收集装置的制作方法

1.本技术涉及清洁技术领域，尤其涉及一种收集装置。

背景技术：

2.在室外场景下工作的带有清洁功能的收集装置，需要各种操作和检测，例如，检测收容框的收容状态，控制滚刷的高度等。然而目前的收集装置大部分依靠人工操作，还没有较好的收集装置可以自主实现收集装置的自主控制等。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种收集装置，可在收集目标物的过程中实现自主控制。
4.本技术提供的收集装置包括收容框、作业机构以及设置在作业机构上的滚刷。收集装置可拆卸连接于自移动设备上。收集装置还包括升降模块、位置检测模块以及控制模块。位置检测模块用于检测滚刷的实际离地高度。控制模块分别与升降模块、位置检测模块以及自移动设备进行通信，用于从自移动设备获取第一离地高度，控制模块还根据滚刷的实际离地高度以及第一离地高度输出第一控制信号至升降模块。升降模块用于根据第一控制信号控制滚刷相对地面上升或下降至第二离地高度，其中，第二离地高度不高于第一离地高度。
5.上述实施方式通过设置升降模块及位置检测模块，以实现针对滚刷的自主控制；还通过控制模块与自移动设备通信，以获取第一离地高度，从而根据第一离地高度及从位置检测模块获取的滚刷实际离地高度，控制滚刷相对地面上升或下降至第二离地高度，以降低滚刷与切割刀盘碰撞的风险，提升收集装置的安全性。
6.在一些实施例中，收集装置还包括与控制模块连接的收集检测模块。收集检测模块用于检测收容框的剩余容量并将剩余容量反馈给控制模块。控制模块根据剩余容量控制滚刷保持转动或停止转动。
7.上述实施方式通过设置收集检测模块，以检测收容框的剩余容量。
8.在一些实施方式中，收集装置还包括供电模块。供电模块还用于与自移动设备连接。供电模块用于从自移动设备获取电能以为收集装置供电。
9.上述实施方式通过设置供电模块，以将自移动设备的电能提供至收集装置。
10.在一些实施方式中，收集检测模块包括超声波检测单元、第一限流单元和第二限流单元。控制模块的第一输出端通过第一限流单元电连接超声波检测单元的输入端。控制模块用于通过第一输出端输出超声波使能信号，超声波使能信号指示超声波检测单元向收容框底部发送超声波信号。超声波检测单元的反馈端通过第二限流单元电连接控制模块的第一输入端。超声波检测单元用于通过反馈端向控制模块输出第一反馈信号，第一反馈信号用于指示收容框的剩余容量。
11.上述实施方式通过设置超声波检测单元、第一限流单元和第二限流单元，以通过超声波传感器安全地检测收容框的剩余容量。
12.在一些实施方式中，收集检测模块还包括第一电平转换单元和第二电平转换单元。第一电平转换单元串联在控制模块的第一输出端与超声波检测单元的输入端之间,第一电平转换单元用于对超声波使能信号进行电平转换。第二电平转换单元与串联于超声波检测单元的反馈端与控制模块的第一输入端之间，第二电平转换单元用于对第一反馈信号进行电平转换。
13.上述实施方式通过在控制模块与超声波检测单元之间设置电平转换单元，以实现不同电平之间的通信。
14.在一些实施方式中，第一电平转换单元包括开关管、第一电阻及第二电阻。开关管的被控端电连接至第一电源，开关管的第一端连接控制模块的第一输出端，开关管的第二端连接超声波检测单元的输入端。第一电阻的第一端连接第一电源，第一电阻的第二端连接开关管的第一端。第二电阻的第一端连接第二电源，第二电阻的第二端连接开关管的第二端。
15.在一些实施方式中，收集检测模块包括红外驱动单元以及红外检测单元，红外检测单元对应收容框的框口的两端设置。红外驱动单元的使能端与控制模块的第二输出端连接，红外驱动单元用于在接收到控制模块输出的红外使能信号时，输出红外驱动信号给红外检测单元。红外检测单元的驱动端连接至红外驱动单元的输出端，红外检测单元的输出端连接至控制模块的第二输入端，红外检测单元用于在通过驱动端接收到红外驱动信号后进行红外信号的收发，并根据红外信号的接收结果向控制模块输出第二反馈信号，第二反馈信号用于指示收容框的容量是否已经达到最大。
16.上述实施方式通过对应收容框的框口设置红外检测单元，以实现对收容框的剩余容量的检测。
17.在一些实施方式中，收集装置还包括连接结构，升降模块包括推杆电机及电机驱动电路，推杆电机的推杆经连接结构与滚刷连接。控制模块的第三输出端通过电机驱动电路连接至推杆电机，控制模块用于通过第三输出端输出第一控制信号至电机驱动电路，第一控制信号用于指示推杆电机的推杆伸缩以带动滚刷升降。
18.上述实施方式通过设置第一连接结构及电机驱动电路，以实现控制模块对推杆电机的自主控制。
19.在一些实施方式中，第一连接结构包括滑动件和滑轨，滚刷连接在滑动件的底部，推杆电机的推杆带动滑动件沿着滑轨上升或下降。位置检测模块包括若干第一霍尔单元及第一磁性件，若干第一霍尔单元沿着推杆的运动方向依次安装于滑动件上，第一磁性件设置于滑轨上，第一霍尔单元连接至控制模块的位置反馈输入端以输出位置反馈信号至控制模块，位置反馈信号用于指示滚刷的位置。
20.上述实施方式通过在第一连接结构上设置第一霍尔单元及第一磁性件，以实现对滚刷的位置检测。
21.在一些实施方式中，收集装置还包括第二霍尔单元及第二磁性件，第二磁性件安装于收容框上，第二霍尔单元安装在收容框与收集装置的连接处，第二霍尔单元连接至控制模块，第二霍尔单元用于感应第二磁性件的电磁信号并输出安装检测信号至控制模块，安装检测信号用于指示收容框是否完成安装。
22.上述实施方式通过在收集装置上设置第二霍尔单元及第二磁性件，以实现对收容
框的安装检测。
