專利名稱：一種自主移動(dòng)式機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及一種自主移動(dòng)式機(jī)器人。
背景技術(shù)：
依靠事先編程設(shè)計(jì)在室內(nèi)或平整地面移動(dòng)的小型自主移動(dòng)式機(jī)器人大量應(yīng)用于室內(nèi)清潔等需要機(jī)器人規(guī)劃隨機(jī)路徑達(dá)到覆蓋全部地面區(qū)域的應(yīng)用領(lǐng)域，傳統(tǒng)的自主移動(dòng)式機(jī)器人依靠紅外探頭和碰撞傳感器等探測障礙物并規(guī)劃移動(dòng)方向，由于紅外探頭的探測角度和距離有限，因此機(jī)器人無法在紅外探頭的較小視野和距離內(nèi)檢測到較遠(yuǎn)的障礙物，從而識別出不同的區(qū)域方位。例如放置了一張桌子的墻角和沒有桌子的墻角，機(jī)器人如果在較遠(yuǎn)距離探測不到桌腳，則會(huì)繼續(xù)前進(jìn)直至探測到桌角時(shí)才調(diào)整轉(zhuǎn)向，由此產(chǎn)生了不必要的路徑重復(fù)，增加了工作時(shí)間和能耗。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服傳統(tǒng)技術(shù)方案無法探測機(jī)器人方位造成路徑重復(fù)，增加工時(shí)和能耗的缺陷，本實(shí)用新型提供一種自主移動(dòng)式機(jī)器人。本發(fā)明所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人包括行走結(jié)構(gòu)、控制模塊和傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括碰撞傳感器和紅外傳感器，所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于判斷自主移動(dòng)式機(jī)器人所處方位的方位定位系統(tǒng)，所述方位定位系統(tǒng)通過控制線路與所述控制模塊連接。通過方向定位系統(tǒng)，使自主移動(dòng)式機(jī)器人能夠判斷自身所處方位，減小了重復(fù)路徑產(chǎn)生的可能性。具體的，所述方位定位系統(tǒng)包括四個(gè)探測角度范圍為90度的超聲波探頭和一個(gè)電子羅盤，所述四個(gè)超聲波探頭圍繞所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈中心對稱布置，所述電子羅盤和超聲波探頭都與所述控制模塊連接。優(yōu)選的，所述電子羅盤位于自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心。具體的，所述行走結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和一個(gè)萬向輪，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪分別位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的底部兩側(cè)，與所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈軸對稱，所述萬向輪位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪連線垂直的底部對稱軸上靠近底部邊界的位置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和萬向輪前進(jìn)和轉(zhuǎn)向。優(yōu)選的，所述自主移動(dòng)式機(jī)器人外形呈扁平圓盤形。優(yōu)選的，所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于對經(jīng)過地面進(jìn)行清潔的清潔裝置。具體的，所述控制模塊包括CPU和存儲(chǔ)裝置，所述CPU為51系列、AVR系列、PIC系列或MSP430系列中的任意一種。采用本實(shí)用新型所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，增加了方位定位系統(tǒng)，對機(jī)器人所處360度全方位角度和較遠(yuǎn)半徑內(nèi)進(jìn)行探測，收集全角度范圍內(nèi)的障礙物信息，判斷出機(jī)器人所處的方位，減小了機(jī)器人行走重復(fù)路徑的可能性，達(dá)到縮短工時(shí)和減小能耗的目的。

圖I示出本實(shí)用新型所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的示意圖各圖中附圖標(biāo)記名稱為1.超聲波探頭2.電子羅盤3.萬向輪4.驅(qū)動(dòng)輪5.紅外傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人包括行走結(jié)構(gòu)、控制模塊和傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括碰撞傳感器和紅外傳感器，所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于判斷自主移動(dòng)式機(jī)器人所處方位的方位定位系統(tǒng)，所述方位定位系統(tǒng)通過控制線路與所述控制模塊連·接。通過方向定位系統(tǒng)，使自主移動(dòng)式機(jī)器人能夠判斷自身所處方位，減小了重復(fù)路徑產(chǎn)生的可能性。本實(shí)用新型提供一種所述方位定位系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式，所述方位定位系統(tǒng)包括四個(gè)探測角度范圍為90度的超聲波探頭I和一個(gè)電子羅盤2，所述四個(gè)超聲波探頭圍繞所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈中心對稱布置，所述電子羅盤和超聲波探頭都與所述控制豐吳塊連接。四個(gè)超聲波探頭位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的邊界四周，圍繞所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈中心對稱布置，從而實(shí)現(xiàn)了全方位360度的檢測范圍，所述超聲波探頭用于區(qū)別室內(nèi)不同位置而非精確定位，因此對其性能指標(biāo)如發(fā)射角度，發(fā)散程度，測距精度等沒有嚴(yán)格要求，一些能滿足基本測距要求的廉價(jià)模塊均符合。電子羅盤用于采集自主移動(dòng)式機(jī)器人的方向信息，使用時(shí)，超聲波探頭采集的障礙信息和電子羅盤采集的方向信息一起輸送到所述控制模塊，控制模塊通過預(yù)先設(shè)定的程序算法對其進(jìn)行判斷處理，及時(shí)規(guī)劃避免重復(fù)路徑的產(chǎn)生，所述的程序算法是現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過對障礙信息全角度和遠(yuǎn)距離的采集，相對傳統(tǒng)的紅外傳感器采集信息，本實(shí)用新型實(shí)際上增加了所收集的方位判斷信息的準(zhǔn)確程度，從而縮小了重復(fù)路徑出現(xiàn)的概率。