CN209416171U - 一种智能机器人战术靶车平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能机器人战术靶车平台，包括车体，车体为含有上盖板的矩形盒体，车体的左右两侧均设有两个轮毂伺服电机，车体的其中一端的端面上设有激光雷达组件，该端的端面上设有两个超声测距模块，车体的另一端的端面上设有急停开关，急停开关的下方设有一排航插，急停开关的两侧分别设有两个超声测距模块，车体的上盖板上表面靠近急停开关的一端沿边依次设有组网天线、RTK通信天线以及测控天线，上盖板上表面靠近激光雷达组件的一端设有GPS定位天线；车体其中一侧的中间部位向车体内部延伸设有电池箱，车体的另一侧与电池箱相对应处设置有喇叭。

Description

一种智能机器人战术靶车平台

技术领域

本实用新型涉及智能机器人战术靶车技术领域，具体的说是涉及一种智能机器人战术靶车平台。

背景技术

现有的战术靶车平台主要有以下几种方式：1.靶车在已有轨道上运行，只能通过固定的轨道来对靶车的运行轨迹进行限制。铺设轨道麻烦，不能设置靶车的运行轨迹，不能进行智能化操作。2.靶车通过磁导向或摄像导向的方式限定靶车运行，智能实现直线运动，运动方式单一。3.靶车所用电机无编码器或霍尔，不能进行闭环控制，只能对两侧的电机进行速度标定，用遥控器进行开环控制，靶车在运行过程中会出现跑偏现象，每次任务需要使用人员重复操作和修订路径，智能化不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种智能机器人战术靶车平台，该靶车平台是一种具备编队、路径规划、轨迹控制等协同功能的靶车，该靶车可搭载不同的战术靶标，模拟歹徒或人质多种运动。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：一种智能机器人战术靶车平台，包括车体，车体为含有上盖板的矩形盒体，车体的左右两侧均设有两个轮毂伺服电机，车体的其中一端的端面上设有激光雷达组件，该端的端面上设有两个超声测距模块且两个超声测距模块分别设于激光雷达组件的两侧，车体的另一端的端面上设有急停开关，急停开关的下方设有一排航插，急停开关的两侧分别设有两个超声测距模块且该超声测距模块与另一端的超声测距模块相对应设置，车体的上盖板上表面靠近急停开关的一端沿边依次设有组网天线、RTK通信天线以及测控天线，上盖板上表面靠近激光雷达组件的一端设有GPS定位天线；车体其中一侧的中间部位向车体内部延伸设有电池箱，车体的另一侧与电池箱相对应处设置有喇叭；车体内部电池箱的一侧设有电气件支架，电气件支架上从左至右依次设有测控电台、RTK通信电台、组网电台、直流接触器以及接线端子，车体内部电池箱的另一侧设有主控电路板支架，主控电路板支架的上方安置有主控电路板，电池箱的两侧均设有伺服电机驱动器。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

前述的智能机器人战术靶车平台，车体以及上盖板均为铝合金材质；这样，具有重量轻、强度高的优点，热处理加工完成后进行本色阳极化及黑色喷塑处理。

前述的智能机器人战术靶车平台，轮毂伺服电机采用无刷直流伺服轮毂电机，且轮毂伺服电机中内置有光电编码器，这样，可进行闭环控制，具有重量轻、控制精度高，免维护的优点。

前述的智能机器人战术靶车平台，GPS定位天线连接至GPS定位系统，GPS定位系统采用RTK(Real-time kinematic)实时动态控制系统；这样，该技术采用了载波相位动态实时差分的方法，可在野外实时获得厘米级定位，为机器人靶车高精度自主运行提供了保障。