23.本技术提供的收集装置，通过设置升降模块及位置检测模块，以实现针对滚刷的自主控制；还通过控制模块与自移动设备通信，以获取第一离地高度，从而根据第一离地高度及从位置检测模块获取的滚刷实际离地高度，控制滚刷相对地面上升或下降至第二离地高度，以实现滚刷与自移动设备的高度随动。
附图说明
24.图1为本技术一实施例提供的收集装置连接自移动设备的示意图。
25.图2为图1所示的收集装置的部分拆解示意图。
26.图3为图1所示的收集装置的另一视角的示意图。
27.图4为图2示出的连接结构的示意图。
28.图5为图1所述的收集装置的电路框图。
29.图6为本技术一实施例中收集检测模块的部分电路图。
30.图7为本技术一实施例中的红外驱动单元的电路图。
31.图8为本技术一实施例中的红外检测单元的电路图。
32.图9为本技术一实施例中的电机驱动电路的电路图。
33.图10为本技术一实施例中的位置检测模块的部分电路图。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
37.下面将结合附图对一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.在室外场景下工作的带有清洁功能的收集装置，需要各种操作和检测，例如，检测收容框的收容状态，控制滚刷的高度等。然而目前的收集装置大部分依靠人工操作，还没有较好的收集装置可以自主实现收集装置的自主控制等。
39.为此，请参阅图1，本技术提供一种收集装置1，可实现清洁过程中的自主控制。其中，收集装置1可拆卸连接于自移动设备2上，并与自移动设备2通信，以接收自移动设备2的工作指令并控制收集装置1中的工作部件执行相应的操作。
40.可以理解，自移动设备2包括但不限于移动小车、avg(automated guided vehicle)小车、移动机器人、除草机、清扫机、割草机或任何其他可移动的装置。自移动设备2可用于执行第一工作任务，收集装置1可用于执行第二任务，第二任务与第一任务为关联
任务。示例性的，第一工作任务为扫地，第二工作任务为垃圾收集，或第一工作任务为割草、第二工作任务为草屑收集等等，本技术对此不作限制。在本技术实施例中，以自移动设备2为割草机，收集装置1用于收集自移动设备2切割后的掉落在地面上的草屑为例，说明收集装置1的结构及具体工作过程。自移动设备2还包括切割刀盘(图未示)，切割刀盘高速旋转，从而实现对草坪的切割和修剪作业。
41.进一步地，请参阅图2以及图3，本技术提供的收集装置1包括作业机构10以及收容框20。收容框20可拆卸地与作业机构10连接。作业机构10还包括滚刷101。如此，本技术提供的收集装置1通过滚刷101将地面、桌面等待清洁平面上的目标物(例如碎草/落叶/纸屑等)收集于收容框20中。
42.在一些实施例中，收容框20设置有开口的一端设置有第一卡扣件210。作业机构10上靠近收容框20的一端对应设置有第二卡扣件102。第一卡扣件210与第二卡扣件102互相卡合，从而实现收容框20与作业机构10可拆卸连接。在本技术实施例中，第一卡扣件210为按压式卡扣键。如此，可通过按压第一卡扣件210或释放第一卡扣件210，实现收容框20与作业机构10的活动连接。
43.请参阅图5，在一些实施例中，收集装置1还包括升降模块120、位置检测模块130及控制模块140。位置检测模块130用于检测滚刷101的实际离地高度。升降模块120及位置检测模块130均电性连接至控制模块140。控制模块140分别与升降模块120、位置检测模块130以及自移动设备2进行通信。控制模块140与自移动设备2通信，获取第一离地高度，该第一离地高度可以是自移动设备工作组件例如切割刀盘的离地高度。控制模块140根据该第一离地高度和滚刷101的实际离地高度，输出第一控制信号至升降模块120。升降模块120用于根据该第一控制信号控制滚刷101相对地面上升或下降至第二离地高度。可以理解，在本技术一些实施例中，该第二离地高度不高于第一离地高度。
44.可以理解，在一些实施例中，电性连接包括有线连接及无线连接。
45.可以理解，在一些实施例中，控制模块140可以是一集成控制芯片，例如微控制单元(microcontroller unit；mcu)。控制模块140设置在控制主板104(参图2所示)上。
46.请一并参阅图2及图4，在一些实施例中，升降模块120包括推杆电机1201(参图4)。推杆电机1201设置于作业机构10靠近自移动设备2的一侧。请参阅图4，收集装置1还包括连接结构103(参图2)。推杆电机1201的推杆12011经连接结构103与滚刷101连接。
47.在一些实施例中，连接结构103包括滑轨1031及滑动件1032。自移动设备2连接滑轨1031。滚刷101连接在滑动件1032的底部。推杆电机1201设置于滑轨1031的一侧。滑动件1032与推杆电机1201的推杆12011连接。如此，推杆电机1201的推杆12011带动滑动件1032沿着滑轨1031上升或下降，以使滚刷101沿着推杆12011的运动方向相对地面上升或下降。
48.请一并参阅图2及图4，在一些实施例中，位置检测模块130包括若干安装在盒体1301内的第一霍尔单元及第一磁性件1302。若干第一霍尔单元在盒体1301内沿着推杆12011的运动方向依次安装于滑动件1032上。第一磁性件1302设置于滑轨1031上。如此，当滑动件1032在推杆12011的带动下移动时，一并带动盒体1301移动时，若干第一霍尔单元与第一磁性件1302感应，且第一霍尔单元的磁通量随着第一霍尔单元与第一磁性件1302之间的距离的变化而变化，进而使若干第一霍尔单元输出的电平随着距离的变化而变化，从而可感测到推杆12011当前的位置，进而判断滚刷101当前的位置。
