CN208334651U - 一种可360°旋转的跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可360°旋转的跟踪装置，包括移动装置、一第一控制模块、一第二控制模块、第一信号接收模块和第一信号发射模块、和所述第一信号发射模块相向设置且固定连接于被跟踪的物体的第二信号接收模块、和所述第一信号接收模块相向设置且固定连接于被跟踪的物体的第二信号发射模块，通过所述第一信号发射模块发出信号并进行360°旋转，在所述第一信号发射模块的360°扫描范围内，可扫描跟踪到固定的被跟踪对象，提高机器人跟踪的精准性，同时可以实现在同一场地内存在多组跟踪装置和被跟踪对象，而不互相干扰。

Description

一种可360°旋转的跟踪装置

【技术领域】

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是一种可360°旋转的跟踪装置。

【背景技术】

现有机器人自动跟踪主要有以下几种技术：

一、采用蓝牙等无线电进行方位定位，此方法利用无线电传输的RSSI根据距离短则强、距离长则弱的特点，或电磁波根据距离远近的接收时间差，采用多点定位，即被跟踪的物体安装一个无线模块，跟踪物体上错开安装已知间隔距离的三个以上的无线模块，根据这些无线模块收到被跟踪的物体无线电波的不同信号强度或时间差，估算出其方位，从而跟踪物体做出相应的方向调整。这种技术的缺点：无线电的传播速度30万公里/秒，因此在短距离内，无线电信号强度或传输时间的差值都较小，实际测试中误差较大，精度不高，同时易受周围无线电的干扰。

二、超声波探测技术跟随，此方法利用多点超声波测距，定位目标物体的位置。跟踪物体首先向被跟踪的物体发送无线电信号，同时跟踪物体开始计时，被跟踪的物体接收到无线电信号后向跟踪物体发送超声波信号，跟踪物体上安装错开安装3个以上的超声波接收器，由于被跟踪的物体到跟踪物体上各个超声波接收器的距离不同，则超声波信号到达各个接收器的时间不同，通过计算得出各个超声波接收器到被跟踪的物体的距离，然后基于超声波定位的相应算法，可以计算出被跟踪的物体的相对方位，从而跟踪物体做出相应的方向调整，确保跟随被跟踪的物体的方向。这种技术的缺点：超声波发射时有个散射的角度，即在这个角度之内都会被接收到，因此，存在角度误差，跟踪线路存在偏移的情况，无法达到360度的全方位感应，当跟踪装置移动速度快时，或者移动过程中发生跟踪装置移动到被跟踪物体前方，此时被跟踪物体在跟踪装置的后方，则跟踪装置将感应不到被跟踪物体，此时出现“失联”状态。

【实用新型内容】

为克服现有设备存在的缺陷，本实用新型在于提供一种可360°旋转的跟踪装置，通过所述第一信号发射模块发出信号并进行360°旋转，在所述第一信号发射模块的360°扫描范围内，可扫描跟踪到固定的被跟踪对象，不受位置影响，提高机器人跟踪的精准性，同时可以实现在同一场地内存在多组跟踪装置和被跟踪对象，而不互相干扰。

本实用新型是这样实现的：一种可360°旋转的跟踪装置，包括移动装置、一第一控制模块、一第二控制模块、第一信号接收模块和第一信号发射模块、和所述第一信号发射模块相向设置且固定连接于被跟踪的物体的第二信号接收模块、和所述第一信号接收模块相向设置且固定连接于被跟踪的物体的第二信号发射模块，所述第一信号发射模块、第一信号接收模块分别可沿竖直轴线360°旋转的连接于所述移动装置上，所述移动装置、第一信号接收模块、第一信号发射模块分别电气连接于所述第一控制模块，所述第二信号接收模块、第二信号发射模块分别电气连接于所述第二控制模块。

进一步地，所述移动装置为一跟踪车，所述跟踪车包括一转轴、一第一驱动电机、一底盘和一旋转外壳；所述底盘包括第二驱动电机、和所述第二驱动电机相连的驱动轮、以及盘体，所述盘体用于架设所述第一驱动电机、第一控制模块、旋转外壳、转轴、第二驱动电机和驱动轮，所述驱动轮安装在所述盘体的底部；所述第二驱动电机电气连接于所述第一控制模块，所述转轴竖直的固定连接于所述第一驱动电机的输出端，所述旋转外壳为圆柱形，所述转轴固定穿设于所述旋转外壳的中心线；所述第一信号发射模块和第一信号接收模块凸设于所述旋转外壳。

