CN205450774U - 一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，其包括磁轨、磁传感矩阵和控制主板；所述磁轨铺设于机器人行走路线，磁轨的周围产生磁场；所述磁传感矩阵固定于机器人底部，磁传感矩阵从所述磁轨感应电磁信号，磁传感矩阵的输出端连接所述控制主板；所述控制主板包括微处理器，控制主板接收磁传感矩阵输送的电磁信号，并输出控制信号控制机器人运动；磁传感矩阵包括N个电磁传感器，N为大于5的奇数，N个所述电磁传感器一字水平并排设置，位于中间的一个传感器位于机器人中轴线上，其它的电磁传感器对称分布于机器人中轴线两侧。本实用新型提高了机器人电磁导航的精度，使得即使在弧形轨迹上也不会产生左右摇摆，机器人运行更加稳定可靠，增加了其对环境的适应能力，减少了出错几率。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置。
背景技术
机器人已经渐渐进入民用领域，其采用的循迹方式主要是寻磁或者寻黑线，目前应用在机器人中的磁轨检测装置多为偶数个“工”字形电感，并且水平对称分布于轨道上放两侧，利用对称位置的电磁传感器检测到的磁场强度的差值确定偏离轨道大小。由于对称位置传感器实际工作性能不可能完全相同，故磁场强度差值与位置关系曲线将发生扭曲，磁场强度差值与位置关系曲线不再通过零点并且曲线非中心对称，需要分别测量左右两侧的边界阈值和人为标定中心位置，这样会引入随机误差，且增加了参数的个数，使应用过程复杂。而且由于磁场强度差值与位置关系曲线发生扭曲，造成机器人分别处于左右对称位置时的磁场差值绝对值不相等。因此，采用偶数对称电磁传感器的磁轨检测装置的精确程度不高，且参数设计复杂。
进一步地有在机器人底部并排装有三个传感器的，当检测到机器人向左方偏离后，增大左侧驱动轮PWM；当检测到机器人向右方偏离后，增大右侧PWM。但是当机器人的运行轨迹为弧形或者其他非直线型的轨迹时，由于机器人传感器数量较少，算法较简单，在行进过程中出现左右摆动，经常出界，且难以胜任不同曲率的圆弧。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使机器人运行更加平稳，在弧形轨迹上不会产生左右摇摆的基于磁传感矩阵的机器人导航装置。
本实用新型采用的技术方案是：
一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，包括磁轨、磁传感矩阵和控制主板；所述磁轨铺设于机器人行走路线，磁轨的周围产生磁场；所述磁传感矩阵固定于机器人底部，磁传感矩阵从所述磁轨感应电磁信号，磁传感矩阵的输出端连接所述控制主板；所述控制主板包括微处理器，控制主板接收磁传感矩阵输送的电磁信号，并输出控制信号控制机器人运动；磁传感矩阵包括N个电磁传感器，N为大于5的奇数，N个所述电磁传感器一字水平并排设置，位于中间的一个传感器位于机器人中轴线上，其它的电磁传感器对称分布于机器人中轴线两侧。
所述N的取值为15。
所述磁传感矩阵固定于机器人的前端底部。
所述控制主板上还设有信号放大及滤波电路，磁传感矩阵的输出端通过信号放大及滤波电路连接微处理器。
所述控制主板上还设有存储器，所述存储器连接微处理器。
本实用新型采用以上技术方案，利用中间电磁传感器的对称特性得到机器人偏离磁轨大小，利用左右水平放置的对应的各个电磁传感器的差值与机器人偏离轨道临界值的关系得到偏离轨道方向，避免了由于电磁传感器性能不对称产生的影响，并针对性的设置大于5的奇数个的一字并排设置的电磁传感器数量形成磁传感矩阵大大提高了机器人电磁导航的精度，使得即使在弧形轨迹上也不会产生左右摇摆，即使出界后机器人仍能进行一段时间的自我恢复，能够对直线与圆弧进行自适应。机器人运行更加稳定可靠，增加了其对环境的适应能力，减少了出错几率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
图1本实用新型一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置的结构框图；
图2本实用新型一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置的前视示意图。
具体实施方式
如图1至2之一所示，本实用新型其包括磁轨1、磁传感矩阵2和控制主板；所述磁轨1铺设于机器人3行走路线，磁轨1的周围产生磁场；所述磁传感矩阵2固定于机器人3底部，磁传感矩阵2从所述磁轨1感应电磁信号，磁传感矩阵2的输出端连接所述控制主板；所述控制主板包括微处理器，控制主板接收磁传感矩阵2输送的电磁信号，并输出控制信号控制机器人3运动；磁传感矩阵2包括N个电磁传感器，N为大于5的奇数，N个所述电磁传感器一字水平并排设置，位于中间的一个传感器位于机器人3中轴线上，其它的电磁传感器对称分布于机器人中轴线两侧。
所述N的取值为15。
所述磁传感矩阵2固定于机器人3的前端底部。
所述控制主板上还设有信号放大及滤波电路，磁传感矩阵2的输出端通过信号放大及滤波电路连接微处理器。信号放大及滤波电路用于放大电磁传感器检测到的电磁信号，并滤除信号中的高频噪声。
所述控制主板上还设有存储器，所述存储器连接微处理器。所述存储器用于缓存机器人3运行过程中电磁传感器传输的数值。
本实用新型的工作原理如下：
