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1、 機器人自動紅外回充的設(shè)計方法1、 重要特點:1) 回充底座正面使用四個紅外發(fā)射管,兩個居中,兩個居邊;2) 機器人底盤運動橫切由底座發(fā)出的中心紅外光的邊緣,由此找到充電底座的中心軸線;3) 機器人底盤橫向移動和原地轉(zhuǎn)動向結(jié)合,尋找中心紅外光束的邊界;4) 沿中心線對準向底座移動的過程中,仍然細微調(diào)整方向,始終確保正對準底座的中心移動;5) 霍爾傳感器感應(yīng)通電;6) 傳感器避障;2、 詳細描述圖1圖2圖3圖1所示,是所涉及模塊的方框圖。該圖分成兩大部分:回充底座和機器人底盤?;爻涞鬃嬷辽侔惭b有3個紅外發(fā)射頭,每個紅外發(fā)射頭以一定的夾角向外發(fā)射紅外光?;爻涞鬃吓c本專利紅外測距相關(guān)的模塊主要
2、有底盤紅外接收裝置、算法計算控制裝置、設(shè)備數(shù)據(jù)通信總線、底盤運動裝置。底盤紅外接收裝置接收到來自充電底座上發(fā)射出的紅外信號,該紅外信號數(shù)據(jù)通過設(shè)備數(shù)據(jù)通信總線傳遞到算法計算控制裝置,算法計算控制裝置根據(jù)收到的紅外數(shù)據(jù),控制底盤運動裝置的旋轉(zhuǎn)或平移,并且最終控制機器人通過旋轉(zhuǎn)或移動,讓機器人登錄到回充底座上面。圖2所示,是自動回充登錄示意圖?;爻涞鬃挥趫D的左邊,上面有著相鄰的多個發(fā)射頭。這些相鄰發(fā)射頭的數(shù)量大于等于3,本專利基于四個發(fā)射頭來進行描述。圖中左邊底座上,有A、B、C、D共四個紅外發(fā)射頭,其中A的紅外光的發(fā)射范圍是射線AE AG的夾角范圍,這個范圍定義為left區(qū)域;B的紅外光的發(fā)射
3、范圍是射線BF BI的夾角范圍,這個范圍定義為left mid區(qū)域;C的紅外光的發(fā)射范圍是射線CH CK的夾角范圍,這個范圍定義為right mid區(qū)域;D的紅外光的發(fā)射范圍是射線DJ DL的夾角范圍,這個范圍定義為right區(qū)域,上述這些區(qū)域會存在重疊。圖中,射線BF CK所夾的區(qū)域是回充底座的中心區(qū)域。機器人底盤中心點處于M點位置,控制機器人橫切上述中心區(qū)域,得到中心線段NR和OQ,然后找到NR或OQ的中點點P,并將機器人底盤中心移動到該P點。旋轉(zhuǎn)機器人,使用導(dǎo)電輪所在的方向(本案中導(dǎo)電輪所在的方向在機器人的正背面)對準回充底座的正中心??刂茩C器人移動登錄到回充底座。圖3所示,是自動回充登
4、錄流程圖。系統(tǒng)開始執(zhí)行自動登錄回充座。系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定發(fā)射頭A發(fā)射的光的覆蓋范圍(AE AG所夾)為left區(qū)域;發(fā)射頭B發(fā)射的光的覆蓋范圍(BF BI所夾)為left mid區(qū)域;發(fā)射頭C發(fā)射的光的覆蓋范圍(CH CK所夾)為right mid區(qū)域;發(fā)射頭D發(fā)射的光的覆蓋范圍(DJ DL所夾)為right區(qū)域;對于上述區(qū)域的重疊區(qū)域,可以根據(jù)不同的策略,優(yōu)先中心區(qū)域或邊緣區(qū)域。根據(jù)底座上某特定紅外接收頭接收到的來著底座的紅外數(shù)據(jù),算法控制模塊判斷機器人所處的區(qū)域是left,left mid,righ mid,right。確定機器人大概位置后,控制機器人向鄰近的中心區(qū)域的邊緣射線(如BF、CK)移動。找到中心邊緣射線上的點(N或R),將機器人的y軸方向旋轉(zhuǎn)到大概與底座平行的方向。讓機器人底盤從N點或R點橫穿中心區(qū)域,得到中心區(qū)域的連線NR。移動機器人到上述連線的中心點P。旋轉(zhuǎn)機器人底盤,使機器
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