进一步地，所述第一信号接收模块包括至少一第一激光接收器，所述第一信号发射模块包括复数个以竖直的方式排成一列的第一激光发射器，所述第二信号发送模块包括复数个以竖直的方式排成一列的第二激光发射器，所述第二信号接收模块包括至少一第二激光接收器，每所述第一激光发射器连接于所述第一控制模块，每所述第一激光接收器连接于所述第一控制模块，每所述第二激光发射器连接于所述第二控制模块，每所述第二激光接收器连接于所述第二控制模块。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一种可360°旋转的跟踪装置，通过所述第一信号发射模块发出信号并进行360°旋转，在所述第一信号发射模块的360°扫描范围内，可扫描跟踪到固定的被跟踪对象，提高机器人跟踪的精准性，同时可以实现在同一场地内存在多组跟踪装置和被跟踪对象，而不互相干扰。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种可360°旋转的跟踪装置的结构示意图。

图中：1、移动装置；11、转轴；12、底盘；121、驱动轮；122、盘体；13、旋转外壳；2、第一信号接收模块；21、第一激光接收器；3、第一信号发射模块；31、第一激光发射器；4、第二信号接收模块；41、第二激光接收器；5、第二信号发射模块；51、第二激光发射器；6、被跟踪的物体。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本实用新型一种可360°旋转的跟踪装置，包括移动装置1、一第一控制模块(未图示)、一第二控制模块(未图示)、第一信号接收模块2和第一信号发射模块3、和所述第一信号发射模块3相向设置且固定连接于被跟踪的物体6的第二信号接收模块4、和所述第一信号接收模块2相向设置且固定连接于被跟踪的物体6的第二信号发射模块5，所述第一信号发射模块3、第一信号接收模块2分别可沿竖直轴线360°旋转的连接于所述移动装置1上，所述移动装置1、第一信号接收模块3、第一信号发射模块2分别电气连接于所述第一控制模块(未图示)，所述第二信号接收模块4、第二信号发射模块5分别电气连接于所述第二控制模块(未图示)。

跟踪原理：采用360度旋转结构，可在360度范围内探测到固定的被跟踪的物体6。事先设定好固定在被跟踪的物体上的所述第二信号发射模块5和第二信号接收模块4朝向所述第一信号发射模块3和第一信号接收模块2，跟踪过程中，所述第一控制模块(未图示)控制所述第一信号发射模块3发出信号并进行360°旋转，当所述第二信号接收模块4接收到信号后，传输给所述第二控制模块(未图示)进行信号识别，如果识别的信号和事先设定好的信号一致，则所述第二控制模块(未图示)控制所述第二信号发射模块5进行应答，即所述第二信号发射模块5发出反馈信号，所述第一信号接收模块2接收到反馈信号后，反馈给所述第一控制模块(未图示)，此时所述第一控制模块(未图示)控制所述移动装置1调整行驶角度，使所述移动装置1行驶方向朝向被跟踪的物体6，实现精准跟踪。

具体实施中优选的一实施方式：

所述移动装置1为一跟踪车1，所述跟踪车1包括一转轴11、一第一驱动电机(未图示)、一底盘12和一旋转外壳13；所述底盘12包括第二驱动电机(未图示)、和所述第二驱动电机(未图示)相连的驱动轮121、以及盘体122，所述盘体122用于架设所述第一驱动电机(未图示)、第一控制模块(未图示)、旋转外壳13、转轴11、第二驱动电机(未图示)和驱动轮121，所述驱动轮121安装在所述盘体122的底部；所述第二驱动电机(未图示)电气连接于所述第一控制模块(未图示)，所述转轴11竖直的固定连接于所述第一驱动电机(未图示)的输出端，可以通过所述第一驱动电机(未图示)带动所述转轴11旋转，所述旋转外壳13为圆柱形，所述转轴11固定穿设于所述旋转外壳13的中心线，所述第一信号发射模块3和第一信号接收模块2凸设于所述旋转外壳13的外侧壁上，所述第一驱动电机(未图示)的输出端旋转带动所述转轴11旋转，进而带动所述旋转外壳13旋转，使得固定在所述旋转外壳13上的所述第一信号发射模块3和所述第一信号接收模块2进行360度旋转。

