[发明专利]智能运动环境参数监测装置及方法

权利要求书

1.一种智能运动环境参数监测装置，其特征在于，包括装置外壳以及通过电性连接的数据采集模块、自主传感运动模块、网络通讯模块、主控板和电源模块，所述数据采集模块包括数据采集卡以及安装在装置外壳上的温湿度传感器、PM2.5粉尘传感器、酒精气体传感器和VOC气体传感器，所述温湿度传感器、PM2.5粉尘传感器、酒精气体传感器和VOC气体传感器与所述数据采集卡的数模IO口相连；所述自主传感运动模块包括电机驱动模块、红外壁障传感器、循迹传感器和运动主控板，主控板、网络通讯模块、电机驱动模块安装在装置内上半部，红外壁障传感器安装在装置内正前方，循迹传感器安装在装置底部，所述电源模块包括安装在装置外壳下半部的蓄电池模块以及安装在装置外壳底部的电源开关。

2.如权利要求1所述的一种智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述电机驱动模块包括橡胶车轮和电机，该橡胶车轮为一组，对称安装在装置两侧，电机型号为28PA51G/28ZYT47-1280ME13安装在装置底盘上，与橡胶车轮连接，电机驱动线与电机驱动板输出口相连，用于驱动装置运动。

3.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，

所述温湿度传感器型号为DHT11，安装在装置外壳上，数据线连接至采集卡数字IO口，用于采集环境温度湿度数据。

4.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述PM2.5粉尘传感器型号为GP2Y1014AU，安装在装置外壳上，数据线连接至采集卡数字模拟IO口，用于采集环境PM2.5数据。

5.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述酒精气体传感器型号为MP-3B，安装在装置外壳上，数据线连接至采集卡模拟IO口，用于采集环境酒精气体浓度参数。

6.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述VOC气体传感器型号为MS1100，安装在装置外壳上，数据线连接至采集卡模拟IO口，用于采集环境VOC气体浓度参数。

7.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述红外壁障传感器安装在装置内部正前方，三个传感器的共同构成的视野角度为120°，距离半径3-80cm可调，数据线连接至主控板数字IO口，用于探测前方障碍物。

8.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述循迹传感器安装在装置底部，离地面15mm-20mm距离处，数据线连接至主控板数字IO口，用于探测固定轨道线。

9.根据权利要求1所述的智能运动环境参数监测装置，其特征在于，所述网络通讯模块包括网络收发模块A和网络收发模块B，所述运动主控板采用AVR控制器，电机驱动板型号为L298N，网络收发模块A型号为ESP8266以层叠插槽的方式固定在装置内部，用于各种运动模式下对装置的运动控制；所述数据采集卡采用AVR采集卡，网络收发模块B型号为ESP8266以层叠插槽的方式固定在装置内部，用于接受和发送环境参数。

10.一种智能运动环境参数监测装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、如权利要求1-9任一项所述的结构完成环境参数监测装置的组装；

S2、根据监测环境，选择自主壁障运动监测模式或者固定航道运动监测模式，如果选择后者，需要在地面上布置宽度>50mm的黑色航道线；

S3、按下装置电源开关，装置自动连接至预设路由，连入互联网，登录监控软件；

S4、通过手机或者电脑监控软件连接至互联网，设置定时运动采集时间周期、采样通道、采样频率、报警值以及测试记录信息；所有采样设置及数据记录信息将被写入文件并可调取查询；

S5、选择无线运动模式，包括自主壁障运动模式和固定航道运动模式，按下采集按钮开始运动采集环境参数；

S6、使用者在合适的时间按下软件停止按钮停止信号采集，在数据库中选择数据文件，进行记录信息的查询；

S7、完成数据采集及保存后，退出系统并按下电源开关给设备断电。