49.在一些实施例中，位置检测模块130包括4个第一霍尔单元。第一霍尔单元为霍尔传感器。第一磁性件1302为磁铁。
50.在本技术上述实施例中，控制模块140与自移动设备2通信，并从自移动设备2获取第一离地高度。控制模块140根据从位置检测模块130获取的实际离地高度，及从自移动设备2获取的第一离地高度，输出第一控制信号至升降模块120。升降模块120根据第一控制信号控制滚刷101相对地面上升或下降至第二离地高度。如此，在自移动设备2割草的同时，收集装置1可以同步进行收集的功能，并且通过高度上的配合，可以实现更佳的收集效果，且可降低滚刷101与自移动设备2的切割刀盘碰撞的风险，提升收集装置1的安全性。
51.请继续参阅图5，在一些实施例中，收集装置1还包括收集检测模块150。收集检测模块150用于检测收容框20的剩余容量并将剩余容量反馈给控制模块140。如此，控制模块140根据收容框20的剩余容量控制滚刷101保持转动或停止转动。
52.请一并参阅图2及图5，在一些实施例中，收集检测模块150包括超声波检测单元1501。超声波检测单元1501包括超声波传感器。超声波检测单元1501设置于作业机构10上靠近收容框20的一侧。超声波检测单元1501朝向收容框20底部设置。超声波检测单元1501向收容框20内发出超声波信号，并根据接收到的反射信号，输出第一反馈信号至控制模块140。控制模块140根据接收到的第一反馈信号确认收容框20底部的剩余容量。如此，当控制模块140根据超声波检测单元1501的第一反馈信号检测到收容框20满载，即没有剩余容量时，控制模块140控制滚刷101停止转动；当控制模块140根据超声波检测单元1501的第一反馈信号检测到收容框20还有剩余容量时，控制模块140控制滚刷101保持转动。
53.可以理解，在一些实施例中，控制模块140可根据接收到的第一反馈信号的信号强度确认收容框20的剩余容量。在另一些实施例中，超声波检测单元1501可以直接将侦测到的距离反馈作为第一反馈信号，并反馈至控制模块140，则控制模块140对接收到的第一反馈信号进行解析处理后，可以直接得到侦测到的距离，并根据该距离确定收容框20的剩余容量。
54.请继续参阅图2及图5，在一些实施例中，收集检测模块150包括红外检测单元1502。红外检测单元1502设置于作业机构10上靠近收容框20的一侧。当收容框20和作业机构10连接时，红外检测单元1502位于收容框20的开口的两侧。在一些实施例中，红外检测单元1502包括红外发射器15021及红外接收器15022，红外发射器15021与红外接收器15022分别设置于作业机构10的壳体伸入收容框20的两端。其中，红外发射器15021用于发射红外信号，红外接收器15022用于接收红外信号，并根据接收到的红外信号输出第二反馈信号。可以理解，当收容框20满载时，红外发射器15021发射的红外信号被收容框20内的目标物阻挡，红外接收器15022接收不到该红外信号，或接收到的红外信号的强度较弱。当收容框20未满载时，红外发射器15021发射的红外信号可较少阻挡地被红外接收器15022接收到，也即，红外接收器15022接收到的红外信号强度较强。相应地，红外接收器15022输出的第二反馈信号的信号强度可根据接收到的红外信号的强弱产生相应的变化。如此，控制模块140可根据红外接收器15022输出的第二反馈信号的强度判断收容框20的装载量是否已经达到最大。
55.可以理解，在另一些实施例中，红外检测单元1502可以同时集成有红外发射器及红外接收器。如此，通过在作业机构10上对应收容框20的开口的两端设置两红外检测单元
1502，亦可实现上述检测方案。
56.可以理解，在一些实施例中，收集检测模块150可以仅包括超声波检测单元1501或红外检测单元1502中的任一种。在另一些实施例中，收集检测模块150可以同时设置有超声波检测单元1501及红外检测单元1502，如此，可在超声波检测单元1501输出异常的第一反馈信号时，通过红外检测单元1502输出的第二反馈信号进一步确认收容框20的装载状态。
57.请继续参阅图5，在一些实施例中，收集装置1还包括供电模块160。供电模块160用于与自移动设备2连接，并从自移动设备2获取电能以为收集装置1供电。例如，在一些实施例中，自移动设备2用于输出24v的供电电压。供电模块160用于将接收到的24v电压转化为各种幅值不同的电压，例如12v、3.8v及/或3.3v等，以为收集装置1上的各模块及/或电机供电。在一些实施例中，如图5所示，收集装置1通过控制器局域网络(controller area network,can)总线连接至自移动设备2及供电模块160，以实现自移动设备2与收集装置1之间的通信及供电。
58.请继续参阅图5，在一些实施例中，收集装置1对应滚刷101还设置有滚刷驱动模块110，用于驱动滚刷101转动。控制模块140与滚刷驱动模块110连接，输出控制指令至滚刷驱动模块，以控制滚刷转动或停止转动。