所述第一信号接收模块2包括至少一第一激光接收器21，所述第一信号发射模块3包括复数个以竖直的方式排成一列的第一激光发射器31，所述第二信号发送模块5包括复数个以竖直的方式排成一列的第二激光发射器51，所述第二信号接收模块4包括至少一第二激光接收器41，每所述第一激光发射器31连接于所述第一控制模块(未图示)，每所述第一激光接收器21连接于所述第一控制模块(未图示)，每所述第二激光发射器51连接于所述第二控制模块(未图示)，每所述第二激光接收器41连接于所述第二控制模块(未图示)。竖直方向排成一列可以使得所述第一激光发射器31和第二激光发射器51的扫描范围更大，在实施过程中还可以对各个所述第一激光发射器31和所述第二激光发射器51的安装角度进行组合，使得相同数量的所述第一激光发射器31和第二激光发射器51分别实现更大的扫描范围，同理当所述第一激光接收器21和所述第二激光接收器41的数量分别大于一个时，都可以进行位置和角度的布置，使得接收信号的范围更大。在具体实施过程中还可以将所述第一控制模块和所述第一激光发射器集成为一整体，使用带有识别功能的激光发射器，同理所述第二控制模块和所述第二激光发射器也可以采用。

跟踪过程：所述第一驱动电机(未图示)旋转带动所述旋转外壳13旋转，进而带动每所述第一激光发射器31和所述第一激光接收器21进行360度旋转，同时所述第一控制模块(未图示)控制每所述第一激光发射器31发出具有ID信息的激光信号，当所述第二激光接收器41接收到这个具有ID信息的激光信号时，反馈给所述第二控制模块(未图示)进行ID信息的识别，当识别出ID信息和所述第二控制模块(未图示)事先设定的一致时，则所述第二控制模块(未图示)控制所述第二激光发射器51发出应答激光信号，所述第一激光接收器21接收到应答激光信号后，反馈给所述第一控制模块(未图示)进行识别，如果和事先设定的一致时，则所述第一控制模块(未图示)控制所述第二驱动电机(未图示)调整所述跟踪车1的行驶方向，达到精确跟踪的目的。

所述第一激光发射器31、第一激光接收器21、第二激光发射器51和第二激光接收器41，采用激光做载体发射距离远，即可跟踪距离长，抗干扰能力强，克服了超声波探测跟踪方案，距离近，通常5米以内，抗干扰能力较弱的缺点。同时还克服了蓝牙等无线电定位方案，易受其他电磁波干扰，且采集信号强度或时间差的精度要求非常高，误差就较大的缺点。

通过以激光为载体，发送各自己的唯一ID信息，可使同一范围或场地内同时存在多个本实用新型所述的跟踪装置与被跟踪的物体6，通过ID信息进行识别，使得跟踪目标不会跟踪错误。同时，可随意更改被跟踪的物体6的匹配ID信息，使得跟踪装置可以任意更换跟踪目标。克服了现有的技术方案只能一对一，且信号相同，不能在同一范围内有多个跟踪目标，否则引起混乱的缺点。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种可360°旋转的跟踪装置，其特征在于：包括移动装置、一第一控制模块、一第二控制模块、第一信号接收模块和第一信号发射模块、和所述第一信号发射模块相向设置且固定连接于被跟踪的物体的第二信号接收模块、和所述第一信号接收模块相向设置且固定连接于被跟踪的物体的第二信号发射模块，所述第一信号发射模块、第一信号接收模块分别可沿竖直轴线360°旋转的连接于所述移动装置上，所述移动装置、第一信号接收模块、第一信号发射模块分别电气连接于所述第一控制模块，所述第二信号接收模块、第二信号发射模块分别电气连接于所述第二控制模块。

2.如权利要求1所述的一种可360°旋转的跟踪装置，其特征在于：所述移动装置为一跟踪车，所述跟踪车包括一转轴、一第一驱动电机、一底盘和一旋转外壳；所述底盘包括第二驱动电机、和所述第二驱动电机相连的驱动轮、以及盘体，所述盘体用于架设所述第一驱动电机、第一控制模块、旋转外壳、转轴、第二驱动电机和驱动轮，所述驱动轮安装在所述盘体的底部；所述第二驱动电机电气连接于所述第一控制模块，所述转轴竖直的固定连接于所述第一驱动电机的输出端，所述旋转外壳为圆柱形，所述转轴固定穿设于所述旋转外壳的中心线；所述第一信号发射模块和第一信号接收模块凸设于所述旋转外壳。

3.如权利要求1或2任一项所述的一种可360°旋转的跟踪装置，其特征在于：所述第一信号接收模块包括至少一第一激光接收器，所述第一信号发射模块包括复数个以竖直的方式排成一列的第一激光发射器，所述第二信号发送模块包括复数个以竖直的方式排成一列的第二激光发射器，所述第二信号接收模块包括至少一第二激光接收器，每所述第一激光发射器连接于所述第一控制模块，每所述第一激光接收器连接于所述第一控制模块，每所述第二激光发射器连接于所述第二控制模块，每所述第二激光接收器连接于所述第二控制模块。