[實用新型]機器人紅外智能避障調節器

無效

• 申請號: 200720045397.1
• 申請日: 2007-08-29
• 公開（公告）號: CN201097212Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 林錦國;何毅;趙英凱
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司
• 代理人: 沈根水

技術領域：

本實用新型涉及的是一種能使機器人自動對紅外避障距離，進行智能調節的機器人紅外智能避障調節器，屬于機器人技術領域。

背景技術：

在機器人滅火比賽中，我們發現，外界環境的變化對機器人紅外避障的影響較大。晚上調好的參數，在白天的環境條件下，機器人則不能正常運行；而上午調試的參數，下午的外界環境也不適合。主要是因為紅外避障傳感器對外界環境變化比較敏感造成的。目前，如上海廣茂達的機器人制造的機器人，其紅外避障傳感器探測距離的調節控制，是通過調節可變電位器來實現的(如圖1所示)，它是由晶體X2、A電容C3、B電容C4以及第一個反向施密特觸發器U3A(型號74HC14)組成振蕩電路，該振蕩電路的輸出端接第二個反向施密特觸發器U3B的輸入端，第二個反向施密特觸發器U3B的輸出端接第三個反向施密特觸發器U3C的輸入端，第三個反向施密特觸發器U3C的輸出端接可變電位器VR1的一端，可變電位器VR1的另一端接電源，可變電位器VR1的滑觸點接晶體三極管Q1的基極，晶體三極管Q1的發射極通過限流電阻R12與紅外發射管LED的負極相接。由于反向施密特觸發器本身具有施密特觸發功能，所以頻率相對穩定。然后信號再經過兩級反向施密特觸發器的整形濾波，保證了38kHz頻率的絕對穩定；電位器VR1起限制晶體三極管Q1的基極電流，從而控制紅外發射管的電流，即紅外脈沖的強度。這時候紅外發射管LED發射出38kHz的脈沖束。電阻R12起到限流作用。電阻R10起上拉抗干擾作用。當可變電位器VR1接入電路中的阻值一定時，紅外發射管發射出的紅外脈沖束的強度一定。當外界環境發生變化導致反射紅外脈沖的強度有了變化，而使紅外接收管HS0038不能正確接收到紅外脈沖束。此種設計，一方面，不便于調節；另一方面，當外界環境有了變化，原先設置的參數就不能適應變化了的環境，表現為機器人紅外避障探測距離的魯棒性弱。

發明內容

本實用新型的目的旨在克服現有技術存在的缺陷，提出一種機器人紅外智能避障調節器，它可選用數字電位器取代傳統的機械式電位器，由單片機控制數字電位器，并根據外界環境的變化及時地調整數字電位器的設置值，使機器人能根據外界環境的變化“睜大眼睛或睜小眼睛”地看。

本實用新型的技術解決方案：其結構是由晶體、A電容、B電容以及第一個反向施密特觸發器組成振蕩電路，該振蕩電路的輸出端接第二個反向施密特觸發器的輸入端，第二個反向施密特觸發器的輸出端接第三個反向施密特觸發器的輸入端，第三個反向施密特觸發器的輸出端接數字電位器的變阻值低電壓端，數字電位器的變阻值滑動端接入晶體三極管的基極，晶體三極管的發射極通過限流電阻與紅外發射管的負極相接，第三個反向施密特觸發器的輸入端接二極管的正端，二極管的負端接單片機的輸出端口。

本實用新型的優點：當外界環境有變化，由單片機控制數字電位器及時調整接入電路中的電阻值，根據環境的變化重新調整紅外脈沖發射束的強度來適應變化了的環境，使機器人紅外避障具有較高的魯棒性。

附圖說明

附圖1是采用機械電位器設計的紅外發射電原理圖。

附圖2是紅外接收管的原理圖。

附圖3是本實用新型的電路結構示意圖。

具體實施方式

對照圖2，紅外接收管HS0038只能接收38KHz的和紅外脈沖，當有38KHz頻率的紅外脈沖束被HS0038接收到時，紅外接收管HS0038的輸出腳輸出低電平給單片機SPCE061A，否則輸出高電平給單片機SPCE061A。

對照圖3，其結構是由晶體X2、A電容C3、B電容C4以及第一個反向施密特觸發器U3A(型號74HC14)組成振蕩電路，該振蕩電路的輸出端接第二個反向施密特觸發器U3B(型號74HC14)的輸入端，第二個反向施密特觸發器U3B的輸出端接第三個反向施密特觸發器U3C的輸入端，第三個反向施密特觸發器U3C(型號74HC14)的輸出端接數字電位器U2(型號X9312Z)的變阻值低電壓端VL端，數字電位器U2的變阻值滑動端VW接入晶體三極管Q1的基極，晶體三極管Q1的發射極通過限流電阻R12與紅外發射管LED的負極相有接，第三個反向施密特觸發器U3B的輸入端接二極管D2的正端，二極管D2的負端接單片機SPCE061A的輸出端IOB4.