59.示例性的，如图5所示，滚刷驱动模块110包括依次电连接的电机控制芯片1101、电机驱动芯片1102、三相开关逆变电路1103及滚刷电机1104。其中，电机控制芯片1101电连接至控制模块140。控制模块140通过通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart总线)输出控制指令至电机控制芯片1101。在一些实施例中，电机控制芯片1101继而根据接收到的指令输出脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)信号至电机驱动芯片1102。电机驱动芯片1102接收到pwm信号后，输出具有相应占空比的驱动信号至三相开关逆变电路1103以控制三相开关逆变电路1103中的开关管的导通和关断。三相开关逆变电路1103用于将供电模块160输出的直流电压转换为滚刷电机1104的驱动电压，以驱动滚刷电机1104，从而使滚刷101按照对应的转速运转。
60.可以理解，在一些实施例中，滚刷驱动模块110可以包括更多或更少的单元，其中一些单元可以根据需要替换，本技术对此不作限制。例如，滚刷电机1104可以使用单相电机，则三相开关逆变电路1103可以替换为单相电压变换电路。又例如，电机驱动芯片、电机控制芯片可以集成为一个芯片，或者集成至控制模块140中。
61.可以理解，控制模块140也可以通过其他总线例如can总线输出控制指令至滚刷驱动模块110。
62.请继续参阅图2及图5，在一些实施例中，收集装置1还包括电性连接至控制模块140的连接检测模块170。连接检测模块170用于检测收容框20是否安装至收集装置1的作业机构10上。在一些实施例中，连接检测模块170包括第二霍尔单元1701及第二磁性件1702(参图2)。其中，第二磁性件1702安装于收容框20上的第一卡扣件210上，第二霍尔单元1701安装在收容框20与收集装置1的连接处，即第二霍尔单元1701安装在第二卡扣件102上。第二霍尔单元1701连接至控制模块140。第二霍尔单元1701用于感应第二磁性件1702的电磁信号并输出安装检测信号至控制模块140，该安装检测信号用于指示收容框20是否完成安装。
63.连接检测模块170的工作原理如下：当第一卡扣件210与第二卡扣件102互相卡合
时，第二霍尔单元1701紧靠第二磁性件1702，如此，第二霍尔单元1701可感应到第二磁性件1702的电磁信号，并输出相应的反馈信号；当第一卡扣件210远离第二卡扣件102，即作业机构10与收容框20互相远离时，第二霍尔单元1701亦与第二磁性件1702互相远离，如此，第二霍尔单元1701感应不到第二磁性件1702的电磁信号，第二霍尔单元1701输出的反馈信号亦产生相应的改变。如此，控制模块140可根据第二霍尔单元1701输出的反馈信号的不同，确认收容框20是否安装至作业机构10上。可以理解，当控制模块140通过连接检测模块170确认收容框20未安装至作业机构10上时，控制模块140控制滚刷101及推杆电机1201停止工作，并输出相应的提示信息，以提醒安装收容框20。
64.在一些实施例中，收容框20还可以是可折叠收容框。如此，收容框20处于折叠状态时，可减少占用的体积，方便用户收纳。
65.请参阅图6，图6为本技术一实施例提供的收集检测模块150的部分电路图。在一些实施例中，收集检测模块150还包括第一限流单元15013及第二限流单元15014。控制模块140的第一输出端通过第一限流单元15013电连接至超声波检测单元1501的输入端in。超声波检测单元1501的反馈端fb通过第二限流单元15014电连接控制模块140的第一输入端。可以理解，第一限流单元15013及第二限流单元15014用于限制控制模块140与超声波检测单元1501连接的支路的电流的大小，以降低因对应支路的电流过大而造成的烧坏控制模块140及超声波检测单元1501的风险。
66.可以理解，控制模块140用于通过第一输出端uart2_tx输出超声波使能信号至超声波检测单元1501的输入端in。超声波使能信号用于指示超声波检测单元1501向收容框20的底部发送超声波信号。当超声波检测单元1501在超声波使能信的控制下输出超声波信号后，且接收到反射回的超声波信号时，超声波检测单元1501通过反馈端fb向控制模块140输出第一反馈信号。第一反馈信号可用于指示收容框20的剩余容量。可以理解，控制模块140通过第一输入端uart2_rx接收到第一反馈信号后，可根据预设程序解析第一反馈信号的波形，以处理得到对应的距离，从而确定收容框20的剩余容量。
67.在一些实施例中，第一限流单元15013及第二限流单元15014可以是电阻。
68.请继续参阅图6，在一些实施例中，收集检测模块150还包括第一电平转换单元15011和第二电平转换单元15012。第一电平转换单元15011串联在控制模块140的第一输出端uart2_tx与超声波检测单元1501的输入端in之间。第一电平转换单元15011用于对超声波使能信号进行电平转换。第二电平转换单元15012串联于超声波检测单元1501的反馈端fb与控制模块140的第一输入端uart2_rx之间，第二电平转换单元15012用于对第一反馈信号进行电平转换。
69.在一些实施例中，第一电平转换单元15011包括开关管q1、电阻r1及电阻r2。开关管q1的被控端电连接至第一电源vcc1。开关管q1的第一端连接控制模块140的第一输出端uart2_tx。开关管q1的第二端连接超声波检测单元1501的输入端in。电阻r1的第一端连接第一电源vcc1。电阻r1的第二端连接开关管q1的第一端。电阻r2的第一端连接第二电源vcc2。电阻r2的第二端连接开关管q1的第二端。
70.在一些实施例中，开关管q1为n型mos管。mos管的栅极为开关管q1的被控端，mos管的源极为开关管q1的第一端，mos管的漏极为开关管q1的第二端。
71.在本技术实施例中，第二电平转换单元15012的电路结构与第一电平转换单元
