[發(fā)明專利]可重構(gòu)無(wú)線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對(duì)接裝置及其工作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910263376.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101754439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋光明;牛艷鵬;宋愛(ài)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W84/18
• 分類號(hào): H04W84/18;G01S5/16
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可重構(gòu)機(jī)器人以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及可重構(gòu)無(wú) 線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對(duì)接裝置。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要分支，移動(dòng)無(wú)線傳 感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、災(zāi)難搜救等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。移動(dòng)無(wú) 線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)具有自主機(jī)動(dòng)能力的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)自 部署、自修復(fù)等傳統(tǒng)無(wú)線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)所不具備的功能。

然而現(xiàn)有的無(wú)線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)大多基于滾動(dòng)式或爬行式的節(jié)點(diǎn)，雖然 能適應(yīng)理想的平緩地形，但當(dāng)遇到溝壑縱橫、障礙物密集的復(fù)雜崎嶇地形時(shí)， 單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)由于體積限制，機(jī)動(dòng)能力受到很大制約。而可重構(gòu)無(wú)線移動(dòng)傳感 器網(wǎng)絡(luò)能夠通過(guò)個(gè)體間的物理協(xié)作完成指定的任務(wù)，具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性和靈 活性，同時(shí)還能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有更好的時(shí)間和空間分布性。因此，可重構(gòu)無(wú) 線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充和擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用效果好，能將各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自 動(dòng)對(duì)接與分離的可重構(gòu)無(wú)線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對(duì)接裝置及其工作方法。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

利用本發(fā)明的可重構(gòu)無(wú)線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對(duì)接裝置的工作方法， 包括如下步驟：

a、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)收到重構(gòu)指令以后，無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭 原地旋轉(zhuǎn)，由紅外避障傳感器尋找到無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭并做相對(duì)直線 運(yùn)動(dòng)；

b、當(dāng)運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)對(duì)接面間距離小于紅外避障傳感器的測(cè)量范圍時(shí)，由 兩對(duì)紅外測(cè)距傳感器測(cè)得相對(duì)距離和角度信息，然后無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公 頭根據(jù)測(cè)得信息做出相應(yīng)調(diào)整；

c、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)到達(dá)預(yù)定的對(duì)接區(qū)域后，記憶合金彈簧通電加 熱到預(yù)定溫度收縮，壓縮彈簧被迫壓縮；

d、兩個(gè)卡板在兩個(gè)記憶合金彈簧的拉力作用下，沿矩形滑槽作相反方 向的直線移動(dòng)，從而使錐形導(dǎo)頭能夠順利插入到圓形定位孔；

e、錐形導(dǎo)頭插入被對(duì)接面上的圓形定位孔時(shí)，錐形導(dǎo)頭前端部的圓錐 體通過(guò)與圓形定位孔摩擦使對(duì)接節(jié)點(diǎn)左右移動(dòng)，從而消除由于定位不準(zhǔn)引起 的角度誤差和位置偏移。當(dāng)錐形導(dǎo)頭后端的圓柱體與圓形定位過(guò)孔完全接觸 后，實(shí)現(xiàn)無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭和無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭的精確對(duì)準(zhǔn)；

f、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭和無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭實(shí)現(xiàn)完全定位 以后，記憶合金彈簧斷電，壓縮彈簧上的彈力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于記憶合金彈簧產(chǎn)生的 力，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)卡板作相對(duì)方向的直線移動(dòng)，兩個(gè)卡板插入到錐形導(dǎo)頭兩側(cè)的 矩形槽中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)接機(jī)構(gòu)的卡緊；

g、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭收到對(duì)接裝置分離信號(hào)后，記憶合金彈簧 通電加熱到預(yù)定溫度收縮，壓縮彈簧在記憶合金彈簧的作用下被迫壓縮；

h、兩個(gè)卡板在記憶合金彈簧的拉力作用下作相反方向的直線移動(dòng)，脫 離錐形導(dǎo)頭兩側(cè)的矩形槽；

i、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭和無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭作相反方向的 直線移動(dòng)，錐形導(dǎo)頭脫離圓形定位孔，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的分離。

可重構(gòu)無(wú)線移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對(duì)接裝置，包括電源模塊、通信模塊、 定位模塊、機(jī)械模塊、控制模塊，電源模塊的電流輸出端分別與通信模塊、 定位模塊、機(jī)械模塊的電流輸入端連接，通信模塊、定位模塊、機(jī)械模塊的 信號(hào)輸出端分別與控制模塊的信號(hào)輸入端連接，通信模塊、定位模塊、機(jī)械 模塊的信號(hào)輸入端分別于控制模塊的信號(hào)輸出端連接；定位模塊、機(jī)械模塊 分別布置在無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭上。

本發(fā)明的通信模塊包括存儲(chǔ)器、MCU、無(wú)線收發(fā)單元，存儲(chǔ)器的信號(hào)輸 入端、第一信號(hào)輸出端分別與MCU的第一信號(hào)輸出端、第一信號(hào)輸入端連接， MCU的信號(hào)第二輸出端、第二信號(hào)輸入端分別與無(wú)線收發(fā)單元的信號(hào)輸入端、 第一信號(hào)輸出端連接。

本發(fā)明的定位模塊包括紅外避障傳感器、紅外測(cè)距傳感器，紅外避障傳 感器設(shè)置在無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭上，紅外測(cè)距傳感器分別設(shè)置在無(wú)線移 動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)公頭、無(wú)線移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)母頭上。