控制模块，即所述控制模块根据控制信号控制潮汐机器人移动机构执行相应操作。
12.进一步，所述潮汐机器人移动机构包括：移动底座；所述移动底座的内部底端四角均设置有车轮容槽，一侧车轮容槽的内部设置有驱动轮，另一侧车轮容槽的内部设置有从动轮；各驱动轮均连接相应电机，即所述控制模块通过控制两电机驱动相应从动轮转动，以使移动底座执行相应动作。
13.进一步，所述潮汐机器人移动机构还包括：位于移动底座顶部的固定架；所述固定架上安装有太阳能供电机构，即所述太阳能供电机构适于采集太阳能转换为电能进行供电。
14.进一步，所述太阳能供电机构包括：若干太阳能板和锂电池；各太阳能板适于采集太阳能转换为电能充入锂电池，即所述锂电池适于向控制板和机器人移动机构供电；所述固定架外侧壁上开设有至少一个太阳能板槽口，以使各太阳能板内嵌安装于相应太阳能板槽口。
15.本发明的有益效果是，本发明通过物联网关、上位机能够实现数据远程监控、设备报警推送、历史数据查询、数据统计和分析、用户管理功能，并且能够远程操控潮汐机器人执行相应指令，例如上电、移动运行、停止，能够及时在堵塞现场形成移动护栏来疏导交通，并且在发生故障后以短信、语音、微信的方式立刻发到用户移动终端上详解故障信息，方便用户快速了解故障问题和故障的出处，以便及时处理。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明的潮汐机器人远程控制系统的原理框图；图2是本发明的通信模块的原理框图；图3是本发明的服务器的原理框图；图4是本发明的无线遥控器的原理框图；图5是本发明的潮汐机器人移动机构的结构图；图6是本发明的潮汐机器人移动机构的侧视图；图7是本发明的智能主机的电路图；
图8是本发明的智能主机的供电电路图；图9是本发明的电机的驱动电路图；图10是本发明的潮汐机器人用锂电池过压保护电路图；图11是本发明的潮汐机器人用锂电池的过压保护电路图；图12是本发明的潮汐机器人用锂电池的充电电路图。
20.图中：潮汐机器人移动机构1、驱动轮11、太阳能供电机构2、太阳能板21、灯座3、连接机构4。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1图1是本发明的潮汐机器人远程控制系统的原理框图。
23.在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种潮汐机器人远程控制系统，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的潮汐机器人移动机构1、物联网关或无线通信模块和上位机；其中所述控制模块适于驱动潮汐机器人移动机构1进行移动；以及所述控制模块适于通过物联网关将移动数据上传至上位机。
24.在本实施例中，控制模块可以采用但不限于是dvp32es00t2型plc控制器，物联网关可以采用但不限于是物联网关4gbox，上位机可以采用但不限于是pc、工控机。
25.在本实施例中，上位机中能对潮汐机器人移动机构1的整体运行时间、运行次数、待机时间、故障次数等采集出来的数据实时进行存储、查询及导出。
26.在本实施例中，本实施例通过物联网关或无线通信模块和上位机能够实现数据远程监控、设备报警推送、历史数据查询、数据统计和分析、用户管理功能，并且能够远程操控潮汐机器人执行相应指令，例如上电、移动运行、停止，能够及时在堵塞现场形成移动护栏来疏导交通，并且在发生故障后以短信、语音、微信的方式立刻发到用户移动终端上详解故障信息，方便用户快速了解故障问题和故障的出处，以便及时处理。
27.图2是本发明的通信模块的原理框图。
28.在本实施例中，如图2所示，所述控制模块通过通信模块发送控制信号至潮汐机器人移动机构1，即所述潮汐机器人移动机构1适于根据相应控制信号执行相应动作。
29.在本实施例中，所述通信模块包括：rs485通讯电路；所述控制模块通过rs485通讯电路对潮汐机器人移动机构1进行控制。
30.在本实施例中，控制模块采用rs485通讯电路即一个主站，多个从站控制方式。
31.在本实施例中，所述通信模块包括：can总线；所述控制模块通过can总线对潮汐机器人移动机构1进行控制。
32.在本实施例中，控制模块通过rs485通讯电路、can总线通讯网络两种通讯方式，配合物联网关或无线通信模块及上位机，可实现数据远程监控，设备报警推送，历史数据查询，数据统计和分析，用户管理等功能。