15011的电路结构大致相同，区别在于第二电平转换单元15012中的开关管q2的第一端连接至控制模块140的第一输入端uart2_rx；第二电平转换单元15012中的开关管q2的第二端连接至超声波检测单元1501的反馈端fb。
72.在一些实施例中，第一电源vcc1用于提供3.3v的电压，第二电源vcc2用于提供3.8v的电压。可以理解，在其他实施例中，第一电源vcc1和第二电源vcc2的电压可以根据控制模块140和超声波检测单元1501的实际通信电设置。
73.如下将举例进一步说明第一电平转换单元15011的工作过程：
74.当控制模块140通过第一输出端uart2_tx输出3.3v的超声波使能信号时，第一电平转换单元15011中的开关管q1截止不导通，超声波检测单元1501的输入端经电阻r2上拉到3.8v,如此，超声波检测单元1501的输入端in接收到的信号的电压为3.8v，也就是说，控制模块140经第一输出端uart2_tx输出的超声波使能信号的电压从3.3v转化为3.8v，从而实现了高电平3.3v到高电平3.8v的通信。当控制模块140通过第一输出端uart2_tx输出0v的超声波使能信号时，第一电平转换单元15011中的开关管q1导通，如此，第一输出端uart2_tx输出的超声波使能信号的电压保持0v，从而实现了低电平0v到低电平0v的通信。当超声波检测单元1501通过反馈端fb输出3.8v的第一反馈信号至控制模块140的第一输入端uart2_rx时，第二电平转换单元15012中的开关管q2截止不导通，控制模块140的第一输入端uart2_rx经电阻r1上拉到3.3v,如此，反馈端fb输出的第一反馈信号的电压从3.8v转化为3.3v，从而实现了高电平3.8v到高电平3.3v的通信；当超声波检测单元1501通过反馈端fb输出0v的第一反馈信号至控制模块140的第一输入端uart2_rx时，第二电平转换单元15012中的开关管q2截止不导通，此时，开关管q2上的体二极管两侧存在压差，体二极管导通,使得控制模块140的第一输入端uart2_rx的电压拉低至0.6v，从而实现了低电平0v到低电平0.6v的通信。
75.可以理解，上述第一限流单元15013和第一电平转换单元15011为可替代关系，第二限流单元15014和第二电平转换单元15012为可替代关系。当控制模块140的通信电平与超声波检测单元1501的通信电平一致时，则此时，无需第一电平转换单元15011和第二电平转换单元15012进行电平转换，而直接通过第一限流单元15013和第二限流单元15014进行限流。当控制模块140的通信电平与超声波检测单元1501的通信电平不一致时，控制模块140与超声波检测单元1501之间通过第一电平转换单元15011和第二电平转换单元15012进行电平转换后通信。
76.可以理解，第一电平转换单元15011和第二电平转换单元15012中的电阻r1的电阻值可以相同，可以不相同；第一电平转换单元15011和第二电平转换单元15012中的电阻r2的电阻值可以相同，可以不相同。本技术并不对电路中的各电阻的阻值进行限制，本领域技术人员可根据实际需要进行调整。
77.请参阅图7，在一些实施例中，收集检测模块150还包括红外驱动单元1503。红外驱动单元1503的使能端infrared_en与控制模块140的第二输出端连接。红外驱动单元1503用于在通过使能端infrared_en接收到控制模块140经第二输出端输出的红外使能信号时，通过输出端vcc_infrared输出红外驱动信号给红外检测单元1502。
78.在一些实施例中，红外驱动单元1503包括开关管q3、开关管q4以及第三电源vcc3。其中，当控制模块140的第二输出端输出的红外使能信号为第一电平(例如高电平)时，开关
管q4导通，进而使得开关管q3的被控端经开关管q4接地，此时，开关管q3导通。如此，第三电源vcc3经开关管q3与红外驱动单元1503的输出端vcc_infrared连通，红外驱动单元1503经输出端vcc_infrared输出的红外驱动信号为第三电源vcc3的电压，可以为红外检测单元1502供电，从而驱动红外检测单元1502输出红外信号。
79.可以理解，在一些实施例中，第三电源vcc3可以为12v、3.3v等，可以依据红外检测单元1502中红外收发器的工作电压设置，本技术对此不作限制。
80.可以理解，在一些实施例中，开关管q4为npn型三极管。开关管q4的第一端为三级管的集电极，开关管q4的第二端为三级管的发射极，开关管q4的被控端为三级管的基极。开关管q3为p型mos管，开关管q3的第一端为mos管的源极，开关管q3的第二端为mos管的漏极，开关管q3的被控端为mos管的栅极。
81.在本技术实施例中，红外驱动单元1503还包括电阻r3、r4、r5、r6以及电容c1。开关管q3第一端经电阻r4连接至第三电源vcc3。开关管q3第二端连接至红外驱动单元1503的输出端vcc_infrared。电阻r5与电容c1并联连接于开关管q3的第一端与被控端之间。电阻r6一端连接至开关管q3的第一端，另一端连接至开关管q4的第一端。开关管q4的第二端接地。开关管q4的被控端通过电阻r3连接红外驱动单元1503的使能端infrared_en，进而至控制模块140的第二输出端，以接收控制模块140的第二输出端输出的红外使能信号。
82.在一些实施例中，红外驱动单元1503还包括电容c2及电容c3。电容c2及电容c3并联连接于红外驱动单元1503的输出端vcc_infrared与地之间，以对红外驱动信号进行滤波处理。