前述的智能机器人战术靶车平台，超声测距模块均采用自收自发的工作模式，可在不配备激光雷达组件的时候用于靶车遇到障碍物后紧急停车。

前述的智能机器人战术靶车平台，喇叭中写入多个音频资料；这样，具有体积小、防尘防水、高音质、嵌入式安装等优点，可根据客户需要定制不同的语音资料。

本实用新型的有益效果是：通过本实用新型的技术方案，组网电台及组网天线用于靶车平台之间组网编队运行，多目标编队中首先确定一辆主车和若干从车，在编队运动过程中，主车通过通信设备实时广播主车的当前位置和速度信息，由从车同时接收。在从车接收到主车发出的广播信息同时，各从车开始计时，并按照发送时间策略依次向主车发送自己的状态信息。各从车获取到主车位姿和速度等信息后，根据当前编队策略和从车自己的编队角色，实时计算出当前需要到达的虚拟目标点，然后采用点跟踪的控制算法，控制车体前往对应的虚拟目标点。与此同时，根据主车的速度信息与从车自身的速度信息，以及当前从车与虚拟目标点之间的位置关系，实时计算从车目标速度，并发送驱动机构执行速度闭环控制。通过对虚拟目标点跟踪的控制和根据从车与虚拟目标点的相对位置关系获得的速度控制，并将这两者控制律相叠加，即可得到各从车的总控制量；从而使得该靶车平台具备编队、路径规划、轨迹跟踪控制等协同功能的靶车，该靶车可搭载不同的战术靶标，模拟歹徒或人质多种运动。本发明的车体上方设计有GPS定位天线，主控电路板上有GPS定位模块，通过采用RTK

(Real-time kinematic)实时动态控制系统，以及载波相位动态实时差分的方法，可在野外实时获得厘米级定位，使靶车平台具备按预设路径自主运行。在靶车平台前部安装有激光雷达组件，可用于户外智能机器人战术靶车自主避障和位置识别，为机器人靶车提供良好的环境识别能力，并可构建环境地图。在靶车前部和后部各设计有两个超声测距模块，使靶车在不安装激光雷达的情况下，运行过程中遇到障碍物后可紧急停车，并且该装置的结构简单，操作方便，容易维护。

附图说明

图1、图2、图3为本实用新型的结构示意图；

其中：1-车体，2-上盖板，2.1-测控电台，2.2-RTK通信电台，2.3-组网电台，2.4-直流接触器，2.5-接线端子，2.6-电气件支架，2.7-伺服电机驱动器，2.8-主控电路板，2.9-主控电路板支架，3-GPS定位天线，4-超声测距模块，5-激光雷达组件，6-轮毂伺服电机， 7-电池箱，8-测控天线，9-RTK通信天线，10-组网天线，11-喇叭，12-航插，13-急停开关。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步的详细说明：

实施例1

本实施例提供的一种智能机器人战术靶车平台，包括车体1，车体1为含有上盖板2的矩形盒体，车体1以及上盖板2均为铝合金材质，车体1的左右两侧均设有两个轮毂伺服电机6，轮毂伺服电机6采用无刷直流伺服轮毂电机，且轮毂伺服电机6中内置有光电编码器，车体1的其中一端的端面上设有激光雷达组件5，该端的端面上设有两个超声测距模块4且两个超声测距模4块分别设于激光雷达组件5的两侧，车体1的另一端的端面上设有急停开关13，急停开关13的下方设有一排航插12，急停开关13的两侧分别设有两个超声测距模块4且该超声测距模块4与另一端的超声测距模块4相对应设置，超声测距模块4均采用自收自发的工作模式，车体1的上盖板2上表面靠近急停开关13的一端沿边依次设有组网天线 10、RTK通信天线9以及测控天线8，上盖板2上表面靠近激光雷达组件5的一端设有GPS 定位天线3，GPS定位天线3连接至GPS定位系统，GPS定位系统采用RTK(Real-time kinematic)实时动态控制系统；车体1其中一侧的中间部位向车体1内部延伸设有电池箱7，车体1的另一侧与电池箱7相对应处设置有喇叭11，喇叭11中写入多个音频资料；车体1 内部电池箱7的一侧设有电气件支架2.6，电气件支架2.6上从左至右依次设有测控电台2.1、 RTK通信电台2.2、组网电台2.3、直流接触器2.4以及接线端子2.5，车体1内部电池箱7的另一侧设有主控电路板支架2.9，主控电路板支架2.9的上方安置有主控电路板2.8，电池箱7 的两侧均设有伺服电机驱动器2.7。

