移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置，包括座椅控制裝置和手持裝置兩部分，座椅控制裝置包括超聲波傳感器、單片機(jī)定位單片機(jī)、無(wú)線電收發(fā)模塊、控制單片機(jī)、編碼器、AD、電位計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，由控制裝置個(gè)傳感器的配合實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式機(jī)器人座椅的自動(dòng)跟隨，自由的移動(dòng)還能夠根據(jù)需要自由的排列組合。
【專利說(shuō)明】
移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置，具體的說(shuō)是一種具有控制移動(dòng)是機(jī)器人座椅運(yùn)動(dòng)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)是最近十年迅速發(fā)展起來(lái)的一個(gè)熱點(diǎn)，具有自主導(dǎo)航能力的移動(dòng)機(jī)器人智能生活家居等領(lǐng)域被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。移動(dòng)機(jī)器人自主定位與避障是移動(dòng)機(jī)器人智能化的前提條件及重要體現(xiàn)。移動(dòng)機(jī)器人首先能夠自主地對(duì)自身進(jìn)行精確定位，即知道自己在哪里，才能夠進(jìn)行下一步的任務(wù)行動(dòng)。能否成功到達(dá)作業(yè)目的地，合理的路徑規(guī)劃是必要條件。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，各種測(cè)距傳感器都被研究者用在移動(dòng)機(jī)器人上。不同的傳感器在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航定位與避障等任務(wù)時(shí)，都具有各自的優(yōu)勢(shì)和不足。在復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境下，移動(dòng)機(jī)器人單純地依靠一種傳感器往往不足以實(shí)現(xiàn)精確定位和障礙物探測(cè)任務(wù)。目前，研究者大部分采用多傳感器融合的方式，不斷地完善智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)。對(duì)現(xiàn)有超聲波測(cè)距技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，其定位實(shí)現(xiàn)精度低，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，信號(hào)處理的同時(shí)控制機(jī)器人的移動(dòng)精度難以保證，存在諸多缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決上述已有的超聲波定位控制的不足之處，提供了移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置，本發(fā)明作為一種應(yīng)用于圖書館、教室的移動(dòng)式機(jī)器人座椅的控制裝置。本發(fā)明采用以下方案。
[0004]移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置，包括座椅控制裝置和手持裝置兩部分，其特征在于:
[0005]所述座椅控制裝置包括超聲波傳感器、單片機(jī)、定位單片機(jī)、無(wú)線電收發(fā)模塊、控制單片機(jī)、編碼器、AD、電位計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；
[0006]所述超聲波傳感器1、與單片機(jī)1、通過導(dǎo)線相連，其中超聲波傳感器與上櫈面、通過螺栓固定；超聲波傳感器2、、超聲波傳感器3、、超聲波傳感器4、、超聲波傳感器5、、超聲波傳感器6、與超聲波傳感器I安裝方式相同，與上櫈面通過螺栓固定，6個(gè)超聲波傳感器均勻分布在上櫈面并與對(duì)應(yīng)的單片機(jī)通過導(dǎo)線相連；
[0007]所述定位單片機(jī)與6個(gè)單片機(jī)通過導(dǎo)線相連，所述無(wú)線電收發(fā)模塊與定位單片機(jī)導(dǎo)線相連；
[0008]所述控制單片機(jī)與編碼器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2相連，所述定位單片機(jī)與控制單片機(jī)相連，傳送位置信息，控制單片機(jī)將定位單片機(jī)的信息處理后發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 ；
[0009]所述AD負(fù)責(zé)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，與編碼器和電位計(jì)相連，所述電位計(jì)測(cè)量角度，并將信號(hào)傳送給AD進(jìn)行處理。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置功能框圖；
[0011 ] 圖2為移動(dòng)式機(jī)器人座椅結(jié)構(gòu)整體裝配示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置做進(jìn)一步說(shuō)明，座椅控制裝置其特征在于:
[0014]所述座椅控制裝置包括超聲波傳感器1、單片機(jī)7定位單片機(jī)13、無(wú)線電收發(fā)模塊14、控制單片機(jī)15、編碼器16、AD (17)、電位計(jì)18電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊19 ；
[0015]所述超聲波傳感器I與單片機(jī)7通過導(dǎo)線相連，單片機(jī)超聲波傳感器收集到的數(shù)據(jù)記錄，并儲(chǔ)存起來(lái)，發(fā)送給定位單片機(jī)，其中超聲波傳感器與上櫈面101通過螺栓固定；超聲波傳感器2、超聲波傳感器3、超聲波傳感器4、超聲波傳感器55、超聲波傳感器6與超聲波傳感器I安裝方式相同，與上櫈面101通過螺栓固定，6個(gè)超聲波傳感器均勻分布在上櫈面101并與對(duì)應(yīng)的單片機(jī)通過導(dǎo)線相連；
[0016]所述定位單片機(jī)13與6個(gè)單片機(jī)通過導(dǎo)線相連，定位單片機(jī)根據(jù)單片機(jī)發(fā)送過來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，確定人所在的位置，并將信號(hào)發(fā)送給控制機(jī)單片機(jī)，所述無(wú)線電收發(fā)模塊14與定位單片機(jī)13導(dǎo)線相連；
[0017]所述控制單片機(jī)15將定位單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，編碼器16、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊19、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊20與控制單片機(jī)15相連，所述定位單片機(jī)13與控制單片機(jī)15相連，傳送位置信息，控制單片機(jī)15將定位單片機(jī)13的信息處理后發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊19和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊20 ；