優(yōu)選的，所述電子羅盤位于自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心，采集方向信息更準(zhǔn)確。具體的，所述行走結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和一個(gè)萬向輪，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪分別位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的底部兩側(cè)，與所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈軸對稱，所述萬向輪位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪連線垂直的底部對稱軸上靠近底部邊界的位置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和萬向輪前進(jìn)和轉(zhuǎn)向。優(yōu)選的，所述自主移動(dòng)式機(jī)器人外形呈扁平圓盤形。扁平圓盤形狀利于機(jī)器人通過高度低的區(qū)域。優(yōu)選的，所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于對經(jīng)過地面進(jìn)行清潔的清潔裝置，從而可以用于室內(nèi)清潔使用。具體的，所述控制模塊包括CPU和存儲(chǔ)裝置，所述CPU為51系列、AVR系列、PIC系列或MSP430系列中的任意一種。由于直接采集了障礙信息和方向信息，減少了運(yùn)算量，對方位判斷和路徑規(guī)劃時(shí)運(yùn)算量不大，8位的51系列、AVR系列，16位的PIC系列和MSP430系列都可以滿足要求。采用本實(shí)用新型所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，增加了方位定位系統(tǒng)，對機(jī)器人所處360度全方位角度和較遠(yuǎn)半徑內(nèi)進(jìn)行探測，收集全角度范圍內(nèi)的障礙物信息，判斷出機(jī)器人所處的方位，減小了機(jī)器人行走重復(fù)路徑的可能性，達(dá)到縮短工時(shí)和減小能耗的目的所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM),電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)裝置中。前文所述的為本實(shí)用新型的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實(shí)用新型人的實(shí)用新型驗(yàn)證過程，并非用以限制本實(shí)用新型的專利保 護(hù)范圍，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種自主移動(dòng)式機(jī)器人，包括行走結(jié)構(gòu)、控制模塊和傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括碰撞傳感器和紅外傳感器(5)，其特征在干所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于判斷自主移動(dòng)式機(jī)器人所處方位的方位定位系統(tǒng)，所述方位定位系統(tǒng)通過控制線路與所述控制模塊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，其特征在于所述方位定位系統(tǒng)包括四個(gè)探測角度范圍為90度的超聲波探頭(I)和ー個(gè)電子羅盤(2)，所述四個(gè)超聲波探頭圍繞所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈中心對稱布置，所述電子羅盤和超聲波探頭都與所述控制豐吳塊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，其特征在于所述電子羅盤位于自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心。
4.如權(quán)利要求I所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，其特征在于，所述行走結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪(4)和ー個(gè)萬向輪(3)，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪分別位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的底部兩側(cè)，與所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈軸對稱，所述萬向輪位于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪連線垂直的底部對稱軸上靠近底部邊界的位置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和萬向輪前進(jìn)和轉(zhuǎn)向。
5.如權(quán)利要求I所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，其特征在于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人外形呈扁平圓盤形。
6.如權(quán)利要求I所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，其特征在于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于對經(jīng)過地面進(jìn)行清潔的清潔裝置。
7.如權(quán)利要求I所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，其特征在于所述控制模塊包括CPU和存儲(chǔ)裝置，所述CPU為51系列、AVR系列、PIC系列或MSP430系列中的任意ー種。
專利摘要一種自主移動(dòng)式機(jī)器人，包括行走結(jié)構(gòu)、控制模塊和傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括碰撞傳感器和紅外傳感器，其特征在于所述自主移動(dòng)式機(jī)器人還包括用于判斷自主移動(dòng)式機(jī)器人所處方位的方位定位系統(tǒng)。具體的，所述方位定位系統(tǒng)包括四個(gè)探測角度范圍為90度的超聲波探頭和一個(gè)電子羅盤，所述四個(gè)超聲波探頭圍繞所述自主移動(dòng)式機(jī)器人的幾何中心呈中心對稱布置，所述電子羅盤和超聲波探頭都與所述控制模塊連接。采用本實(shí)用新型所述的自主移動(dòng)式機(jī)器人，對機(jī)器人所處360度全方位角度和較遠(yuǎn)半徑內(nèi)進(jìn)行探測，收集全角度范圍內(nèi)的障礙物信息，判斷出機(jī)器人所處的方位，減小了機(jī)器人行走重復(fù)路徑的可能性，達(dá)到縮短工時(shí)和減小能耗的目的。
文檔編號G05D1/02GK202771261SQ20122050669
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者張志杰 申請人:成都新振科技有限公司