本發(fā)明涉及一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，具體涉及交互式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道編碼系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前智能車定位技術(shù)一般采用二維碼或者nfc標(biāo)簽，這些方案雖然也穩(wěn)定、便宜，但是對(duì)于低成本玩具車來說，還是偏高了，二維碼讀碼器和nfc讀卡器的價(jià)格并不便宜。并且在維護(hù)和改造的過程中，nfc標(biāo)簽或者二維碼所代表的內(nèi)容并不能很直接的一目了然的看出來。在玩具車或者低成本智能車定位的應(yīng)用中，傳統(tǒng)技術(shù)既不能滿足作為幼兒玩具的直觀可見性，又不能滿足足夠低廉的成本。針對(duì)在在玩具車或者低成本智能車定位的應(yīng)用中的上述問題，本發(fā)明使用巡線小車本身固有的巡線傳感器，讀取巡線跑道上的黑白線數(shù)值，實(shí)現(xiàn)編碼，智能車可以根據(jù)讀到的編碼，獲取命令。不需要額外購置二維碼讀碼器和nfc讀卡器，極大降低智能車作為一個(gè)兒童玩具所需要的成本，并且編碼都是外在可見的，對(duì)于兒童玩具來說，可以增加趣味性，對(duì)于低成本智能車定位來說，在環(huán)境改造時(shí)，每個(gè)編碼的含義是直觀可見的，方便改造。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有顏色傳感器安裝到機(jī)器人的底部形成傳感器陣列，可以感知軌道與軌道上的編碼，使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，可以獲得軌道上的編碼信息，從而對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形成反饋控制。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：交互式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道編碼系統(tǒng)，包括機(jī)器人小車和巡線軌道，巡線軌道上有與機(jī)器人交互的編碼；機(jī)器人：接收顏色傳感器發(fā)送的顏色信息，根據(jù)顏色信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；顏色傳感陣列：由多個(gè)顏色傳感器構(gòu)成的顏色傳感器陣列；軌道：由黑色顏色帶在白色底上形成的供機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軌道；軌道編碼：使用黑白相間的色帶形成的軌道編碼。本方案利用顏色傳感陣列中的部分顏色傳感器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小車的巡線運(yùn)動(dòng)。在機(jī)器人巡線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，巡線傳感器左右的編碼讀取傳感器可以獲得編碼上黑白色帶的顏色值。編碼的方式是使用曼切斯特編碼：高電平＝黑色、低電平＝白色。這種方法有個(gè)缺點(diǎn)，機(jī)器人小車在軌道上運(yùn)行的時(shí)候，必須有能力區(qū)分t與t/2的問題，機(jī)器人小車勻速通過一個(gè)長(zhǎng)度為l的軌道編碼的時(shí)間為t，這個(gè)要求機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)。在軌道編碼中，每一位數(shù)據(jù)的中間有一顏色跳變，位中間的跳變既作同步信號(hào)，又作數(shù)據(jù)信號(hào)；從白色到黑色跳變表示1，從黑色到白色跳變表示0，在軌道編碼中，顏色的跳變即代表了數(shù)據(jù)信號(hào)，也代表了同步信號(hào)。因此，假設(shè)軌道編碼的長(zhǎng)度為l，本發(fā)明中，要求機(jī)器人小車勻速通過長(zhǎng)度為l的軌道編碼的時(shí)間誤差必須小于t/2，本發(fā)明才能正確工作。由于現(xiàn)有的機(jī)器人小車可以采用帶有速度反饋的減速電機(jī)，或者通過控制電機(jī)的速度，因此這個(gè)要求是易于滿足的。所述軌道，可以使用在白色的紙張或者塑料布上通過打印、印刷黑色的色帶來實(shí)現(xiàn)。所述軌道編碼，可以在所述軌道左右印刷黑白色帶來實(shí)現(xiàn)。黑白色帶的寬度使所述顏色傳感器的左右兩側(cè)的讀取編碼傳感器真好位于軌道編碼色帶正中。假設(shè)機(jī)器人小車的運(yùn)行速度為s，那么所述軌道編碼色帶的長(zhǎng)度為：s*t。軌道與軌道編碼都采用印刷來實(shí)現(xiàn)，便于機(jī)器人小車在巡線應(yīng)用中降低成本，提高普及度，有利于本系統(tǒng)的推廣。所述軌道編碼的寬度可以大于所述讀取軌道編碼傳感器的間距，這樣可以更好地確保所述軌道編碼讀取傳感器位于軌道編碼的投影區(qū)域內(nèi)。所述軌道左右的兩側(cè)的所述軌道編碼，在實(shí)際使用中，可以使機(jī)器人讀取單邊或者雙邊的軌道編碼，這樣可以獲得一組或者多組信息。所述軌道左右的軌道編碼，在軌道一側(cè)，可以有1組或者多組。