83.可以理解，在本技术中，电阻r5与滤波电容c1并联连接，可降低栅极电流并对栅极电流进行滤波处理。电阻r4连接于第三电源vcc3与开关管q3的源极之间，用于限流，从而保护开关管q3。
84.请参阅图8，红外检测单元1502还包括连接器15023。连接器15023连接至红外发射器15021及红外接收器15022(图8未示出)。连接器15023的引脚1及引脚4一端分别对应连接至红外发射器及红外接收器的供电端，也即，连接器15023的引脚1和4即为红外检测单元1502的驱动端。红外检测单元1502的驱动端连接至红外驱动单元1503的输出端vcc_infrared。如此，当红外驱动单元1503输出红外驱动信号时，红外发射器及红外接收器开始工作。连接器15023的引脚3一端连接至红外接收器的反馈端，以接收红外接收器的检测结果，也即，连接器15023的引脚3为红外接收器的反馈端。在本技术实施例中，红外检测单元1502还包括开关管q5及电阻r7-r10。连接器15023的引脚3通过电阻r7连接至开关管q2的被控端。电阻r8连接于红外驱动单元1503的输出端vcc_infrare和引脚3之间。电阻r9一端连接至电源第四电源vcc4，另一端连接至开关管q5的第一端。开关管q5的第二端接地。开关管q5的第一端还通过电阻r10连接至红外检测单元1502的输出端infrared_det,继而连接至控制模块140的第二输入端，以输出第二反馈信号至控制模块140。
85.如上所述，红外检测单元1502的驱动端连接至红外驱动单元1503的输出端vcc_infrared。红外检测单元1502的输出端infrared_det连接至控制模块140的第二输入端。红外检测单元1502用于在通过驱动端接收到红外驱动信号后进行红外信号的收发，并根据红外信号的接收结果，通过输出端infrared_det向控制模块140输出第二反馈信号。第二反馈信号用于指示收容框20的容量是否已经达到最大。
86.可以理解，在一些实施例中，第四电源vcc4可以为3.3v等，可以依据第三电源vcc3的电压以及开关管q5的类型设置，使得第四电源vcc4与第三电源vcc3之间的压差可以使开关管q5导通，本技术对此不作限制。
87.可以理解，在一些实施例中，开关管q5可以为npn型三极管。开关管q5的第一端为三级管的集电极，开关管54的第二端为三级管的发射极，开关管q5的被控端为三级管的基极。此时，则第四电源vcc4的电压小于第三电源vcc3的电压。
88.以下以开关管q5为npn型三极管为例描述红外检测单元1502的工作原理。红外检测单元1502接收到红外驱动信号后，图8所示的红外检测单元1502的电路的工作原理如下：
89.红外驱动单元1503经输出端vcc_infrared输出红外驱动信号为红外检测单元1502供电后，与连接器15023连接的红外发射器15021及红外接收器15022开始工作。由于引脚3经电阻r8连接至红外驱动单元1503的输出端vcc_infrared，也即连接至第三电源vcc3，当红外接收器15022并未接收到红外光信号时，引脚3为高阻态(既不输出高电压也不输出低电压)，开关管q5的被控端的电压经电阻r8上拉为第三电源vcc3的电压，开关管q5第一端的电压经电阻r9上拉为第四电源vcc4的电压。此时，开关管q5被控端的电压大于开关管q5的第一端的电压，开关管q2不导通。如此，经开关管q5的第二端输出的第二反馈信号，即红外检测单元1502的输出端infrared_det输出的第二反馈信号由于电阻r9的上拉作用，使得第二反馈信号为高电平信号。当红外接收器15022接收到红外光信号，引脚3输出的信号为低电平信号，开关管q5的被控端的电压被拉低，小于开关管q5的第一端的电压，此时，开关管q2导通。红外检测单元1502的输出端infrared_det经开关管q2的第二端接地，输出的第二反馈信号为低电平。
90.也就是说，在本技术实施例中，当红外检测单元1502未检测到红外光时，输出至控制模块140的第二反馈信号为高电平信号，控制模块140确认收容框20还有剩余容量；当红外检测单元1502检测到红外光时，输出至控制模块140的第二反馈信号为低电平信号，控制模块140确认收容框20的容量已达最大。
91.在一些实施例中，红外检测单元1502还包括电容c4。引脚3通过电容c4接地进行滤波，以降低瞬间电压对引脚3的冲击。
92.请再次参阅图5，在一些实施例中，升降模块120还包括电机驱动电路1202。控制模块140通过电机驱动电路1202连接至推杆电机1201。控制模块140用于通过第三输出端输出第一控制信号至电机驱动电路1202。第一控制信号用于指示推杆电机1201的推杆12011伸缩以带动滚刷101升降。
93.请参阅图9，在一些实施例中，电机驱动电路1202包括电机驱动芯片12022。控制模块140的第三输出端包括第一子输出端lift_moto_in1及第二子输出端lift_moto_in2。第一控制信号包括第一子控制信号及第二子控制信号。控制模块140通过第一子输出端lift_moto_in1输出第一子控制信号至电机驱动芯片12022的第一输入引脚in1，以及通过第二子输出端lift_moto_in2输出第二子控制信号至电机驱动芯片12022的第二输入引脚in2。电机驱动芯片12022的第一输出引脚out1及第二输出引脚out2均电连接至电压引脚vm。电机驱动芯片12022用于根据第一输入引脚in1及第二输入引脚in2接收到的信号的电平状态，控制第一输出引脚out1及第二输出引脚out2的相对电压，以输出对应的电压至推杆电机1201，驱动电机工作。例如，在一些实施例中，当第一子输出端lift_moto_in1输出高电平，