33.图3是本发明的服务器的原理框图；在本实施例中，如图3所示，所述潮汐机器人远程控制系统还包括：服务器；移动终端通过服务器向物联网关发送相应控制信号，即所述控制模块通过物联网关接收该控制信号，并控制潮汐机器人移动机构1执行相应操作。
34.在本实施例中，移动终端可操控小车运行、停止。
35.图4是本发明的无线遥控器的原理框图；在本实施例中，如图4所示，所述潮汐机器人远程控制系统还包括：无线遥控器；所述无线遥控器适于通过物联网关将相应控制信号发送至控制模块，即所述控制模块根据控制信号控制潮汐机器人移动机构1执行相应操作。
36.在本实施例中，无线遥控器可远程操控小车运行、停止等，控制精巧灵活，接线方便简单，系统稳定度高。
37.在本实施例中，控制模块还可实现自动上电功能。
38.图5是本发明的潮汐机器人移动机构的结构图。
39.在本实施例中，如图5所示，所述潮汐机器人移动机构1包括：移动底座；所述移动底座的内部底端四角均设置有车轮容槽，一侧车轮容槽的内部设置有驱动轮11，另一侧车轮容槽的内部设置有从动轮；各驱动轮均连接相应电机（可选伺服电机、步进电机等），即所述控制模块通过控制两电机驱动，以使移动底座执行相应动作。
40.图6是本发明的潮汐机器人移动机构的侧视图。
41.在本实施例中，如图6所示，所述潮汐机器人移动机构1还包括：位于移动底座顶部的固定架；所述固定架上安装有太阳能供电机构2，即所述太阳能供电机构2适于采集太阳能转换为电能进行供电。
42.在本实施例中，所述太阳能供电机构2包括：若干太阳能板21和锂电池；各太阳能板21适于采集太阳能转换为电能充入锂电池，即所述锂电池适于向控制板和机器人移动机构供电；所述固定架外侧壁上开设有至少一个太阳能板21槽口，以使各太阳能板21内嵌安装于相应太阳能板21槽口。
43.在本实施例中，所述固定架顶部安装有灯座3，所述灯座3的外端表面四周均设置有警示灯，以起提示作用。
44.在本实施例中，相邻潮汐机器人移动机构1之间通过相应连接机构4连接以形成护栏，即通过控制相应潮汐机器人移动，以调节护栏位置。
45.在本实施例中，连接机构4包括：连接杆，通过各潮汐机器人上连接杆实现彼此固定，组合方便。
46.综上所述，本发明通过物联网关或无线通信模块和上位机能够实现数据远程监控、设备报警推送、历史数据查询、数据统计和分析、用户管理功能，并且能够远程操控潮汐机器人执行相应指令，例如上电、移动运行、停止，能够及时在堵塞现场形成移动护栏来疏导交通，并且在发生故障后以短信、语音、微信的方式立刻发到用户移动终端上详解故障信息，方便用户快速了解故障问题和故障的出处，以便及时处理。
47.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知；并且本技术不涉及对程序本身做出改进，所涉及的程序应用皆为现有技术。
48.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本实施例中，如图7所示，所述控制板包括：智能主机（优选plc主机，可以采用单片机、arm处理器等替代）；所述智能主机适于发送相应控制信号至机器人移动机构1，以驱动机器人移动机构1作出相应动作。
50.在本实施例中，智能主机可以采用但不限于是dvp32es00t2型plc。
51.图8是本发明的智能主机的供电电路图；图9是本发明的电机的驱动电路图。
52.在本实施例中，如图8-9所示，所述控制板还包括：直流电源降压器；所述直流电源降压器适于将输入电压转换为相应等级电压进行供电。
53.在本实施例中，电池电源通过直流电源降压器降压成24v对智能主机进行供电，24v电源通过直流电源降压器进一步降压为5v对脉冲驱动芯片进行供电。
54.在本实施例中，所述机器人移动机构1包括：移动底座和位于移动底座顶部的固定架；所述智能主机适于控制移动底座移动，2。
55.在本实施例中，所述移动底座的内部底端四角均设置有车轮容槽，一侧车轮容槽的内部设置有驱动轮11，另一侧车轮容槽的内部设置有从动轮；各驱动轮均连接相应电机，即所述智能主机通过控制两电机驱动相应从动轮转动，以使移动底座执行相应动作。
56.在本实施例中，通过控制两个驱动轮11的转速实现移动底座转向，驱动轮11转速不同时，移动底座会旋转，结构简单、方便。
57.在本实施例中，所述智能主机通过相应脉冲驱动芯片u1驱动电机m1工作，能够实现对两驱动轮11控制，使移动底座自由转向。
58.在本实施例中，所述太阳能供电机构2包括：若干太阳能板21和锂电池；各太阳能板21适于采集太阳能转换为电能充入锂电池，即所述锂电池适于向控制板和机器人移动机构1供电。
