CN107977002A - 一种手自一体的移动平台控制系统及方法 - Google Patents
一种手自一体的移动平台控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107977002A CN107977002A CN201711188813.8A CN201711188813A CN107977002A CN 107977002 A CN107977002 A CN 107977002A CN 201711188813 A CN201711188813 A CN 201711188813A CN 107977002 A CN107977002 A CN 107977002A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- control
- mobile platform
- slave computer
- manual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 27
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 241000538562 Banjos Species 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0259—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
- G05D1/0263—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means using magnetic strips
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种手自一体的移动平台控制系统及方法，包括用户控制模块、传感器模块、核心控制模块和执行模块；本发明的移动平台控制方法，自动控制下用户下达目的地指令，核心控制模块会自动规划路径，并控制移动平台移动到目的地，完成与目的地的对接；手动控制下由用户自行控制移动平台移动；手动控制和自动控制可以互相切换。
Description
技术领域
本发明属于人工智能领域，具体涉及一种移动平台控制系统。
背景技术
机器人移动平台广泛应用于工业生产与实验科研之中，基于磁导航的自动控制移动平台更是大量应用于工业agv小车、服务型移动机器人之中。但目前这种机器人移动平台局限于自主导航移动，无法手动控制，更没有一个针对在磁条上自主导航移动和在任意地方手动控制移动之间相互切换的良好的解决方案；另外，工业agv小车虽然对基于磁导航的自动控制有完善的调度系统和路径规划，但在岔路磁条的铺设上还是采用分叉角度较小，转弯半径较大的铺设方式。本发明提供了一种手自一体的移动平台控制系统及方法，可以使移动平台通过自主导航移动和用户手动控制移动两种控制方式控制平台移动，并且设计了一种智能自动化地在两种模式之间切换的方法，同时，本发明的移动平台控制方法，可以在十字交叉岔路和丁字形岔路的磁条铺设方案下灵活原地转向，节省了运动所需空间。
发明内容
本发明提供了一种手自一体的移动平台控制系统及方法。其目的在于使用户可以通过两种控制模式控制移动平台移动，手动控制模式下，由用户操作平台移动；自动控制模式下，由用户选择目的地，移动平台可以自主导航移动；并且，两种模式可以自由切换。
所述控制系统包括用户控制模块、传感器模块、核心控制模块和执行模块。
所述用户控制模块包括遥控模块、语音交互模块和手动控制模块；遥控模块用于选择自动导航的目的地和手动控制与自动控制的切换，所述遥控模块包括遥控信号发射器和遥控信号接收器；遥控信号接收器被配置为与上位机相连，遥控信号发射器由用户控制；用户通过遥控信号发射器下达控制命令，上位机通过遥控信号接收器接收用户下达的控制命令，优选地为遥控信号接收器通过数字IO接口与上位机相连；语音交互模块用于实现移动平台的语音控制和语音提示，所述语音交互模块被配置为与上位机相连；用户通过语音交互模块下达语音控制命令，上位机通过语音交互模块接收用户下达的语音控制命令；上位机也可以通过语音交互模块发出语音提示，优选地为语音交互模块通过串口与上位机相连；手动控制模块用于手动控制移动平台移动，所述手动控制模块为一个摇杆，所述摇杆被配置为与下位机相连；用户通过摇杆给下位机输入控制信号，下位机根据输入的控制信号，控制电机驱动模块，电机驱动模块控制车轮电机的转动方向与转速，达到手动控制移动平台移动的目的，优选地为摇杆通过模拟信号接口与下位机相连。
所述传感器模块包括超声避障模块、陀螺仪模块、磁导航模块、RFID模块。所述的超声避障模块包括设置于移动平台上的若干超声波测距传感器，用于自动导航移动时躲避障碍物，所述超声波测距传感器被配置为与下位机相连，并探测周围障碍物与移动平台之间的距离，当距离小于设定的阈值时，发送报警信号，下位机接收超声波测距传感器的报警信号，并控制移动平台停止或躲避障碍物，优选地为所述的超声波测距传感器通过数字IO接口与下位机相连。所述的陀螺仪模块用于测量移动平台的转动角度，辅助定位，陀螺仪模块被配置为与下位机相连，陀螺仪模块用于测量移动平台旋转的角度，并将角度信息发送至下位机，下位机接收陀螺仪测量的角度信息，并根据角度信息控制移动平台的旋转，优选地为所述的陀螺仪模块通过串口与下位机相连。所述的磁导航模块包括设置于移动平台上的磁导航传感器和铺设于地面上的磁条，用于自动导航移动时引导移动平台沿磁条移动，所述磁导航传感器被配置为与下位机相连，磁导航传感器用于检测铺设在地面上的磁条，并将检测信号发送给下位机，下位机接收磁导航传感器检测的磁条信号，控制移动平台运动，优选地，磁导航传感器通过8路数字IO接口与下位机相连。所述的RFID模块包括设置于移动平台上的RFID传感器和设置在地面磁条上的RFID标签，用于标记磁条路线的节点，辅助定位，所述的RFID传感器被配置为与下位机相连，所述RFID标签被设置于地面所铺磁条上，RFID标签设置于目的地节点和所述岔路节点，所述RFID传感器检测RFID标签的信息，并将标签信息发送给下位机，下位机检测RFID传感器检测的RFID标签信息，进而控制移动平台移动，优选地，所述的RFID传感器通过串口与下位机相连。
