基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人工智能(Artificial Intelligence，Al)是研宄、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研宄包括智能機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。
[0003]智能機(jī)器人內(nèi)部需要供電的負(fù)載種類繁多，有一般手機(jī)平板通用的處理器模塊、攝像頭模組、屏幕模組，有對(duì)電源要求較高的傳感器電路、WIFI電路、藍(lán)牙電路，還有容易對(duì)電源產(chǎn)生干擾和損壞的電動(dòng)機(jī)等器件。為此，需要設(shè)計(jì)適用于智能機(jī)器人的電源管理方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以適用于智能機(jī)器人的電源管理。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)，包括:電源接入模塊，用于接入電源；負(fù)載電源生成模塊，與所述電源接入模塊連接，用于將接入的電源轉(zhuǎn)換為負(fù)載需要的電源；其中，所述負(fù)載電源生成模塊具有樹(shù)形結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)，通過(guò)采用樹(shù)形的負(fù)載電源生成模塊，可以對(duì)整個(gè)電源系統(tǒng)進(jìn)行逐級(jí)的、有針對(duì)性的管理，從而適用于智能機(jī)器人。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理方法，包括:接入電源；采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)，將接入的電源轉(zhuǎn)換為負(fù)載需要的電源。
[0010]本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理方法，通過(guò)采用樹(shù)形的負(fù)載電源生成模塊，可以對(duì)整個(gè)電源系統(tǒng)進(jìn)行逐級(jí)的、有針對(duì)性的管理，從而適用于智能機(jī)器人。
[0011]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中第一分支節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分路的示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理方法的流程示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的模塊或具有相同或類似功能的模塊。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書(shū)的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0019]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的基于人工智能的智能機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)10包括:
[0020]電源接入模塊11，用于接入電源；
[0021]負(fù)載電源生成模塊12，與所述電源接入模塊11連接，用于將接入的電源轉(zhuǎn)換為負(fù)載需要的電源；
[0022]其中，所述負(fù)載電源生成模塊12具有樹(shù)形結(jié)構(gòu)。
[0023]本實(shí)施例的電源管理系統(tǒng)可以具體應(yīng)用在智能機(jī)器人上。智能機(jī)器人的接入電源分為兩種:12V外接電源和7.4V鋰電池。
[0024]因此，參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，電源接入模塊可以具體是電源多路復(fù)用器，電源多路復(fù)用器的輸入可以包括:12V外接電源和7.4V鋰電池。其中，當(dāng)存在外接電源時(shí)，電源多路復(fù)用器切換為外接電源給系統(tǒng)供電，并且還可以同時(shí)給鋰電池進(jìn)行充電，當(dāng)沒(méi)有外接電源時(shí)，電源多路復(fù)用器切換為鋰電池給系統(tǒng)供電。另外，還可以在外接電源與電源多路復(fù)用器之間設(shè)置充電前端保護(hù)電路，用來(lái)對(duì)鋰電池進(jìn)行保護(hù)，以及，在鋰電池與電源多路復(fù)用器之間設(shè)置電池電源管理模塊。
[0025]智能機(jī)器人需要供電的負(fù)載包括:處理器、顯示屏、攝像頭、聲卡、電動(dòng)機(jī)、傳感器、WIF1、藍(lán)牙等模塊。分析智能機(jī)器人每個(gè)負(fù)載對(duì)電源的需求和影響如下:
[0026]處理器對(duì)電源的要求最高，要求專用的電源管理芯片進(jìn)行管理。
[0027]顯示屏、攝像頭要求多種電平，工作電流較為穩(wěn)定，對(duì)電源的干擾較小。
[0028]聲卡要求5V穩(wěn)壓供電，工作電流較為穩(wěn)定，對(duì)電源的干擾較小。