第二子输出端lift_moto_in2输出低电平时，第一输出引脚out1及第二输出引脚out2输出正向电压，以驱动推杆电机1201伸长，从而带动滚刷101上升；当第一子输出端lift_moto_in1输出低电平，第二子输出端lift_moto_in2输出高电平时，第一输出引脚out1及第二输出引脚out2输出反向电压，以驱动推杆电机1201收缩，从而带动滚刷101下降。
94.电机驱动芯片12022的电流监测引脚isen经电阻r15连接至推杆电机1201，用于检测推杆电机1201上的驱动电流。电机驱动芯片的反馈端fault还经电阻r13连接至控制模块140的第三输入端lift_moto_fault。电机驱动电路1202在推杆电机1201的驱动电流超过预设阈值时，通过电机驱动芯片12022的反馈端fault输出预警信号至控制模块140的第三输入端lift_moto_fault。控制模块140接收到预警信号后，通过电机驱动电路1202控制推杆电机1201停止工作，或者控制模块140直接输出相应的预警信息。
95.进一步地，当推杆电机1201的推杆12011上升至最高位置或下降至最低位置时，电机驱动电路1202通过电机驱动芯片12022的电流监测引脚isen检测到的推杆电机1201的驱动电流均为零，并通过电机驱动芯片12022的反馈端fault输出对应的反馈信号至控制模块140的第三输入端lift_moto_fault。如此，控制模块140结合电机驱动电路1202的电流检测结果及位置检测模块130的检测结果，可以确定推杆电机1201的推杆12011的位置，从而确定滚刷101的位置。
96.在一些实施例中，电机驱动电路1202还包括限压单元12021，用于将电机驱动芯片12022的第一输出引脚out1及第二输出引脚out2输出的驱动信号的电压值限定在一预设电压值以下，以降低推杆电机1201的损坏风险。在一些实施例中，限压单元12021包括第一稳压二极管d1及第二稳压二极管d2。其中，第一稳压二极管d1的阴极连接至电压引脚vm，第一稳压二极管d1的阳极连接至第一输出引脚out1，第二稳压二极管d2的阴极连接至第一输出引脚out1，第二稳压二极管d2的阳极接地。如此，第一输出引脚out1输出至推杆电机1201的第一驱动信号的电压值被限制为电压引脚vm输出的电压，例如12v。电机驱动芯片12022的第二输出引脚out2与电压引脚vm之间亦连接有限压单元12021，在此不再赘述。
97.请继续参阅图10，图10为位置检测模块130的部分电路图。在一些实施例中，位置检测模块130包括连接器1303。连接器电性连接于盒体1301内的各个第一霍尔单元与控制模块140之间。若干霍尔单元的供电引脚均与连接器1303的引脚1连接，经该引脚1与第十一电源vcc11连接以接受供电。若干第一霍尔单元的输出引脚与连接器1303的其他各个引脚(例如引脚2-4)连接，通过连接器的各个引脚输出霍尔检测信号至控制模块140的多个位置反馈输入检测端(例如第一位置反馈输入检测端hall_1、第二位置反馈输入检测端hall_2、第三位置反馈输入检测端hall_3及第四位置反馈输入检测端hall_4)。在一些实施例中，当第一霍尔单元与第一磁性件1302之间的距离小于或等于预设距离阈值时，第一霍尔单元输出的霍尔检测信号为第一电平信号；当第一霍尔单元与第一磁性件1302之间的距离大于预设距离阈值时，第一霍尔单元输出第二电平信号。在一些实施例中，第一电平信号为低电平信号，第二电平信号为高电平信号。
98.请继续参考图10，在一些实施例中，连接器1303引脚2-5均经过限流电阻与控制模块140的位置反馈检测端连接，例如，引脚2经电阻r17与第一位置反馈输入检测端hall_1连接，以避免对控制模块140引脚造成损害。同时，连接器1303引脚2-5均经过上拉电阻与以一电源连接，例如，引脚2经电阻r16与第七电源vcc7连接。如此，当第一霍尔单元输出低电平
信号时，则位置反馈检测端可以检测到低电平信号，当第一霍尔单元输出高电平信号时，则位置反馈检测端可以检测到经电阻r16分压后的高电平信号以避免损害控制模块140的引脚。
99.在一些实施例中，除接地引脚外，连接器1303的各个引脚还经一tvs管(transient voltage suppressor，瞬态二极管)接地，以避免静电输入击穿与各引脚连接的其他器件，例如控制模块140的各个位置反馈输入检测端。
100.可以理解，本技术并不对说明书中提及的各模块的电路结构进行具体的限制，本领域技术人员可根据本技术思想，替换成任意可实现对应功能的电路、模块或集成芯片等。
101.综上所述，本技术实施例中提供的收集装置1，通过设置升降模块120及位置检测模块130，可以实现基于位置检测对滚刷101进行自主控制。通过设置收集检测模块150，可以确定收容框20的剩余容量，以在收容框20满载时，控制滚刷101停止工作，从而实现对收集过程的自主控制。通过设置连接检测模块170，以实现对收容框20是否连接至作业机构的检测，并在收容框20未连接至作业机构时停止工作。
102.本技术实施例提供的收集装置1，还通过控制模块140与自移动设备2通信，以获取第一离地高度，从而根据第一离地高度及从位置检测模块130获取的滚刷实际离地高度，控制滚刷101相对地面上升或下降至第二离地高度，以降低滚刷101与切割刀盘碰撞的风险，提升收集装置1的安全性。
103.另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本技术公开的范围之内。

技术特征：