所述核心控制模块包括上位机和下位机；所述上位机和下位机设置于移动平台上。所述的上位机用于与用户交互，规划自动导航路径，给所述的下位机下达控制指令；所述的上位机为工控机，所述工控机有多种扩展接口，被配置为与遥控模块、语音交互模块和下位机相连；所述工控机通过遥控模块、语音交互模块与用户交互，接收用户指令，并反馈给用户语音提示；所述工控机与下位机形成双向通讯，向下位机下达控制指令，并接收下位机反馈的信息；所述工控机具有路径规划功能，根据目前移动平台所处节点位置和目的地节点位置自动规划一条路线，并向下位机下达控制指令。所述的下位机用于接收传感器模块的信息，接收手动控制信息，接收上位机的控制指令，控制执行模块运动；所述的下位机为单片机，所述单片机具有多种扩展接口，被配置为与手动控制模块、超声避障模块、陀螺仪模块、磁导航模块、RFID模块、上位机、电机驱动模块、对接模块、自动充电模块相连；所述单片机接收上位机的控制指令，并进行相应的控制；所述单片机接收传感器模块收集的信息和手动控制模块的控制信号；所述单片机控制电机驱动模块，进而控制轮子电机的转动方向和转速，实现移动平台的前进、后退、转向等运动；所述单片机控制对接模块进行与目的地的对接，使移动平台与目的地形成刚性连接；所述单片机控制自动充电模块，在自动充电位置对移动平台进行充电。优选地，所述的上位机和下位机通过串口相连，形成双向通讯。
所述执行模块包括电机驱动模块、对接模块和自动充电模块；电机驱动模块用于控制电机的转动方向与转速，进而控制车轮的运动，所述电机驱动模块与下位机相连，所述电机驱动模块接收下位机的控制信号，调整车轮电机的转动方向和转速，所述电机驱动模块内部具有闭环的PID调速功能，在负载变化时，依然能够使电机稳定地以下位机控制的速度转动，所述电机驱动模块接收的下位机控制信号包括控制转动方向、电机启停的数字开关量信号和控制电机转速的PWM波信号，优选地，所述电机驱动模块通过数字IO接口和PWM波接口与下位机相连；所述的对接模块用于与目标地点实现刚性连接，所述对接模块包括第一对接接头与第二对接接头，所述对接接头包括机械连接装置和电磁连接装置；所述第一接头被设置于移动平台上，并与下位机相连，所述第二接头被设置于目的地上，所述第一接头与第二接头可以通过机械连接装置和电磁连接装置形成刚性连接，所述对接模块由下位机控制连接和断开连接，优选地，所述对接模块通过数字IO口与下位机相连；所述的自动充电模块用于给移动平台充电，所述自动充电模块包括充电接头与充电基座，所述充电接头被设置于移动平台上，并与下位机相连，所述充电基座被设置于充电目的地上，所述自动充电模块由下位机控制开始充电和停止充电，优选地，所述的自动充电模块通过数字IO口与下位机相连。
所述控制方法包括两种控制模式，手动控制模式和自动控制模式；手动控制模式下，用户可以通过手动控制模块手动控制移动平台的移动；自动控制模式下，用户可以通过遥控模块或语音交互模块选择目的地，核心控制模块会自动规划路径，并控制移动平台移动到目的地，并自动完成与目的地的对接或自动充电；手动控制模式和自动控制模式之间可以互相切换，手动模式切换自动模式通过自动定位方法完成，自动模式切换手动模式则可通过遥控信号发射器或语音交互模块进行切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方案示意图
图2为本发明移动平台底部示意图
图3为本发明移动平台顶部示意图
图4为本发明控制系统连接示意图
图5为本发明自动控制模式运行示意图
图6为本发明手动控制模式切换自动控制模式运行示意图
图7为本发明系统结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体的应用方法作进一步的阐释，以进一步说明本发明的特征和功能，但并不以此来限制本发明保护的范围。
如图1所示为本发明的具体实施方案示意图。地面上预先铺设好磁条3，磁条3的铺设原则为将移动平台想要到达的各目的地连接起来，并在交叉位置形成十字交叉岔路或丁字交叉岔路；在各目的地节点放置目的地RFID标签1，在各岔路节点放置岔路RFID标签4，RFID标签设置的原则为每个RFID标签具有唯一的识别信息，与任何其他RFID标签均不重复；在某些需要对接的目的地设置有对接接头5；在自动充电位置设置有自动充电基座6；手自一体的移动平台2设置在任意磁条上方，该位置作为起始位置。
如图2、图3所示为本发明具体实施方案的移动平台底部和顶部示意图。传感器模块布置在移动平台上：RFID传感器22放置在移动平台底部前方正中位置，磁导航传感器21放置在RFID传感器22正后方，超声避障传感器24放置在移动平台的前侧和后侧，陀螺仪模块23放置在移动平台内部，并与移动平台底盘平行放置。
如图4所示为本发明具体实施方案的控制系统连接图。磁导航传感器21通过8路数字IO接口与下位机相连；RFID传感器22通过串口与下位机相连；超声避障传感器24通过数字IO接口与下位机相连；摇杆通过两路模拟量输入接口与下位机相连；遥控接收模块通过数字IO接口与上位机相连；语音交互模块通过串口与上位机相连；上位机与下位机通过串口相连，形成双向通讯；下位机通过数字IO接口与PWM波输出接口与电机驱动模块相连；下位机通过数字IO接口与对接模块相连；下位机通过数字IO接口与自动充电模块相连。
