基于人工智能的智能機器人的電源管理系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及人工智能技術領域，尤其涉及一種基于人工智能的智能機器人的電源管理系統和方法。
【背景技術】
[0002]人工智能(Artificial Intelligence，Al)是研宄、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研宄包括智能機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
[0003]智能機器人內部需要供電的負載種類繁多，有一般手機平板通用的處理器模塊、攝像頭模組、屏幕模組，有對電源要求較高的傳感器電路、WIFI電路、藍牙電路，還有容易對電源產生干擾和損壞的電動機等器件。為此，需要設計適用于智能機器人的電源管理方案。

【發明內容】

[0004]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
[0005]為此，本發明的一個目的在于提出一種基于人工智能的智能機器人的電源管理系統，該系統可以適用于智能機器人的電源管理。
[0006]本發明的另一個目的在于提出一種基于人工智能的智能機器人的電源管理方法。
[0007]為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理系統，包括:電源接入模塊，用于接入電源；負載電源生成模塊，與所述電源接入模塊連接，用于將接入的電源轉換為負載需要的電源；其中，所述負載電源生成模塊具有樹形結構。
[0008]本發明第一方面實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理系統，通過采用樹形的負載電源生成模塊，可以對整個電源系統進行逐級的、有針對性的管理，從而適用于智能機器人。
[0009]為達到上述目的，本發明第二方面實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理方法，包括:接入電源；采用樹形結構，將接入的電源轉換為負載需要的電源。
[0010]本發明第二方面實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理方法，通過采用樹形的負載電源生成模塊，可以對整個電源系統進行逐級的、有針對性的管理，從而適用于智能機器人。
[0011]本發明附加的方面和優點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，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0012]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0013]圖1是本發明一實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理系統的結構示意圖；
[0014]圖2是本發明另一實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理系統的結構示意圖；
[0015]圖3是本發明實施例中第一分支節點進行分路的示意圖；
[0016]圖4是本發明另一實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理方法的流程示意圖；
[0017]圖5是本發明另一實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的模塊或具有相同或類似功能的模塊。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0019]圖1是本發明一實施例提出的基于人工智能的智能機器人的電源管理系統的結構示意圖，該系統10包括:
[0020]電源接入模塊11，用于接入電源；
[0021]負載電源生成模塊12，與所述電源接入模塊11連接，用于將接入的電源轉換為負載需要的電源；
[0022]其中，所述負載電源生成模塊12具有樹形結構。
[0023]本實施例的電源管理系統可以具體應用在智能機器人上。智能機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，參見圖2，本實施例中，電源接入模塊可以具體是電源多路復用器，電源多路復用器的輸入可以包括:12V外接電源和7.4V鋰電池。其中，當存在外接電源時，電源多路復用器切換為外接電源給系統供電，并且還可以同時給鋰電池進行充電，當沒有外接電源時，電源多路復用器切換為鋰電池給系統供電。另外，還可以在外接電源與電源多路復用器之間設置充電前端保護電路，用來對鋰電池進行保護，以及，在鋰電池與電源多路復用器之間設置電池電源管理模塊。
[0025]智能機器人需要供電的負載包括:處理器、顯示屏、攝像頭、聲卡、電動機、傳感器、WIF1、藍牙等模塊。分析智能機器人每個負載對電源的需求和影響如下:
[0026]處理器對電源的要求最高，要求專用的電源管理芯片進行管理。
[0027]顯示屏、攝像頭要求多種電平，工作電流較為穩定，對電源的干擾較小。
[0028]聲卡要求5V穩壓供電，工作電流較為穩定，對電源的干擾較小。
[0029]電動機要求6V?8.4V供電，工作電流與轉速相關，為變化量，并且電流需求較大，對電源的干擾極大。
[0030]傳感器要求3.3V供電，工作電流非常小，但是對電源噪聲很敏感。
[0031]WIF1、藍牙模塊要求3.3V供電，對電源的干擾較小。
[0032]由于各負載對電源要求不同，本發明實施例中，采用樹形結構對各負載的電源進行管理。
[0033]參見圖2，所述負載電源生成模塊包括:
[0034]第一分支節點I，設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電源和系統電源。
[0035]具體的，參見圖3，在電源多路復用器的輸出電路(該電路上傳輸接入的電源)上設置第一分支節點1，在第一分支節點處，可以采用兩個支路的導線對接入的電源進行分路，以分別得到電機電源和系統電源。
[0036]另外，在系統電源和電機電源所在的支路上可以分別采用隔離器，以實現兩個支路的隔離保護。例如，參見圖3，在系統電源和電機電源所在的支路上分別設置第一直流電壓隔離器31和第二直流電壓隔離器32。另外，參見圖3，在電機電源所在支路上還可以設置直流(DC-DC)電壓轉換電路33，并且增加軟啟動過程以避免電動機在啟動時電流瞬間增大造成接入電源電壓下滑。在系統電源所在支路上設置旁路電容34，避免因為接入電源不穩定，影響其它電路正常工作。
[0037]通過設置第一分支節點，可以將接入的電源分為系統電源和電機電源，以滿足系統負載和電機負載對電源的不同需求。
[0038]參見圖2，所述負載電源生成模塊還包括:
[0039]第二分支節點2，設置在所述電機電源所在的支路上，用于將所述電機電源分為電機驅動電源和電機控制電源，所述電機驅動電源作為電機的電源，所述電機控制電壓作為電機控制芯片的電源。
[0040]例如，類似第一分支節點，在電機電源所在支路上，采用兩個導線將電機電源分為電機驅動電源和電機控制電源。
[0041 ] 另外，類似系統電源和電機電源，可以在電機驅動電源和電機控制電源所在支路上分別設置隔離器，以實現電機驅動電源和電機控制電源之間的隔離保護。另外，本發明實施例中，隔離器都可以具體是已有的直流電壓隔離器。
[0042]參見圖2，所述負載電源生成模塊還包括:
[0043]第三分支節點3，設置在所述系統電源所在支路上，用于將所述系統電源轉換為不同電平值的電源。
[0044]其中，第一分支節點和第二分支節點具體是指三個導線的交點(一個輸入導線，兩個輸出的支路導線)，而第三分支節點具體是指系統電平轉換器，系統電平轉換器可以將輸入的一種電平值的電源轉換為輸出的多種電平值的電源，本實施例中，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置隔離器，以實現不同電平之間的隔離保護。
[0045]另外，本實施例中還可以設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穩壓電平，這幾個器件的電流總和最大不超過2.2A，因此可以設置5V電平所在支路