通过本实用新型的技术方案，组网电台及组网天线用于靶车平台之间组网编队运行，多目标编队中首先确定一辆主车和若干从车，在编队运动过程中，主车通过通信设备实时广播主车的当前位置和速度信息，由从车同时接收。在从车接收到主车发出的广播信息同时，各从车开始计时，并按照发送时间策略依次向主车发送自己的状态信息。各从车获取到主车位姿和速度等信息后，根据当前编队策略和从车自己的编队角色，实时计算出当前需要到达的虚拟目标点，然后采用点跟踪的控制算法，控制车体前往对应的虚拟目标点。与此同时，根据主车的速度信息与从车自身的速度信息，以及当前从车与虚拟目标点之间的位置关系，实时计算从车目标速度，并发送驱动机构执行速度闭环控制。通过对虚拟目标点跟踪的控制和根据从车与虚拟目标点的相对位置关系获得的速度控制，并将这两者控制律相叠加，即可得到各从车的总控制量；从而使得该靶车平台具备编队、路径规划、轨迹跟踪控制等协同功能的靶车，该靶车可搭载不同的战术靶标，模拟歹徒或人质多种运动。本发明的车体上方设计有GPS定位天线，主控电路板上有GPS定位模块，通过采用RTK(Real-timekinematic)实时动态控制系统，以及载波相位动态实时差分的方法，可在野外实时获得厘米级定位，使靶车平台具备按预设路径自主运行。在靶车平台前部安装有激光雷达组件，可用于户外智能机器人战术靶车自主避障和位置识别，为机器人靶车提供良好的环境识别能力，并可构建环境地图。在靶车前部和后部各设计有两个超声测距模块，使靶车在不安装激光雷达的情况下，运行过程中遇到障碍物后可紧急停车，并且该装置的结构简单，操作方便，容易维护。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能机器人战术靶车平台，包括车体(1)，其特征在于：所述的车体(1)为含有上盖板(2)的矩形盒体，所述车体(1)的左右两侧均设有两个轮毂伺服电机(6)，所述车体(1)的其中一端的端面上设有激光雷达组件(5)，所述的该端的端面上设有两个超声测距模块(4)且所述的两个超声测距模块(4)分别设于激光雷达组件(5)的两侧，所述车体(1)的另一端的端面上设有急停开关(13)，所述急停开关(13)的下方设有一排航插(12)，所述急停开关(13)的两侧分别设有两个超声测距模块(4)且该超声测距模块(4)与另一端的超声测距模块(4)相对应设置，所述车体(1)的上盖板(2)上表面靠近急停开关(13)的一端沿边依次设有组网天线(10)、RTK通信天线(9)以及测控天线(8)，所述上盖板(2)上表面靠近激光雷达组件(5)的一端设有GPS定位天线(3)；所述车体(1)其中一侧的中间部位向车体(1)内部延伸设有电池箱(7)，所述车体(1)的另一侧与电池箱(7)相对应处设置有喇叭(11)；所述车体(1)内部电池箱(7)的一侧设有电气件支架(2.6)，所述电气件支架(2.6)上从左至右依次设有测控电台(2.1)、RTK通信电台(2.2)、组网电台(2.3)、直流接触器(2.4)以及接线端子(2.5)，所述车体(1)内部电池箱(7)的另一侧设有主控电路板支架(2.9)，所述主控电路板支架(2.9)的上方安置有主控电路板(2.8)，所述电池箱(7)的两侧均设有伺服电机驱动器(2.7)。

2.根据权利要求1所述的智能机器人战术靶车平台，其特征在于：所述的车体(1)以及上盖板(2)均为铝合金材质。

3.根据权利要求1所述的智能机器人战术靶车平台，其特征在于：所述的轮毂伺服电机(6)采用无刷直流伺服轮毂电机，且所述轮毂伺服电机(6)中内置有光电编码器。

4.根据权利要求1所述的智能机器人战术靶车平台，其特征在于：所述的GPS定位天线(3)连接至GPS定位系统，所述的GPS定位系统采用RTK实时动态控制系统。

5.根据权利要求1所述的智能机器人战术靶车平台，其特征在于：所述的超声测距模块(4)均采用自收自发的工作模式。

6.根据权利要求1所述的智能机器人战术靶车平台，其特征在于：所述的喇叭(11)中写入多个音频资料。