1.一种收集装置，所述收集装置包括收容框、作业机构以及设置在作业机构上的滚刷，其特征在于，所述收集装置可拆卸连接于自移动设备上，所述收集装置还包括升降模块、位置检测模块以及控制模块；所述位置检测模块，用于检测所述滚刷的实际离地高度；所述控制模块，分别与所述升降模块、所述位置检测模块以及所述自移动设备进行通信，用于从所述自移动设备获取第一离地高度，所述控制模块还根据所述滚刷的实际离地高度以及所述第一离地高度输出第一控制信号至所述升降模块；所述升降模块，用于根据所述第一控制信号控制所述滚刷相对地面上升或下降至第二离地高度，其中，所述第二离地高度不高于所述第一离地高度。2.如权利要求1所述的收集装置，其特征在于，所述收集装置还包括与所述控制模块连接的收集检测模块，所述收集检测模块用于检测所述收容框的剩余容量并将所述剩余容量反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述剩余容量控制所述滚刷保持转动或停止转动。3.如权利要求2所述的收集装置，其特征在于，所述收集装置还包括供电模块，所述供电模块还用于与所述自移动设备连接，所述供电模块用于从所述自移动设备获取电能以为所述收集装置供电。4.如权利要求2所述的收集装置，其特征在于，所述收集检测模块包括超声波检测单元、第一限流单元和第二限流单元；所述控制模块的第一输出端通过所述第一限流单元电连接所述超声波检测单元的输入端，所述控制模块用于通过第一输出端输出超声波使能信号，所述超声波使能信号指示所述超声波检测单元向所述收容框底部发送超声波信号；所述超声波检测单元的反馈端通过所述第二限流单元电连接所述控制模块的第一输入端，所述超声波检测单元用于通过所述反馈端向所述控制模块输出第一反馈信号，所述第一反馈信号用于指示所述收容框的剩余容量。5.如权利要求4所述的收集装置，其特征在于，所述收集检测模块还包括第一电平转换单元和第二电平转换单元；所述第一电平转换单元串联在所述控制模块的第一输出端与所述超声波检测单元的输入端之间,所述第一电平转换单元用于对所述超声波使能信号进行电平转换；所述第二电平转换单元与串联于所述超声波检测单元的反馈端与所述控制模块的第一输入端之间，所述第二电平转换单元用于对所述第一反馈信号进行电平转换。6.如权利要求5所述的收集装置，其特征在于，所述第一电平转换单元包括开关管、第一电阻及第二电阻；所述开关管的被控端电连接至第一电源，所述开关管的第一端连接所述控制模块的第一输出端，所述开关管的第二端连接所述超声波检测单元的输入端；所述第一电阻的第一端连接所述第一电源，所述第一电阻的第二端连接所述开关管的第一端；所述第二电阻的第一端连接第二电源，所述第二电阻的第二端连接所述开关管的第二端。7.如权利要求2所述的收集装置，其特征在于，所述收容框和所述作业机构在所述收容
框的开口处连接，所述收集检测模块包括红外驱动单元以及红外检测单元，所述红外检测单元设置在所述作业机构上，所述收容框与所述作业机构连接时，所述红外检测单元位于所述收容框的开口的两侧；所述红外驱动单元的使能端与所述控制模块的第二输出端连接，所述红外驱动单元用于在接收到所述控制模块输出的红外使能信号时，输出红外驱动信号给所述红外检测单元；所述红外检测单元的驱动端连接至所述红外驱动单元的输出端，所述红外检测单元的输出端连接至所述控制模块的第二输入端，所述红外检测单元用于在通过所述驱动端接收到所述红外驱动信号后进行红外信号的收发，并根据红外信号的接收结果向所述控制模块输出第二反馈信号，所述第二反馈信号用于指示所述收容框的容量是否已经达到最大。8.如权利要求1所述的收集装置，其特征在于，所述收集装置还包括连接结构，所述升降模块包括推杆电机及电机驱动电路，所述推杆电机的推杆经连接结构与所述滚刷连接；所述控制模块的第三输出端通过所述电机驱动电路连接至所述推杆电机，所述控制模块用于通过所述第三输出端输出所述第一控制信号至所述电机驱动电路，所述第一控制信号用于指示所述推杆电机的推杆伸缩以带动所述滚刷升降。9.如权利要求8所述的收集装置，其特征在于，所述连接结构包括滑动件和滑轨，所述滚刷连接在所述滑动件的底部，所述推杆电机的推杆带动所述滑动件沿着所述滑轨上升或下降；所述位置检测模块包括若干第一霍尔单元及第一磁性件，所述若干所述第一霍尔单元沿着所述推杆的运动方向依次安装于所述滑动件上，所述第一磁性件设置于所述滑轨上，所述第一霍尔单元连接至所述控制模块的位置反馈输入端以输出位置反馈信号至所述控制模块，所述位置反馈信号用于指示所述滚刷的位置。10.如权利要求1所述的收集装置，其特征在于，所述收集装置还包括第二霍尔单元及第二磁性件，所述第二磁性件安装于所述收容框上，所述第二霍尔单元安装在所述收容框与所述作业机构的连接处，所述第二霍尔单元连接至所述控制模块，所述第二霍尔单元用于感应所述第二磁性件的电磁信号并输出安装检测信号至所述控制模块，所述安装检测信号用于指示所述收容框是否完成安装。

技术总结

本申请提供一种收集装置，包括收容框、作业机构以及设置在作业机构上的滚刷，收集装置可拆卸连接于自移动设备上。收集装置还包括升降模块、位置检测模块以及控制模块。位置检测模块用于检测滚刷的实际离地高度。控制模块分别与升降模块、位置检测模块以及自移动设备进行通信，用于从自移动设备获取第一离地高度，控制模块还根据滚刷的实际离地高度以及第一离地高度输出第一控制信号至升降模块。升降模块用于根据第一控制信号控制滚刷相对地面上升或下降至第二离地高度，其中，第二离地高度不高于第一离地高度。本申请提供的收集装置可实现自主控制，方便用户操作。方便用户操作。方便用户操作。