[0018]所述AD17負(fù)責(zé)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，與編碼器16和電位計(jì)18相連，所述電位計(jì)I8測(cè)量角度，并將信號(hào)傳送給AD17進(jìn)行處理。
[0019]所述電位計(jì)18根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，確定角度。
[0020]自動(dòng)跟隨系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn):所述移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置有6個(gè)超聲波傳感器，均勻分布安裝在上櫈面101下面，負(fù)責(zé)接收手持超聲波發(fā)射器發(fā)射出來(lái)的超聲波信號(hào)，其中超聲波接收傳感器兩兩一組，與手持超聲波發(fā)射器相互配合，根據(jù)三角形定理，使用超聲波傳感器可以測(cè)量發(fā)射端與接收端的距離，兩個(gè)接收端安裝位置一定，確定兩個(gè)接收端之間的距離，使用單片機(jī)處理接收的距離數(shù)據(jù)從而計(jì)算出人與移動(dòng)式機(jī)器人座椅結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系，實(shí)現(xiàn)定位的功能，超聲波傳感器精度高，測(cè)量效果穩(wěn)定，使用超聲波傳感器很好的解決了移動(dòng)式機(jī)器人座椅結(jié)構(gòu)與人之間相互定位的問題。
[0021]所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)電機(jī)318、轉(zhuǎn)向電機(jī)302、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電池組成，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與單片機(jī)相連，由單片機(jī)直接發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊處理，控制轉(zhuǎn)向電機(jī)302轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)架結(jié)構(gòu)與人之間的相對(duì)角度，所述傳動(dòng)電機(jī)318接收到電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的指令，開始旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)整個(gè)機(jī)體向人所在方位移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)跟隨移動(dòng)的功能。
[0022]自動(dòng)躲避障礙系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn):所述自動(dòng)躲避障礙系統(tǒng)包括避障超聲波傳感器，單片機(jī)，電機(jī)控制模塊組成，所述避安全數(shù)值超聲波傳感器有六個(gè)，均勻分布安裝在下櫈面下面，與單片機(jī)相連，當(dāng)避障超聲波傳感器測(cè)定數(shù)值小于給定數(shù)值a時(shí)，電機(jī)控制模塊控制電機(jī)向沒有障礙、并且與人最近的一方移動(dòng)，從而繞過障礙物，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)躲避障礙。
[0023]本發(fā)明的主要特點(diǎn)為:控制裝置安裝布置巧妙，有效的發(fā)揮了超聲波傳感器的功能，定位精度高，而且高校處理數(shù)據(jù)，使之能有效控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)不同信號(hào)，完成不同的任務(wù)。
[0024]本發(fā)明不限于以上對(duì)實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明揭示的內(nèi)容，在本發(fā)明基礎(chǔ)上不必經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)所進(jìn)行的改進(jìn)和修改，都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.移動(dòng)式機(jī)器人座椅控制裝置，包括座椅控制裝置和手持裝置兩部分，其特征在于: 所述座椅控制裝置包括超聲波傳感器(1)、單片機(jī)(7)定位單片機(jī)(13)、無(wú)線電收發(fā)模塊(14)、控制單片機(jī)(15)、編碼器(16)、AD (17)、電位計(jì)(18)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(19); 所述超聲波傳感器I (I)與單片機(jī)I (7)通過導(dǎo)線相連，其中超聲波傳感器與上櫈面(101)通過螺栓固定；超聲波傳感器2 (2)、超聲波傳感器3 (3)、超聲波傳感器4 (4)、超聲波傳感器5 (5)、超聲波傳感器6 (6)與超聲波傳感器1(1)安裝方式相同，與上櫈面(101)通過螺栓固定，6個(gè)超聲波傳感器均勻分布在上櫈面(101)并與對(duì)應(yīng)的單片機(jī)通過導(dǎo)線相連； 所述定位單片機(jī)(13)與6個(gè)單片機(jī)通過導(dǎo)線相連，所述無(wú)線電收發(fā)模塊(14)與定位單片機(jī)(13)導(dǎo)線相連； 所述控制單片機(jī)(15)與編碼器(16)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I (19)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 (20)相連，所述定位單片機(jī)(13)與控制單片機(jī)(15)相連，傳送位置信息，控制單片機(jī)(15)將定位單片機(jī)(13)的信息處理后發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I (19)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2(20); 所述AD(17)負(fù)責(zé)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，與編碼器(16)和電位計(jì)(18)相連，所述電位計(jì)(18)測(cè)量角度，并將信號(hào)傳送給AD (17)進(jìn)行處理。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK105892325SQ201410549995
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年10月17日
【發(fā)明人】秦建軍, 劉承榮, 袁齊, 王昌強(qiáng), 魯增輝, 曾錦雯
【申請(qǐng)人】北京建筑大學(xué)