如果在軌道一側(cè)具有多組所述軌道編碼，那么相應(yīng)地在顏色傳感器陣列中，應(yīng)該有所述多個(gè)軌道編碼讀取顏色傳感器與所述一組軌道編碼對(duì)應(yīng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1、本發(fā)明交互式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道編碼系統(tǒng)，不需要其它傳感器，使用了機(jī)器人小車巡線使用的顏色傳感器來讀取在軌道兩側(cè)的軌道編碼，減少了傳感器種類，軌道制作簡(jiǎn)單，降低了成本。2、本發(fā)明交互式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道編碼系統(tǒng)，可以通過印刷來實(shí)現(xiàn)豐富多彩的機(jī)器人寫巡線軌道與附屬的軌道編碼，可以與機(jī)器人小車形成信息交互，比單純的機(jī)器人小車巡線應(yīng)用系統(tǒng)來說，更具有豐富的變化性。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)編碼示意圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)編碼示意圖；圖4為本發(fā)明系統(tǒng)編碼示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例根據(jù)圖1至4所示的交互式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道編碼系統(tǒng)，包括機(jī)器人小車和巡線軌道，巡線軌道上有與機(jī)器人交互的編碼；本方案利用顏色傳感陣列中的部分顏色傳感器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小車的巡線運(yùn)動(dòng)。在機(jī)器人巡線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，巡線傳感器左右的編碼讀取傳感器可以獲得編碼上黑白色帶的顏色值。編碼的方式是使用曼切斯特編碼：高電平＝黑色、低電平＝白色。這種方法有個(gè)缺點(diǎn)，機(jī)器人小車在軌道上運(yùn)行的時(shí)候，必須有能力區(qū)分t與t/2的問題，機(jī)器人小車勻速通過一個(gè)長(zhǎng)度為l的軌道編碼的時(shí)間為t，這個(gè)要求機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)。在軌道編碼中，每一位數(shù)據(jù)的中間有一顏色跳變，位中間的跳變既作同步信號(hào)，又作數(shù)據(jù)信號(hào)；從白色到黑色跳變表示1，從黑色到白色跳變表示0，在軌道編碼中，顏色的跳變即代表了數(shù)據(jù)信號(hào)，也代表了同步信號(hào)。因此，假設(shè)軌道編碼的長(zhǎng)度為l，。本發(fā)明中，要求機(jī)器人小車勻速通過長(zhǎng)度為l的軌道編碼的時(shí)間誤差必須小于t/2，本發(fā)明才能正確工作。由于現(xiàn)有的機(jī)器人小車可以采用帶有速度反饋的減速電機(jī)，或者通過控制電機(jī)的速度，因此這個(gè)要求是易于滿足的。所述軌道，可以使用在白色的紙張或者塑料布上通過打印、印刷黑色的色帶來實(shí)現(xiàn)。所述軌道編碼，可以在所述軌道左右印刷黑白色帶來實(shí)現(xiàn)。黑白色帶的寬度使所述顏色傳感器的左右兩側(cè)的讀取編碼傳感器真好位于軌道編碼色帶正中。假設(shè)機(jī)器人小車的運(yùn)行速度為s，那么所述軌道編碼色帶的長(zhǎng)度為：s*t。軌道與軌道編碼都采用印刷來實(shí)現(xiàn)，便于機(jī)器人小車在巡線應(yīng)用中降低成本，提高普及度，有利于本系統(tǒng)的推廣。所述軌道編碼的寬度可以大于所述讀取軌道編碼傳感器的間距，這樣可以更好地確保所述軌道編碼讀取傳感器位于軌道編碼的投影區(qū)域內(nèi)。所述軌道左右的兩側(cè)的所述軌道編碼，在實(shí)際使用中，可以使機(jī)器人讀取單邊或者雙邊的軌道編碼，這樣可以獲得一組或者多組信息。所述軌道左右的軌道編碼，在軌道一側(cè)，可以有1組或者多組。如果在軌道一側(cè)具有多組所述軌道編碼，那么相應(yīng)地在顏色傳感器陣列中，應(yīng)該有所述多個(gè)軌道編碼讀取顏色傳感器與所述一組軌道編碼對(duì)應(yīng)。0/l1/r1讀到全黑代表開始。0/l1/r1讀到全白代表結(jié)束。機(jī)器人小車在巡線狀態(tài)下，三顆傳感器讀取到黑白狀態(tài)后的處理如下表1：表1機(jī)器人小車在巡線狀態(tài)下，三顆傳感器讀取到黑白狀態(tài)后的處理如下表2：l10r1動(dòng)作白白白編碼結(jié)束+直行黑黑黑編碼在兩邊+第一個(gè)編碼黑黑白編碼在左側(cè)+第一個(gè)編碼白黑黑編碼在右側(cè)+第一個(gè)編碼黑黑黑編碼結(jié)束+直行+反轉(zhuǎn)編碼切換黑切換白-黑＝1黑-白＝0表2如果先讀到全白，表明反向讀，在機(jī)器人內(nèi)部反轉(zhuǎn)一下即可獲得正確編碼。機(jī)器人：接收顏色傳感器發(fā)送的顏色信息，根據(jù)顏色信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；顏色傳感陣列：由多個(gè)顏色傳感器構(gòu)成的顏色傳感器陣列；軌道：由黑色顏色帶在白色底上形成的供機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軌道；軌道編碼：使用黑白相間的色帶形成的軌道編碼。當(dāng)前第1頁12