本发明具体实施方案的控制系统的控制方法主要分为四种：手动控制模式、自动控制模式、手动控制切换自动控制、自动控制切换手动控制，下面举例具体说明每一种控制方法的主要步骤：
如图5所示，自动控制模式主要包括以下步骤：
A1、用户通过遥控信号发射器或语音交互模块选择自动模式的目的地，例如：目的地节点13；
A2、上位机接收到用户的目的地节点13信息，结合移动平台2自身所处节点信息，即节点11，自动规划一条路径，路径包括从自身所处节点11到达目的地节点13需要经过的岔路节点42和在岔路节点42移动平台2需执行的动作；
A3、上位机根据规划好的路径，发送动作指令给下位机，下位机接收动作指令，控制移动平台2移动；所述动作指令包括：原地调头、沿磁条前进、左转、右转、停车开始对接。
A4、移动平台2会首先沿磁条前进，沿磁条前进时利用磁导航传感器检测铺设在地面上的磁条，并将检测信息通过8路数字开关量发送给下位机，下位机根据磁条信息判断移动平台与磁条的偏移量，进而控制电机驱动模块，赋予两个车轮电机不同的速度，实现沿磁条前进；移动平台2运动到节点42时，RFID传感器会读取节点42的RFID标签信息，并发送给下位机，下位机再发送给上位机，上位机根据节点42信息和规划好的路径发出动作指令，继续沿磁条前进；
A5、移动到目的地节点13时，RFID传感器会读取节点13的RFID标签信息，并发送给下位机，下位机再发送给上位机，上位机根据目的地节点13信息和规划好的路径发出动作指令，下位机会根据上位机的指令控制移动平台2停车并与目的地节点13的对接接头5对接，形成刚性连接；
A6、用户再次通过遥控信号发射器或语音交互模块选择自动模式的目的地，例如：目的地节点12；
A7、上位机接收到用户的目的地节点12信息，结合移动平台2自身所处节点信息，即节点13，自动规划一条路径，路径包括从自身所处节点13到达目的地节点12需要经过的岔路节点42、岔路节点41和在岔路节点42、岔路节点41移动平台2需执行的动作；
A8、上位机根据规划好的路径，发送动作指令给下位机，下位机接收动作指令，控制移动平台2移动；
A9、移动平台2会首先原地调头，原地调头利用陀螺仪模块和磁导航模块协作完成；下位机先控制电机驱动模块，使移动平台2进入原地旋转状态；同时，所述陀螺仪模块开始检测移动平台2旋转的角度，磁导航传感器开始检测地面的磁条；当陀螺仪模块检测旋转的角度大于设定的角度，并且磁导航传感器检测到磁条时，则原地调头成功，此时下位机控制电机驱动模块使移动平台2停止转动，并等待上位机下达下一个动作指令；
A10、原地调头完成后，上位机会下达沿磁条前进指令，下位机接收指令，控制移动平台2沿磁条前进，到达岔路节点42；移动平台2运动到节点42时，RFID传感器会读取节点42的RFID标签信息，并发送给下位机，下位机再发送给上位机，上位机根据节点42信息和规划好的路径发出动作指令，左转；
A11、左转，用陀螺仪模块和磁导航模块协作完成；下位机先控制电机驱动模块，使移动平台2进入左转状态；同时，所述陀螺仪模块开始检测移动平台2旋转的角度，磁导航传感器开始检测地面的磁条；当陀螺仪模块检测旋转的角度大于设定的角度，并且磁导航传感器检测到磁条时，则左转成功，此时下位机控制电机驱动模块使移动平台2停止左转，并等待上位机下达下一个动作指令；
A12、左转完成后，移动平台2根据上位机规划的指令继续沿磁条前进，并到达岔路节点41，根据RFID传感器读取的岔路节点41信息和规划好的指令继续沿磁条前进，到达目的地节点12；
A13、到达目的地节点12后，根据RFID传感器读取的目的地节点12信息，上位机下达自动充电指令，此时移动平台2上的充电接头与目的地节点12的充电基座6接触，下位机控制自动充电模块进行自动充电。
自动控制切换手动控制及手动控制模式主要包括以下步骤：
M1、在任一目的地节点处，用户可通过遥控信号发射器或语音交互模块切换成手动控制模式；
M2、上位机接收到用户的控制指令后，对下位机下达切换手动控制指令，此时进入手动控制模式，用户可通过摇杆控制移动平台移动；
M3、手动控制模式下，用户通过所述摇杆给下位机输入控制信号，所述控制信号为X轴、Y轴两个模拟量信号，下位机根据输入信号，控制电机驱动模块，进而控制移动平台两个驱动轮电机的转向和转速，实现移动平台的前进、后退、转向等动作。
如图6所示，手动模式切换自动模式通过自动定位方法完成，手动控制切换自动控制主要包括以下步骤：
S1、用户通过所述摇杆控制移动平台行驶到任意磁条3上方，例如岔路节点41和岔路节点42之前的磁条3上方，并通过所述遥控发射器或所述语音交互模块下达切换指令；
S2、上位机接收切换指令，并协同下位机控制移动平台2，进行切换动作；
S3、下位机控制移动平台2原地旋转，同时所述磁导航传感器检测磁条3，旋转180°后未检测到磁条3，则恢复手动控制，由用户重新调整移动平台2位置；
S4、检测到磁条3后，移动平台2停止旋转，并开始沿磁条前进，直到RFID传感器检测到一个岔路节点41的RFID标签信息；
S5、然后控制移动平台2原地调头，并继续沿磁条3前进，直到RFID传感器检测到另一个岔路节点42的RFID标签信息；
S6、根据两个节点的RFID标签信息，上位机即可定位到移动平台目前所处节点位置42和车头方位，上位机由此自动规划路径，前往预先设定好的目的地节点11；
S7、至此，手动控制模式切换自动控制模式完成，用户可以选择其他目的地，移动平台2通过自主导航前往。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (22)