电磁传感器从磁轨检测到的信号强度随着机器人偏离磁轨中心的程度不同而变化，当电磁传感器位于磁轨中心时，检测到的信号强度最大；当电磁传感器偏离磁轨中心时，检测到的信号强度逐渐变小，偏离越远，信号越弱，而且变化趋势左右严格对称。由此可以对机器人的偏离程度进行估计，进而采用线性调节。当机器人所沿着的磁轨为直线时，一般只用到内部的几组传感器，当磁轨位于传感矩阵中间位置时，不对其进行调节，当稍有偏离后，控制主板根据中间几个传感器中左右对应的传感器传输数值的获取机器人行进的偏离程度，并根据偏离程度调节两侧轮子的占空比差值，将机器人调节到正中间位置。当面对弧形轨迹，机器人则还会使用到磁传感矩阵相对中间轴比较偏远的旁边的电磁传感器，实时获取较为精密、精确的偏移值，实时调节机器人的运动。基于较为密集设置的磁传感矩阵，控制实现机器人的速度是渐变的，则不会感到机器人的左右摇摆现象，另外也可以直线圆弧轨迹同时适应。此外，当机器人出界后，控制主板内根据出界前存储器中缓存的电磁传感器的值对机器人进行一段时间的补偿调节，由此，大大减少了机器人在行进过程中出现的故障，增加了可靠性。
本实用新型的有益效果是：利用中间电磁传感器的对称特性得到机器人偏离磁轨大小，利用左右水平放置的对应的各个电磁传感器的差值与机器人偏离轨道临界值的关系得到偏离轨道方向，避免了由于电磁传感器性能不对称产生的影响，并针对性的设置大于5的奇数个的一字并排设置的电磁传感器数量形成磁传感矩阵大大提高了机器人电磁导航的精度，使得即使在弧形轨迹上也不会产生左右摇摆，机器人运行更加稳定可靠，增加了其对环境的适应能力，减少了出错几率。
Claims (5)
1.一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，其特征在于：其包括磁轨、磁传感矩阵和控制主板；所述磁轨铺设于机器人行走路线，磁轨的周围产生磁场；所述磁传感矩阵固定于机器人底部，磁传感矩阵从所述磁轨感应电磁信号，磁传感矩阵的输出端连接所述控制主板；所述控制主板包括微处理器，控制主板接收磁传感矩阵输送的电磁信号，并输出控制信号控制机器人运动；磁传感矩阵包括N个电磁传感器，N为大于5的奇数，N个所述电磁传感器一字水平并排设置，位于中间的一个传感器位于机器人中轴线上，其它的电磁传感器对称分布于机器人中轴线两侧。
2.根据权利要求1所述一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，其特征在于：所述N的取值为15。
3.根据权利要求1所述一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，其特征在于：所述磁传感矩阵固定于机器人的前端底部。
4.根据权利要求1所述一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，其特征在于：所述控制主板上还设有信号放大及滤波电路，磁传感矩阵的输出端通过信号放大及滤波电路连接微处理器。
5.根据权利要求1所述一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置，其特征在于：所述控制主板上还设有存储器，所述存储器连接微处理器。
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| CN201620105558.0U CN205450774U (zh) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | 一种基于磁传感矩阵的机器人导航装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106873594A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-20 | 苏州易摩物联科技有限公司 | Agv磁导航运行控制方法及系统 |
| CN109316239A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-12 | 天津大学 | 基于磁导航传感的微创手术机器人主操作手及系统 |
| CN115542923A (zh) * | 2022-11-28 | 2022-12-30 | 中汽智联技术有限公司 | 车辆循磁控制方法、装置、设备和存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106873594A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-20 | 苏州易摩物联科技有限公司 | Agv磁导航运行控制方法及系统 |
| CN109316239A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-12 | 天津大学 | 基于磁导航传感的微创手术机器人主操作手及系统 |
| CN109316239B (zh) * | 2018-08-31 | 2020-08-04 | 天津大学 | 基于磁导航传感的微创手术机器人主操作手及系统 |
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| CN115542923B (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-24 | 中汽智联技术有限公司 | 车辆循磁控制方法、装置、设备和存储介质 |
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