CN204844150U - 一种自动精确定位移动机器人 - Google Patents
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Abstract
一种自动精确定位移动机器人，包括平台，平台底部安装有无线射频传感器和控制器，平台底部的前端和后端各安装有一个万向轮，平台底部的左端和右端各安装一个直流伺服电机，直流伺服电机的转轴一端连接车轮，另一端连接编码器；还包括若干个射频标签，射频标签镶嵌在移动机器人需要移动的工作台内。该移动机器人结构简单，价格低廉，可用于智能工厂的智能化物流，仓库智能管理等场合，采用编码器采集反馈信号，通过控制器精确计算移动距离和转弯角度。同时，在地面间隔一定距离安装射频标签，写入坐标数据，机器人每移动到一个射频标签上，无线射频传感器扫描读取标签内坐标数值，通过控制器处理，修正定位误差，实现机器人的精确定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能自动定位的移动机器人，可用于智能工厂的智能化物流，仓库智能管理等场合，属机电设备领域。
背景技术
随着国家推行“工业4.0”大战略，“工业4.0”的主题是智能工厂，智能生产，智能制造。因此工业机器人，移动机器人，自动物流小车等自动化设备在工业场合应用越来越广。机器人的精确定位与移动技术可以大大提高机器人的活动范围，在工业生产中的应用越来越广泛。机器人的精确定位与移动技术可以大大提高机器人的活动范围，在工业生产中的应用越来越广泛。该移动机器人可用于智能工厂的智能化物流，仓库智能管理等场合。市场上常见的普通巡线机器人及AGV自动车一般采用（1）光电式传感器识别与背景有颜色反差线条巡线；（2）采用感应磁性线带信号巡线；（3）采用激光照射导引巡线。这些机器人结构复杂，价格昂贵，定位不准确等问题。
发明内容
很据现有技术的不足，提供一种结构简单，设计新颖，实现精确定位的移动机器人。
本实用新型按以下技术方案实现：
一种自动精确定位移动机器人，包括平台，所述平台底部安装有无线射频传感器和控制器，所述平台底部的前端和后端各安装有一个万向轮，所述平台底部的左端和右端各安装一个直流伺服电机，所述直流伺服电机的转轴一端连接车轮，另一端连接编码器；还包括若干个射频标签，所述射频标签镶嵌在移动机器人需要移动的工作台内。
所述控制器采用MC9S12DP256型16位单片机，该单片机具有低功耗、高性能、电磁兼容性好，带多路PWM输出，256KFLASH存储器，是一款高效汽车级16位微控制器。
所述编码器采用RI41-O/2000ES型编码器，该编码器具有2000P/r的高分辨率，最大转速达6000RPM，还具有低成本，高负载，抗振动，抗冲击，高可靠，长寿命等优点。
所述直流伺服电机采用57系列无刷直流伺服电机，并配相应伺服驱动器。
所述射频标签采用UT404超高频陶瓷标签，该射频标签具有体积特别小巧，但是具有非常稳定的识别性能和耐高温、防腐蚀的特性，标签易于镶嵌于混凝土地面等优点。
本实用新型有益效果：
该移动机器人结构简单，价格低廉，可用于智能工厂的智能化物流，仓库智能管理等场合，采用安装在伺服电机轴端的编码器采集反馈信号，通过控制器精确计算移动距离和转弯角度。同时，在地面间隔一定距离安装射频标签，写入坐标数据，机器人每移动到一个射频标签上，无线射频传感器扫描读取标签内坐标数值，通过控制器处理，修正定位误差，实现机器人的精确定位。该控制方法优点是，机器人可沿更复杂轨迹移动，不受地面轨道或传感器线路约束。
附图说明
图1为本实用新型仰视图；
图2为本实用新型左视图；
图3为本实用新型控制原理框图；
图4为本实用新型实施例示意图；
1—平台，2—无线射频传感器，3—控制器，4—万向轮，5—直流伺服电机，6—车轮，7—编码器，8—射频标签。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案做进一步的说明。