59.在本实施例中，通过主电源接触器km2能够切断锂电池供电，通过接触器km1能够切断电机供电，以保证本潮汐机器人工作稳定、安全。
60.在本实施例中，所述固定架外侧壁上开设有至少一个太阳能板21槽口，以使各太阳能板21内嵌安装于相应太阳能板21槽口。
61.在本实施例中，通过在固定架外侧壁上开设太阳能板21槽口，能够增大安装太阳能板21的面积，并且采用可拆卸安装方式，便于维护、更换。
62.在本实施例中，所述固定架顶部安装有灯座3，所述灯座3的外端表面四周均设置有警示灯，以起提示作用。
63.所述锂电池的过压保护电路包括：电压比较模块和过压保护模块；其中所述电压比较模块适于对光伏板输出电压和锂电池输出电压进行比较，即当锂电池输出电压不小于光伏板输出电压时，所述电压比较模块向过压保护模块输出低电平信号，以使过压保护模块切断光伏板向锂电池供电。
64.在本实施例中，本实施例通过电压比较模块对光伏板输出电压和锂电池输出电压进行比较，通过过压保护模块在锂电池过压时及时进行保护，能够防止过充损坏锂电池，具备欠压停机、电压互锁功能，保证保护有效。
65.在本实施例中，所述电压比较模块包括：电压比较器；所述电压比较器适于对光伏板输出电压和锂电池输出电压进行比较，并根据比较结果输出相应电平信号。
66.在本实施例中，所述电压比较器设置有第一同相输入端、第一反相输入端、第一输出端、第二同相输入端、第二反相输入端和第二输出端，且所述第一输出端连接至第二同相输入端；所述第一同相输入端适于接入光伏板输出电压，所述第一反相输入端适于接入基准电压，即当光伏板输出电压不小于基准电压时，通过第一输出端将光伏板输出电压输向第二同相输入端；以及所述第二反相输入端适于接入锂电池输出电压，当锂电池输出电压不小于光伏板输出电压时，所述第二输出端向过压保护模块输出低电平信号。
67.在本实施例中，所述电压比较器适于采用lm293型电压比较器。
68.在本实施例中，如图10所示，电压比较器为集成元件，分为元件u1a和元件u1b，电压比较器的3引脚端为第一同相输入端通过pv 端接入光伏板输出电压，电压比较器的6引脚端为第二反相输入端通过bat端接入锂电池输出电压，当锂电池输出电压不小于光伏板输出电压时，所述第二输出端向过压保护模块输出低电平信号，控制三极管q1截止以切断光伏板供电；当锂电池输出电压不大于光伏板输出电压时，所述第二输出端向过压保护模块输出高电平信号，控制三极管q1正常工作。
69.在本实施例中，所述过压保护模块包括：控制三极管q1；所述控制三极管q1适于根据相应电平信号控制光伏板的供电状态。
70.在本实施例中，电压比较模块的输出端通过do端进行输出。
71.在本实施例中，若控制三极管q1接收到高电平信号时，正常工作；以及控制三极管q1接收到低电平信号时，截止以切断光伏板输出电压从do端对锂电池的供电。
72.在本实施例中，所述控制三极管的基极、集电极、发射极分别连接电压比较器的输出端、保护工作地、地。
73.在本实施例中，所述潮汐机器人用锂电池过压保护电路还包括：指示二极管led；所述指示二极管led适于根据相应电平信号指示光伏板的供电状态。
74.综上所述，本发明通过电压比较模块对光伏板输出电压和锂电池输出电压进行比较，通过过压保护模块在锂电池过压时及时进行保护，能够防止过充损坏锂电池，具备欠压停机、电压互锁功能，保证保护有效。
75.所述锂电池的供电电路，其包括：依次连接的电压输入模块、稳压模块、滤波模块、调压模块和电压输出模块；其中所述电压输入模块适于采集太阳能转换为电能，以输出至稳压模块进行稳压，即稳压后的输入电压依次经滤波模块、调压模块进行滤波、调压后，由所述电压输出模块向潮汐机器人供电。
76.在本实施例中，本实施例通过电压输入模块将太阳能转换为电能，并通过稳压模块、滤波模块、调压模块和电压输出模块能够提供潮汐机器人相应电压等级的稳定电压，满足环保、高效需求，并且能够节约能源，保证潮汐机器人稳定、高效工作。
77.在本实施例中，所述电压输入模块包括：光伏板；所述光伏板适于采集太阳能转换为电能，以输出至稳压模块。
78.在本实施例中，如图11所示，光伏板通过pv端接入电路中，以提供输入电压。
79.在本实施例中，所述电压输入模块还包括：第一耐高压电容组；所述第一耐高压电容组适于接收光伏板转换的电能；以及所述第一耐高压电容组还适于向稳压模块充电。
80.在本实施例中，第一耐高压电容组包括：并联的电容c101、电容c102、电容c103，且电容c101、电容c102、电容c103采用耐高压高频105电容，能够接收不大于100v的输入电压，且效率高，损耗小；第一耐高压电容组能够实现充电、放电功能。