1.一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：包括用户控制模块、传感器模块、核心控制模块和执行模块；
所述用户控制模块包括遥控模块、语音交互模块和手动控制模块；遥控模块用于选择自动导航的目的地和手动控制与自动控制的切换；语音交互模块用于实现移动平台的语音控制和语音提示；手动控制模块用于手动控制移动平台移动；
所述传感器模块包括超声避障模块、陀螺仪模块、磁导航模块、RFID模块；超声避障模块包括设置于移动平台上的若干超声波传感器，用于自动导航移动时躲避障碍物；陀螺仪模块用于测量移动平台的转动角度，辅助定位；磁导航模块包括设置于移动平台上的磁导航传感器和铺设于地面上的磁条，用于自动导航移动时引导移动平台沿磁条移动；RFID模块包括设置于移动平台上的RFID传感器和设置在地面磁条上的RFID标签，用于标记磁条路线的节点，辅助定位；
所述核心控制模块包括上位机和下位机，所述上位机和下位机设置于移动平台上，上位机用于与用户交互，规划自动导航路径，给下位机下达控制指令；下位机用于接收传感器模块的信息，接收手动控制信息，接收上位机的控制指令，控制执行模块运动；
所述执行模块包括电机驱动模块、对接模块和自动充电模块；电机驱动模块用于控制电机的转动方向与转速，进而控制车轮的运动；对接模块用于与目标地点实现刚性连接；自动充电模块用于给移动平台充电。
所述的移动平台控制系统的连接方式为：超声避障模块、陀螺仪模块、磁导航模块和RFID模块通过接口与下位机相连；手动控制模块通过接口与下位机相连；遥控模块和语音交互模块通过接口上位机相连；上位机与下位机通过串口相连，形成双向通讯；下位机通过接口与电机驱动模块、对接模块和自动充电模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述遥控模块包括遥控信号发射器和遥控信号接收器；遥控信号接收器被配置为与上位机相连，遥控信号发射器由用户控制；用户通过遥控信号发射器下达控制命令，上位机通过遥控信号接收器接收用户下达的控制命令，优选地，所述的遥控信号接收器通过数字IO接口与上位机相连。
3.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述语音交互模块被配置为与上位机相连，用户通过语音交互模块下达语音控制命令，上位机通过语音交互模块接收用户下达的语音控制命令；上位机也可以通过语音交互模块发出语音提示，优选地，所述的语音交互模块通过串口与上位机相连。
4.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述手动控制模块为一个摇杆，所述摇杆被配置为与下位机相连；用户通过摇杆给下位机输入控制信号，下位机根据输入的控制信号，控制电机驱动模块，电机驱动模块控制车轮电机的转动方向与转速，达到手动控制移动平台移动的目的，优选地，所述的摇杆通过模拟信号接口与下位机相连。
5.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述超声波避障模块为若干超声波测距传感器，所述超声波测距传感器被配置为与下位机相连，并探测周围障碍物与移动平台之间的距离，当距离小于设定的阈值时，发送报警信号，下位机接收超声波测距传感器的报警信号，并控制移动平台停止或躲避障碍物，优选地，所述的超声波测距传感器通过数字IO接口与下位机相连。
6.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述陀螺仪模块被配置为与下位机相连，陀螺仪模块用于测量移动平台旋转的角度，并将角度信息发送至下位机，下位机接收陀螺仪测量的角度信息，并根据角度信息控制移动平台的旋转，优选地，所述的陀螺仪模块通过串口与下位机相连。
7.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述磁导航传感器被配置为与下位机相连，磁导航传感器用于检测铺设在地面上的磁条，并将检测信号发送给下位机，下位机接收磁导航传感器检测的磁条信号，控制移动平台运动，优选地，所述的磁导航传感器通过8路数字IO接口与下位机相连。
8.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述磁条铺设于室内地上，磁条铺设可以存在岔路，所述岔路为十字交叉岔路或丁字岔路。
9.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述RFID传感器被配置为与下位机相连，所述RFID标签被设置于地面所铺磁条上，RFID标签设置于目的地节点和所述岔路节点，所述RFID传感器检测RFID标签的信息，并将标签信息发送给下位机，下位机检测RFID传感器检测的RFID标签信息，进而控制移动平台移动，优选地，所述的RFID传感器通过串口与下位机相连。
10.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述上位机为工控机；所述工控机有多种扩展接口，被配置为与遥控模块、语音交互模块和下位机相连；所述工控机通过遥控模块、语音交互模块与用户交互，接收用户指令，并反馈给用户语音提示；所述工控机与下位机形成双向通讯，向下位机下达控制指令，并接收下位机反馈的信息；所述工控机具有路径规划功能，根据目前移动平台所处节点位置和目的地节点位置自动规划一条路线，并向下位机下达控制指令。
