CN202442716U - 一种户外移动机器人的导航单元 - Google Patents
一种户外移动机器人的导航单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202442716U CN202442716U CN2012200108099U CN201220010809U CN202442716U CN 202442716 U CN202442716 U CN 202442716U CN 2012200108099 U CN2012200108099 U CN 2012200108099U CN 201220010809 U CN201220010809 U CN 201220010809U CN 202442716 U CN202442716 U CN 202442716U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- photoelectric cell
- silicon photoelectric
- robot
- dash receiver
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了属于机器人导航技术领域的一种户外移动机器人的导航单元。它的结构如下：第一激光发射板、第一接收板和信号调理电路依次串联连接，第二激光发射板、第二接收板和信号调理电路依次串联连接，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机依次串联连接；第一激光发射板和第二激光发射板分别安装在机器人行走道路的路头和路尾，在机器人的前部和后部分别安装第一接收板和第二接收板，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机均安装在机器人上。本实用新型的有益效果为：此导航单元所需材料大大减少，降低了成本。此外在较长的路径上，导航精度不亚于传统的光学导航方法。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人导航技术领域，特别涉及一种户外移动机器人的导航单元。
背景技术
随着计算机技术和传感技术的发展，移动机器人平台的研究得到广泛关注。近年来，自主移动机器人在工业、农业、医学及社会服务业等领域得到越来越多的重视，成为了机器人学术界研究的热点问题。在自主移动机器人的研究中，导航方法的研究是核心问题。目前常见的导航方式有电磁导航、光反射导航、视觉导航等。其中电磁导航技术简单实用，但成本高，改造和维护困难；视觉导航虽然获得的信息丰富，但是图像处理计算量大，实时性差始终是一个瓶颈问题；光反射导航的原理是在路径上连续铺设光反射条，是一种方式简单、价格便宜的导航系统，但在路径上连续铺设反射条的方式在某些场合下并不适用，因此，这种导航方式还有很大的改进空间。
实用新型内容
本实用新型针对上述缺陷公开了一种户外移动机器人的导航单元。它的结构如下：第一激光发射板、第一接收板和信号调理电路依次串联连接，第二激光发射板、第二接收板和信号调理电路依次串联连接，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机依次串联连接；
第一激光发射板和第二激光发射板分别安装在机器人行走道路的路头和路尾，在机器人的前部和后部分别安装第一接收板和第二接收板，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机均安装在机器人上。
所述第一激光发射板和第二激光发射板的结构均为：电池供电模块分别连接RS-485通信模块、第一单片机和激光调制发射模块，第一单片机的一端通过光耦连接RS-485通信模块，另一端连接激光调制发射模块。
所述第一接收板和第二接收板的结构均由24块硅光电池片组成，24块硅光电池片分为上下两排，其中上排为：第1上硅光电池片到第12上硅光电池片，下排为：第1下硅光电池片到第12下硅光电池片，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片位于同一列，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片串联，K为1-12。
所述第一单片机为ATtiny11单片机。
所述第二单片机为ATmega32单片机。
所述编码电路为3片74LS138译码器组成的24线-5线编码电路。
本实用新型的有益效果为：
由于此导航单元只需要在机器人行走的道路的路头和路尾放置激光发射板，无需像传统光学导航方法一样在路径上连续铺设光反射条，因此此导航单元所需材料大大减少，降低了成本。此外在较长的路径上，导航精度不亚于传统的光学导航方法。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是第一激光发射板和第二激光发射板的结构框图；
图3是第一接收板和第二接收板的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，一种户外移动机器人的导航单元的结构如下：第一激光发射板、第一接收板和信号调理电路依次串联连接，第二激光发射板、第二接收板和信号调理电路依次串联连接，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机依次串联连接；信号调理电路、信号检测电路和编码电路构成编码检测电路，解码电路和第二单片机构成信号处理模块。
第一激光发射板和第二激光发射板分别安装在机器人行走道路的路头和路尾，在机器人的前部和后部分别安装第一接收板和第二接收板，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机均安装在机器人上。
如图2所示，第一激光发射板和第二激光发射板的结构均为：电池供电模块分别连接RS-485通信模块、第一单片机和激光调制发射模块，第一单片机的一端通过光耦1连接RS-485通信模块，另一端连接激光调制发射模块。
如图3所示，第一接收板和第二接收板的结构均由24块硅光电池片组成，24块硅光电池片分为上下两排，其中上排为：第1上硅光电池片到第12上硅光电池片，下排为：第1下硅光电池片到第12 下硅光电池片，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片位于同一列，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片串联，K为1-12。
第一单片机为ATtiny11单片机。第二单片机为ATmega32单片机。编码电路为3片74LS138译码器组成的24线-5线编码电路。
本实用新型的工作过程如下：
在第一激光发射板和第二激光发射板中，电池供电模块采用LM1117-5将电池输出稳压到5V后，为第一激光发射板或第二激光发射板供电（为RS-485通信模块、第一单片机和激光调制发射模块提供电源），RS-485通信模块与附近道路的发射板通信（每个机器人占用一个机器人行走道路，附近道路是指附近的机器人行走道路），光耦1起到光电隔离的作用（指隔离第一单片机和RS-485通信模块），激光调制发射模块装有三个激光管，第一单片机控制三个激光管的调制和发射，可以通过第一单片机控制这三个激光管的通断以及发射激光的频率。
第一激光发射板和第二激光发射板发送固定频率（回避太阳光线的干扰，比如设定为180KHZ）的激光，第一接收板和第二接收板分别接受来自第一激光发射板和第二激光发射板的信号（激光信号），第一接收板和第二接收板上共输出24路信号（第一接收板和第二接收板各自输出12路信号，因为第一接收板或第二接收板中，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片串联，两者共输出一路信号），信号调理电路包括信号放大电路和滤波电路，可将直流信号滤除，同时将太阳光中电磁波的高频信号滤除，第一接收板和第二接收板上输出的 24路信号经信号调理电路变换成稳定的TTL电平，信号检测电路检测这24路信号（第一接收板和第二接收板各自输出的12路信号经信号调理电路变换后输出的信号）中哪一路为高电平信号，编码电路将上述检测结果编码成5位二进制数，并将编码结果传送给信号处理模块。