81.在本实施例中，所述电压输入模块还包括：分压电阻r101和分压电阻r102，以保护电路。
82.在本实施例中，所述稳压模块包括：稳压芯片v1（可采用的型号：lm2596，tps70502，tlv1117-5.0等）；所述稳压芯片v1适于对光伏板或耐高压电容组输入的电压进行稳压。
83.在本实施例中，稳压芯片v1可以采用但不限于是lm5017稳压芯片。
84.在本实施例中，所述滤波模块包括：滤波电容c104和滤波电感l1；稳压后的输入电压依次经滤波电容c104、滤波电感l1进行滤波，以输出至调压模块进行调压。
85.在本实施例中，所述调压模块包括：调压变阻器rh1；所述调压变阻器rh1适于调节滤波后的输入电压的电压等级，并通过电压输出模块向潮汐机器人供电。
86.在本实施例中，通过改变调压变阻器rh1的阻值能够实现输出不同电压等级的电压。
87.在本实施例中，所述电压输出模块包括：第二耐高压电容组；所述第二耐高压电容组适于存储输入电压；以及所述第二耐高压电容组还适于向潮汐机器人供电。
88.在本实施例中，第二耐高压电容组包括：并联的电容c106、电容c107、电容c108，且电容c106、电容c107、电容c108采用耐高压高频105电容，能够接收不大于100v的输入电压，且效率高，损耗小；第二耐高压电容组能够实现充电、放电功能。
89.所述锂电池的充电电路，其包括：电压输入模块、电压输出模块和锂电池模块；其中所述电压输入模块适于采集太阳能转换为电能，并通过电压输出模块对锂电池模块进行充电；以及所述锂电池模块适于对向潮汐机器人供电。
90.在本实施例中，本实施例通过设置电压输入模块对潮汐机器人进行充电，能够提高充电设备稳定性，避免单一充电设备损坏造成潮汐机器人停止工作的问题，能够满足环保、高效需求，并且能够节约能源，保证潮汐机器人稳定、高效工作。
91.在本实施例中，所述电压输入模块包括：第一路电压输入通道和第二路电压输入通道；所述第一路电压输入通道与第二路电压输入通道并联，即所述电压输出模块适于接收第一路电压输入通道的输入电压和/或第二路电压输入通道的输入电压。
92.在本实施例中，能够实现第一路电压输入通道和第二路电压输入通道同时充电和独立充电。
93.在本实施例中，所述第一路电压输入通道与第二路电压输入通道电路结构相同，且所述第一路电压输入通道包括：第一光伏板和整流二极管d1；所述第一光伏板适于采集太阳能转换为电能，并通过整流二极管d1将电压输向电压输出模块。
94.在本实施例中，第二路电压输入通道包括：第二光伏板和整流二极管d2；如图1所示，第一光伏板、第二光伏板分别通过pv1 端、pv2 端接入电路中，以提供输入电压，整流二
极管d1、整流二极管d2能够保证没有相应光伏板没有反向电流，实现节能和锂电池模块休眠模式下零放电。
95.在本实施例中，所述电压输入模块还包括：分压电阻组；所述分压电阻组适于对第一路电压输入通道和/或第二路电压输入通道输出的电压进行分压。
96.在本实施例中，所述分压电阻组包括：并联的第一电阻r13、第二电阻r14和第三电阻r14，能够实现分压功能，保护电路；并联的第一电阻r13、第二电阻r14和第三电阻r14与并联的第一路电压输入通道、第二路电压输入通道串接。
97.在本实施例中，所述电压输入模块的输出端还设置有备用端口（图12中pv端）；所述备用端口（图12中pv端）适于接入光伏板，以对电压输出模块进行供电。
98.在本实施例中，所述电压输出模块包括：与电压输入模块的输出端相连的逻辑芯片dy1（可采用的型号lm293，tlv3702，lm211等）；所述逻辑芯片dy1适于设定通过电压阈值，即所述电压输入模块的输出电压在通过电压阈值内时，所述电压输入模块通过逻辑芯片dy1对锂电池模块进行充电。
99.在本实施例中，逻辑芯片dy1能够设定80v以下电压通过，以对锂电池模块充电，实现保护电路功能，达到安全、高效的目的。
100.在本实施例中，所述电压输出模块还包括：发光二极管dy；所述发光二极管dy适于指示锂电池模块充电情况；锂电池充电发光二极管dy发光。
101.在本实施例中，所述电压输出模块还包括：保护电阻r20，实现保护电路功能，达到安全、高效的目的。
102.在本实施例中，如图12所示，锂电池模块通过bat 经二极管接入电池充电回路中进行充电。
103.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。