11.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述下位机为单片机；所述单片机具有多种扩展接口，被配置为与手动控制模块、超声避障模块、陀螺仪模块、磁导航模块、RFID模块、上位机、电机驱动模块、对接模块、自动充电模块相连；所述单片机接收上位机的控制指令，并进行相应的控制；所述单片机接收传感器模块收集的信息和手动控制模块的控制信号；所述单片机控制电机驱动模块，进而控制轮子电机的转动方向和转速，实现移动平台的前进、后退、转向等运动；所述单片机控制对接模块进行与目的地的对接，使移动平台与目的地形成刚性连接；所述单片机控制自动充电模块，在自动充电位置对移动平台进行充电。
12.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述的上位机和所述的下位机通过串口相连，形成双向通讯。
13.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述电机驱动模块与下位机相连；所述电机驱动模块接收下位机的控制信号，调整车轮电机的转动方向和转速；所述电机驱动模块内部具有闭环的PID调速功能，在负载变化时，依然能够使电机稳定地以下位机控制的速度转动；所述电机驱动模块接收的下位机控制信号包括控制转动方向、电机启停的数字开关量信号和控制电机转速的PWM波信号；优选地，所述电机驱动模块通过数字IO接口和PWM波接口与下位机相连。
14.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述对接模块包括第一对接接头与第二对接接头，所述对接接头包括机械连接装置和电磁连接装置，所述第一接头被设置于移动平台上，并与下位机相连，所述第二接头被设置于目的地上，所述第一接头与第二接头可以通过机械连接装置和电磁连接装置形成刚性连接，所述对接模块由下位机控制连接和断开连接，优选地，所述对接模块通过数字IO口与下位机相连。
15.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述自动充电模块包括充电接头与充电基座，所述充电接头被设置于移动平台上，并与下位机相连，所述充电基座被设置于充电目的地上，所述自动充电模块由下位机控制开始充电和停止充电，优选地，所述的自动充电模块通过数字IO口与下位机相连。
16.根据权利要求1所述的一种手自一体的移动平台控制系统，其特征在于：所述的移动平台控制系统还包括地面上预先铺设好磁条，磁条的铺设原则为将移动平台想要到达的各目的地连接起来，并在交叉位置形成十字交叉岔路或丁字交叉岔路，在各目的地节点放置目的地RFID标签，在各岔路节点放置岔路RFID标签，RFID标签设置的原则为每个RFID标签具有唯一的识别信息，与任何其他RFID标签均不重复，还包括对接接头和自动充电基座，手自一体的移动平台设置在任意磁条上方，该位置作为起始位置。
17.一种手自一体的移动平台的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括两种控制模式，手动控制模式和自动控制模式；手动控制模式下，用户可以通过手动控制模块手动控制移动平台的移动；自动控制模式下，用户可以通过遥控模块或语音交互模块选择目的地，核心控制模块会自动规划路径，并控制移动平台移动到目的地，并自动完成与目的地的对接或自动充电；手动控制模式和自动控制模式之间可以互相切换，手动模式切换自动模式通过自动定位方法完成，自动模式切换手动模式则可通过遥控信号发射器或语音交互模块进行切换。
18.根据权利要求17所述的一种手自一体的移动平台控制方法，其特征在于：所述手动控制模式包括以下步骤：
M1.用户通过所述遥控信号发射器或语音交互模块选择手动控制模式；
M2.上位机接收到用户的指令，发送手动控制指令给下位机；
M3.下位机接收到上位机发送的手动控制指令，进入手动控制模式；
M4.手动控制模式下，用户通过所述摇杆给下位机输入控制信号，所述控制信号为X轴、Y轴两个模拟量信号，下位机根据输入信号，控制电机驱动模块，进而控制移动平台两个驱动轮电机的转向和转速，实现移动平台的前进、后退、转向等动作。
19.根据权利要求17所述的一种手自一体的移动平台控制方法，其特征在于：所述自动控制模式包括以下步骤：
A1.用户通过所述遥控信号发射器或语音交互模块选择自动模式的目的地；
A2.上位机接收到用户的目的地节点信息，结合移动平台自身所处节点信息，自动规划一条路径，所述路径包括从自身所处节点到达目的地节点需要经过的岔路节点和在岔路节点移动平台需执行的动作；
A3.上位机根据规划好的路径，发送动作指令给下位机，下位机接收动作指令，控制移动平台移动，所述动作指令包括：原地调头、沿磁条前进、左转、右转、停车开始对接。
A4.移动平台会首先原地调头或直接沿磁条前进，移动平台运动到节点时，RFID传感器会读取节点的RFID标签信息，并发送给下位机，下位机再发送给上位机，上位机根据节点信息和规划好的路径发出动作指令；
A5.岔路节点时，下位机会根据上位机的指令左转、右转或继续沿磁条前进，到达目的地节点，下位机会根据上位机的指令停车并与目的地节点对接，形成刚性连接。
20.根据权利要求19所述的一种手自一体的移动平台控制方法，其特征在于：所述沿磁条前进利用所述磁导航传感器检测铺设在地面上的磁条，并将检测信息通过8路数字开关量发送给下位机，下位机根据磁条信息判断移动平台与磁条的偏移量，进而控制电机驱动模块，赋予两个车轮电机不同的速度，实现沿磁条前进。
21.根据权利要求19所述的一种手自一体的移动平台控制方法，其特征在于：所述左转、右转和原地调头，利用所述陀螺仪模块和磁导航模块协作完成；下位机先控制电机驱动模块，使移动平台进入左转、右转或原地旋转状态；同时，所述陀螺仪模块开始检测移动平台旋转的角度，磁导航传感器开始检测地面的磁条；当陀螺仪模块检测旋转的角度大于设定的角度，并且磁导航传感器检测到磁条时，则判定左转、右转或原地调头成功，此时下位机控制电机驱动模块使移动平台停止移动，并等待上位机下达下一个动作指令。