如图1至图4所示，一种自动精确定位移动机器人，包括平台1，平台1底部中间处安装有无线射频传感器2和控制器3，平台1底部的前端和后端各安装有一个万向轮4，平台1底部的左端和右端各安装一个直流伺服电机5，直流伺服电机5的转轴一端连接车轮6，另一端连接编码器7；还包括若干个射频标签8，射频标签8镶嵌在移动机器人需要移动的工作台内。
控制器3采用MC9S12DP256型16位单片机，该单片机具有低功耗、高性能、电磁兼容性好，带多路PWM输出，256KFLASH存储器，是一款高效汽车级16位微控制器。
编码器7采用RI41-O/2000ES型编码器，该编码器具有2000P/r的高分辨率，最大转速达6000RPM，还具有低成本，高负载，抗振动，抗冲击，高可靠，长寿命等优点。
直流伺服电机5采用57系列无刷直流伺服电机，并配相应伺服驱动器。
射频标签8采用UT404超高频陶瓷标签，该射频标签8具有体积特别小巧，但是具有非常稳定的识别性能和耐高温、防腐蚀的特性，标签易于镶嵌于混凝土地面等优点。
工作原理：移动机器人工作时，直流伺服电机5驱动车轮转动，并带动编码器7旋转，编码器7反馈脉冲信号，控制器3实时读取脉冲个数和频率，通过计算编码器7步距角和车轮直径的关系，可精确计算出机器人的移动距离和移动速度。同样原理，读取编码器7的反馈信号差值，可精确计算机器人的转弯角度。在使用编码器7反馈定位的同时，在地面间隔一定距离安装射频标签8，并在射频标签8内写入坐标信息，机器人每移动到一个标签上面，无线射频传感器2扫描读取射频标签8内的坐标数值，通过控制器3比较处理，修正定位误差，实现机器人的精确定位。
实施例：在智能车间地面上钻孔，嵌入多个均匀分布的耐腐蚀的陶瓷类射频标签8，使用无线射频读写器写入每个点坐标值，坐标值可采用数字编码形式表示。移动机器人从原材料仓库将原材料载出，然后送到机床加工，机床加工好的零件装入到移动机器人的平台1上，再送到成品仓库，最后又回到原材料仓库，重复以上的工作。移动机器人运行到射频标签8的上方时，无线射频传感器2就能检测到射频标签8里的数据，并反馈给单片机处理器，单片机接受到坐标数据后，与编码器7反馈信号进行对比，用于修正机器人的定位误差。所以移动机器人能够准确无误的移动位置，并精确的送到需要原料的机床中。
Claims (5)
1.一种自动精确定位移动机器人，包括平台（1），其特征在于：所述平台（1）底部安装有无线射频传感器（2）和控制器（3），所述平台（1）底部的前端和后端各安装有一个万向轮（4），所述平台（1）底部的左端和右端各安装一个直流伺服电机（5），所述直流伺服电机（5）的转轴一端连接车轮（6），另一端连接编码器（7）；还包括若干个射频标签（8），所述射频标签（8）镶嵌在移动机器人需要移动的工作台内。
2.根据权利要求1所述一种自动精确定位移动机器人，其特征在于：所述控制器（3）采用MC9S12DP256型16位单片机。
3.根据权利要求1所述一种自动精确定位移动机器人，其特征在于：所述编码器（7）采用RI41-O/2000ES型编码器。
4.根据权利要求1所述一种自动精确定位移动机器人，其特征在于：所述直流伺服电机（5）采用57系列无刷直流伺服电机，并配相应伺服驱动器。
5.根据权利要求1所述一种自动精确定位移动机器人，其特征在于：所述射频标签（8）采用UT404超高频陶瓷标签。
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| CN204844150U true CN204844150U (zh) | 2015-12-09 |
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