[發(fā)明專利]一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人及平行運(yùn)動(dòng)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010178886.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101828464A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢(qián)興桂;顧勇;沈勇;王長(zhǎng)寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江亞特電器有限公司
• 主分類號(hào): A01D34/84
• 分類號(hào): A01D34/84;G05D3/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

1.一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，包括主控模塊(1)以及連接在主控模塊(1)上的割草機(jī)構(gòu)(4)、行走機(jī)構(gòu)(3)，其特征在于：還包括信息采集機(jī)構(gòu)(2)，所述信息采集機(jī)構(gòu)(2)包括采集機(jī)器人方向信息的方向采集模塊(21)及采集機(jī)器人邊界信息的邊界信號(hào)采集模塊(22)，所述主控模塊(1)以方向信息、邊界信息為反饋控制行走機(jī)構(gòu)(3)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)及平移運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述行走機(jī)構(gòu)(3)包括行走電機(jī)組合(32)及行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)，所述主控模塊(1)通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)控制行走電機(jī)組合(32)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)及平移運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述行走電機(jī)組合(32)包括左行走電機(jī)與右行走電機(jī)，所述主控模塊(1)通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)驅(qū)動(dòng)左行走電機(jī)與右行走電機(jī)，使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向穩(wěn)定在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向上；所述主控模塊(1)通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)控制左行走電機(jī)與右行走電機(jī)差速運(yùn)行實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的平移運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述行走電機(jī)組合(32)包括左行走電機(jī)、右行走電機(jī)以及沿機(jī)器人平移方向運(yùn)動(dòng)的平移行走電機(jī)，所述主控模塊(1)通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)驅(qū)動(dòng)左行走電機(jī)與右行走電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)，所述主控模塊(1)通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)驅(qū)動(dòng)平移行走電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的平移運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述的割草機(jī)構(gòu)(4)包括割草電機(jī)(42)及割草電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(41)，所述的割草電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(41)內(nèi)設(shè)有場(chǎng)效應(yīng)管、三極管、電阻及電容，所述割草電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(41)通過(guò)PWM接口連接主控模塊(1)，所述場(chǎng)效應(yīng)管連接所述的割草電機(jī)(42)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述的方向采集模塊(21)內(nèi)設(shè)有設(shè)有用于感應(yīng)地磁場(chǎng)的磁感芯片，磁感芯片輸出端連接放大電路，放大電路輸出端連接轉(zhuǎn)換信號(hào)用的AD芯片，AD芯片的輸出端連接單片機(jī)，所述的單片機(jī)通過(guò)UART接口連接主控模塊(1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述的邊界信號(hào)采集模塊(22)內(nèi)設(shè)有感應(yīng)邊界信息的感應(yīng)電路、轉(zhuǎn)換信息用的信號(hào)處理電路以及處理信息用的單片機(jī)，所述信號(hào)處理電路連接單片機(jī)，所述單片機(jī)通過(guò)UART接口連接主控模塊(1)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種平行運(yùn)動(dòng)的智能割草機(jī)器人，其特征在于：所述的信息采集機(jī)構(gòu)(2)還包括用于記錄行走電機(jī)組合(32)行走時(shí)間的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(23)、用于記錄行走電機(jī)組合(32)行走路程的行程采集模塊(24)以及用于感應(yīng)機(jī)器人碰撞信息的碰撞開(kāi)關(guān)模塊(25)；所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(23)內(nèi)設(shè)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片及附屬外圍電路，所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片通過(guò)IIC接口連接主控模塊(1)；所述行程采集模塊(24)內(nèi)設(shè)有感應(yīng)行走電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的霍爾元件，所述的霍爾元件通過(guò)計(jì)數(shù)器接口連接主控模塊(1)；所述碰撞開(kāi)關(guān)模塊(25)通過(guò)碰撞開(kāi)關(guān)接口連接主控模塊(1)。

9.一種智能割草機(jī)器人平行運(yùn)動(dòng)的控制方法，其特征在于包括如下步驟：

1)直線運(yùn)動(dòng)方向設(shè)定：主控模塊(1)根據(jù)方向采集模塊(21)獲取的當(dāng)前機(jī)器人的方向信息設(shè)定為直線運(yùn)動(dòng)方向；

2)平移運(yùn)動(dòng)方向設(shè)定：主控模塊(1)根據(jù)邊界信號(hào)采集模塊(22)獲取機(jī)器人的邊界信息設(shè)定機(jī)器人的平移方向；

3)直線運(yùn)動(dòng)控制：主控模塊(1)以方向采集模塊(21)的方向信息為反饋并通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)控制行走電機(jī)組合(32)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)使機(jī)器人完成正向或反向直線運(yùn)動(dòng)；

4)平移運(yùn)動(dòng)控制：主控模塊(1)以邊界信號(hào)采集模塊(22)的邊界信息為反饋并通過(guò)行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(31)控制行走電機(jī)組合(32)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完成機(jī)器人的不調(diào)頭平移運(yùn)動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種智能割草機(jī)器人平行運(yùn)動(dòng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟4中機(jī)器人不調(diào)頭平移的具體操作步驟為：右平移時(shí)，先控制左行走電機(jī)速度大于右行走電機(jī)速度運(yùn)動(dòng)一定距離，再控制右行走電機(jī)速度大于左行走電機(jī)速度運(yùn)動(dòng)一定距離，交替變換速度完成右平移；左平移時(shí)，控制右行走電機(jī)速度大于左行走電機(jī)速度使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)一定距離，再控制左行走電機(jī)速度大于右行走電機(jī)速度運(yùn)動(dòng)一定距離，交替變換速度完成左平移。