22.根据权利要求17所述的一种手自一体的移动平台控制方法，其特征在于：所述手动控制模式切换到自动控制模式包括以下步骤：
S1.用户通过所述摇杆控制移动平台行驶到任意磁条上方，并通过所述遥控发射器或所述语音交互模块下达切换指令；
S2.上位机接收切换指令，并协同下位机控制移动平台，进行切换动作；
S3.下位机控制移动平台原地旋转，同时所述磁导航传感器检测磁条，旋转180°后未检测到磁条，则恢复手动控制，由用户重新调整移动平台位置；
S4.检测到磁条后，移动平台停止旋转，并开始沿磁条前进，直到RFID传感器检测到一个节点的RFID标签信息；
S5.然后控制移动平台原地调头，并继续沿磁条前进，直到RFID传感器检测到另一个节点的RFID标签信息；
S6.根据两个节点的RFID标签信息，上位机即可定位到移动平台目前所处节点位置和车头方位，上位机由此自动规划路径，前往预先设定好的目的地节点；
S7.至此，手动控制模式切换自动控制模式完成，用户可以选择其他目的地，移动平台通过自主导航前往。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711188813.8A CN107977002A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种手自一体的移动平台控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711188813.8A CN107977002A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种手自一体的移动平台控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107977002A true CN107977002A (zh) | 2018-05-01 |
Family
ID=62011467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711188813.8A Pending CN107977002A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种手自一体的移动平台控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107977002A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108771366A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-09 | 华北理工大学 | 一种图书馆书柜自动移动装置 |
| CN109213140A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-01-15 | 深圳先进技术研究院 | 一种全向搬运装置及其控制方法 |
| CN110142757A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-20 | 深兰科技（上海）有限公司 | 一种控制机器人运动的方法、装置及下位机 |
| CN111077892A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-28 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 移动控制方法、装置、系统及存储介质 |
| CN111226103A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-06-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种可移动平台的控制方法、控制设备及存储介质 |
| CN111583924A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-25 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种工程机械的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN112286182A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-29 | 广东省现代农业装备研究所 | 一种温室移动检测平台可移植导航控制系统及其控制方法 |
| WO2021237626A1 (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 可移动平台的控制方法、设备、可移动平台及存储介质 |
| CN113771988A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-10 | 南华大学 | 一种医疗方舱移动装载平台 |
| CN114061561A (zh) * | 2020-08-04 | 2022-02-18 | 沛远智能科技 (厦门) 有限公司 | 智能导航系统 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010083474A2 (en) * | 2009-01-17 | 2010-07-22 | Boomerang Systems, Inc. | Variable offset positioning antenna array for enhanced guidance of automated guided vehicles (agvs) |