[0029]電動(dòng)機(jī)要求6V?8.4V供電，工作電流與轉(zhuǎn)速相關(guān)，為變化量，并且電流需求較大，對(duì)電源的干擾極大。
[0030]傳感器要求3.3V供電，工作電流非常小，但是對(duì)電源噪聲很敏感。
[0031]WIF1、藍(lán)牙模塊要求3.3V供電，對(duì)電源的干擾較小。
[0032]由于各負(fù)載對(duì)電源要求不同，本發(fā)明實(shí)施例中，采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)各負(fù)載的電源進(jìn)行管理。
[0033]參見(jiàn)圖2，所述負(fù)載電源生成模塊包括:
[0034]第一分支節(jié)點(diǎn)I，設(shè)置在所述接入的電源所在的電路上，用于將所述接入的電源分為電機(jī)電源和系統(tǒng)電源。
[0035]具體的，參見(jiàn)圖3，在電源多路復(fù)用器的輸出電路(該電路上傳輸接入的電源)上設(shè)置第一分支節(jié)點(diǎn)1，在第一分支節(jié)點(diǎn)處，可以采用兩個(gè)支路的導(dǎo)線對(duì)接入的電源進(jìn)行分路，以分別得到電機(jī)電源和系統(tǒng)電源。
[0036]另外，在系統(tǒng)電源和電機(jī)電源所在的支路上可以分別采用隔離器，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)支路的隔離保護(hù)。例如，參見(jiàn)圖3，在系統(tǒng)電源和電機(jī)電源所在的支路上分別設(shè)置第一直流電壓隔離器31和第二直流電壓隔離器32。另外，參見(jiàn)圖3，在電機(jī)電源所在支路上還可以設(shè)置直流(DC-DC)電壓轉(zhuǎn)換電路33，并且增加軟啟動(dòng)過(guò)程以避免電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)電流瞬間增大造成接入電源電壓下滑。在系統(tǒng)電源所在支路上設(shè)置旁路電容34，避免因?yàn)榻尤腚娫床环€(wěn)定，影響其它電路正常工作。
[0037]通過(guò)設(shè)置第一分支節(jié)點(diǎn)，可以將接入的電源分為系統(tǒng)電源和電機(jī)電源，以滿足系統(tǒng)負(fù)載和電機(jī)負(fù)載對(duì)電源的不同需求。
[0038]參見(jiàn)圖2，所述負(fù)載電源生成模塊還包括:
[0039]第二分支節(jié)點(diǎn)2，設(shè)置在所述電機(jī)電源所在的支路上，用于將所述電機(jī)電源分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源和電機(jī)控制電源，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源作為電機(jī)的電源，所述電機(jī)控制電壓作為電機(jī)控制芯片的電源。
[0040]例如，類似第一分支節(jié)點(diǎn)，在電機(jī)電源所在支路上，采用兩個(gè)導(dǎo)線將電機(jī)電源分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源和電機(jī)控制電源。
[0041 ] 另外，類似系統(tǒng)電源和電機(jī)電源，可以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源和電機(jī)控制電源所在支路上分別設(shè)置隔離器，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源和電機(jī)控制電源之間的隔離保護(hù)。另外，本發(fā)明實(shí)施例中，隔離器都可以具體是已有的直流電壓隔離器。
[0042]參見(jiàn)圖2，所述負(fù)載電源生成模塊還包括:
[0043]第三分支節(jié)點(diǎn)3，設(shè)置在所述系統(tǒng)電源所在支路上，用于將所述系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換為不同電平值的電源。
[0044]其中，第一分支節(jié)點(diǎn)和第二分支節(jié)點(diǎn)具體是指三個(gè)導(dǎo)線的交點(diǎn)(一個(gè)輸入導(dǎo)線，兩個(gè)輸出的支路導(dǎo)線)，而第三分支節(jié)點(diǎn)具體是指系統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器，系統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器可以將輸入的一種電平值的電源轉(zhuǎn)換為輸出的多種電平值的電源，本實(shí)施例中，輸出的多種電平值分別包括:1.8V電平，3.3V電平和5V電平。并且，不同電平所在支路上可以設(shè)置隔離器，以實(shí)現(xiàn)不同電平之間的隔離保護(hù)。
[0045]另外，本實(shí)施例中還可以設(shè)置不同電平值支路上的電流的最大值。例如，處理器、聲卡、攝像頭和屏幕需要5V穩(wěn)壓電平，這幾個(gè)器件的電流總和最大不超過(guò)2.2A，因此可以設(shè)置5V電平所在支路