解码电路将二进制编码结果解析后传送给第二单片机，由第二单片机根据解码结果，计算出机器人当前的朝向角和在水平方向上的位置坐标。
Claims (6)
1.一种户外移动机器人的导航单元，其特征在于，它的结构如下：第一激光发射板、第一接收板和信号调理电路依次串联连接，第二激光发射板、第二接收板和信号调理电路依次串联连接，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机依次串联连接；
第一激光发射板和第二激光发射板分别安装在机器人行走道路的路头和路尾，在机器人的前部和后部分别安装第一接收板和第二接收板，信号调理电路、信号检测电路、编码电路、解码电路和第二单片机均安装在机器人上。
2.根据权利要求1所述的一种户外移动机器人的导航单元，其特征在于，所述第一激光发射板和第二激光发射板的结构均为：电池供电模块分别连接RS-485通信模块、第一单片机和激光调制发射模块，第一单片机的一端通过光耦(1)连接RS-485通信模块，另一端连接激光调制发射模块。
3.根据权利要求1所述的一种户外移动机器人的导航单元，其特征在于，所述第一接收板和第二接收板的结构均由24块硅光电池片组成，24块硅光电池片分为上下两排，其中上排为：第1上硅光电池片到第12上硅光电池片，下排为：第1下硅光电池片到第12下硅光电池片，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片位于同一列，第K上硅光电池片和第K下硅光电池片串联，K为1-12。
4.根据权利要求1所述的一种户外移动机器人的导航单元，其特征在于，所述第一单片机为ATtiny11单片机。
5.根据权利要求1所述的一种户外移动机器人的导航单元，其特征在于，所述第二单片机为ATmega32单片机。
6.根据权利要求1所述的一种户外移动机器人的导航单元，其特征在于，所述编码电路为3片74LS138译码器组成的24线-5线编码电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200108099U CN202442716U (zh) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | 一种户外移动机器人的导航单元 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200108099U CN202442716U (zh) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | 一种户外移动机器人的导航单元 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202442716U true CN202442716U (zh) | 2012-09-19 |
Family
ID=46824160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012200108099U Expired - Fee Related CN202442716U (zh) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | 一种户外移动机器人的导航单元 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202442716U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103872743A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-18 | 东北电力大学 | 一种家用保安机器人自动充电激光导航系统 |
| CN104267725B (zh) * | 2014-09-23 | 2017-04-19 | 无锡华普微电子有限公司 | 扫地机器人自主充电用的室内导航定位系统 |
| CN108132670A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-08 | 天津中德应用技术大学 | 基于分布式控制的多功能巡检机器人及工作方法 |
-
2012
- 2012-01-11 CN CN2012200108099U patent/CN202442716U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103872743A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-18 | 东北电力大学 | 一种家用保安机器人自动充电激光导航系统 |
| CN104267725B (zh) * | 2014-09-23 | 2017-04-19 | 无锡华普微电子有限公司 | 扫地机器人自主充电用的室内导航定位系统 |
| CN108132670A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-08 | 天津中德应用技术大学 | 基于分布式控制的多功能巡检机器人及工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204517711U (zh) | 一种直流电机转速检测与控制系统 | |
| CN202442716U (zh) | 一种户外移动机器人的导航单元 | |
| CN107465277B (zh) | 磁共振式自动充电机器人及其充电方法 | |
| CN201918008U (zh) | 一种无线智能多集成传感器 | |
| CN101303602A (zh) | 太阳光三维寻迹传感器 | |
| CN203759552U (zh) | 一种高效太阳能自动追踪装置 | |
| CN104020783A (zh) | 一种采用高精度太阳能跟踪控制器的碟式聚光系统 | |
| CN101907895B (zh) | 驾束式激光导航装置 | |
| CN204116965U (zh) | 一种用于自动跟踪太阳能的传感器 | |
| CN203191336U (zh) | 树木茎流量测量仪 | |
| CN105652865A (zh) | 一种机器人寻线控制系统 | |
| CN204788408U (zh) | 一种agv光电导航传感器 | |
| CN202205099U (zh) | 变电站智能巡检机器人导航和控制系统 | |
| CN205655921U (zh) | 一种无线道路照明状况检测系统 | |
| CN202059400U (zh) | 一种无线智能传感器 | |
| CN201569916U (zh) | 一种循迹小车控制系统 | |
| CN103295422B (zh) | 一种基于车载物联网的防碰撞预警器 | |
| CN102254436A (zh) | 无线车辆识别器及车辆识别方法 | |
| CN103149481B (zh) | 一种综合式电动轮椅测试仪 | |
| CN203480315U (zh) | 一种太阳跟踪装置 | |
| CN203520411U (zh) | 一种新型二维条码扫描平台 | |
| CN202582726U (zh) | 一种基于zigbee技术的数字光照传感器装置 | |
| CN204667190U (zh) | 一种用于室内线路巡检的智能小车 | |
| CN201237740Y (zh) | 太阳光三维寻迹传感器 | |
| CN204786107U (zh) | 具有自动测温、降温功能的led路灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120919 Termination date: 20140111 |