| CN104089616A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-08 | 四川阿泰因机器人智能装备有限公司 | 移动机器人定位系统 |
| CN105137949A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-09 | 珠海创智科技有限公司 | Agv控制系统 |
| CN105425792A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-23 | 杭州瓦瑞科技有限公司 | 可全向移动的自动引导小车 |
| CN105911936A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-08-31 | 华南理工大学 | 一种agv小车的手持智能终端 |
| CN106325267A (zh) * | 2015-06-26 | 2017-01-11 | 北京卫星环境工程研究所 | 具有自主巡线和避障功能的全方位移动平台车 |
| CN106774322A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-31 | 杭州华电双冠能源科技有限公司 | 一种光伏电站巡检系统及其运行方法 |
| CN106950951A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 沈阳远大科技园有限公司 | 一种agv控制系统及方法 |
| CN107045353A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-15 | 江苏力德尔电子信息技术有限公司 | 全方位移动agv主控系统及其控制方法 |
-
2017
- 2017-11-24 CN CN201711188813.8A patent/CN107977002A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010083474A2 (en) * | 2009-01-17 | 2010-07-22 | Boomerang Systems, Inc. | Variable offset positioning antenna array for enhanced guidance of automated guided vehicles (agvs) |
| CN104089616A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-08 | 四川阿泰因机器人智能装备有限公司 | 移动机器人定位系统 |
| CN106325267A (zh) * | 2015-06-26 | 2017-01-11 | 北京卫星环境工程研究所 | 具有自主巡线和避障功能的全方位移动平台车 |
| CN105137949A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-09 | 珠海创智科技有限公司 | Agv控制系统 |
| CN105425792A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-23 | 杭州瓦瑞科技有限公司 | 可全向移动的自动引导小车 |
| CN105911936A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-08-31 | 华南理工大学 | 一种agv小车的手持智能终端 |
| CN106774322A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-31 | 杭州华电双冠能源科技有限公司 | 一种光伏电站巡检系统及其运行方法 |
| CN106950951A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 沈阳远大科技园有限公司 | 一种agv控制系统及方法 |
| CN107045353A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-15 | 江苏力德尔电子信息技术有限公司 | 全方位移动agv主控系统及其控制方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108771366A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-09 | 华北理工大学 | 一种图书馆书柜自动移动装置 |
| CN109213140A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-01-15 | 深圳先进技术研究院 | 一种全向搬运装置及其控制方法 |
| CN111226103A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-06-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种可移动平台的控制方法、控制设备及存储介质 |
| WO2020191694A1 (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种可移动平台的控制方法、控制设备及存储介质 |
| CN110142757A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-20 | 深兰科技（上海）有限公司 | 一种控制机器人运动的方法、装置及下位机 |
| CN111077892A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-28 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 移动控制方法、装置、系统及存储介质 |
| CN111583924A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-25 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种工程机械的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| WO2021237626A1 (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 可移动平台的控制方法、设备、可移动平台及存储介质 |
| CN113892069A (zh) * | 2020-05-28 | 2022-01-04 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 可移动平台的控制方法、设备、可移动平台及存储介质 |
| CN114061561A (zh) * | 2020-08-04 | 2022-02-18 | 沛远智能科技 (厦门) 有限公司 | 智能导航系统 |
| CN112286182A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-29 | 广东省现代农业装备研究所 | 一种温室移动检测平台可移植导航控制系统及其控制方法 |
| CN113771988A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-10 | 南华大学 | 一种医疗方舱移动装载平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107977002A (zh) | 一种手自一体的移动平台控制系统及方法 | |
| US7526362B2 (en) | Remote robot control method using three-dimensional pointing procedure and robot control system using the remote robot control method | |
| CN103955231B (zh) | 多关节机械臂智能控制方法、装置及系统 | |
| CA3030868A1 (en) | Systems and methods for transporting products via unmanned aerial vehicles and mobile relay stations | |
| CN107921635A (zh) | 机器人系统 | |
| JP2002287824A (ja) | 自律走行ロボット | |
| CN103092201A (zh) | 基于射频识别的多传感器语音导盲机器人及路径规划方法 | |
| CN204423154U (zh) | 一种基于自主导航的自动充电玩具机器人 | |
| JP2004042148A (ja) | 移動ロボット | |
| CN105824292A (zh) | 一种机器人分布式控制器及控制方法 | |
| KR100492592B1 (ko) | 로봇 청소기의 자동충전 시스템 및 복귀방법 | |
| CN207264195U (zh) | 无人驾驶小车导航系统及无人驾驶小车 | |
| WO2023130704A1 (zh) | 机器人的建图方法、装置、机器人和存储介质 | |
| JP2018190363A (ja) | 携帯型移動ロボット及びその操作方法 | |
| CN114550488A (zh) | 一种基于机器人的空车位巡逻方法及装置 | |
| JP2009230634A (ja) | 移動体の制御システム、制御装置、及び移動体 | |
| CN204790521U (zh) | 售卖机器人系统 | |
| CN114330755B (zh) | 数据集的生成方法、装置、机器人和存储介质 | |
| JP2003330538A (ja) | 自律移動ロボットおよびその自律移動方法 | |
| JP5115886B2 (ja) | 道案内ロボット | |
| CN214317929U (zh) | 智能载物互传清洁机器人 | |
| CN209755231U (zh) | 一种用于隧道巡检的机器人系统 | |
| CN205651353U (zh) | 仿人机器人的分布式控制系统 | |
| Chen et al. | Semiautonomous industrial mobile manipulation for industrial applications | |
| JP6841473B2 (ja) | 案内ロボット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180501 |