[發(fā)明專利]一種自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置及自動(dòng)跟蹤機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410323741.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN104260092A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱鐵;李鳳岐;張璐;周榮鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/18
• 分類號(hào): B25J9/18;B25J13/00;B25J13/08;B25J11/00
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 裴毓英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)，尤其涉及一種自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置及自動(dòng)跟蹤機(jī)器人。?

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與智慧城市理念的漸漸深入人心，人們開始追求更加智能、便捷的生活。在很多情況下，人們需要一種能夠自動(dòng)行走、跟蹤用戶的機(jī)器人來幫助他們?cè)谥T如旅行、購(gòu)物過程中搬運(yùn)物品，使他們能夠免于運(yùn)輸物品這種的體力勞動(dòng)。?

在申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320189204.5，公開號(hào)為CN203217408U的專利自動(dòng)跟隨小車及自動(dòng)跟隨機(jī)器行李箱中，公開了一種自動(dòng)跟隨小車，可以通過距離測(cè)量車體與人體的距離，通過控制器控制小車跟隨人體行走的速度和方向，省去了人為拖拽的麻煩，減輕了人們旅行過程中的負(fù)擔(dān)，并且方便人們動(dòng)手去做其他事情。但是該跟隨小車難以確定人的方位，而且由于傳感器為固定安裝方式，較易丟失信號(hào)，使用者需要非常小心才能使小車保持在跟隨狀態(tài)，故在實(shí)際使用中較為不便。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有自動(dòng)跟蹤裝置存在確定方位不準(zhǔn)確、易丟失信號(hào)的問題，提出一種自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置及自動(dòng)跟蹤機(jī)器人，該跟蹤方法高效、穩(wěn)定，同時(shí)能有效蔽障，增強(qiáng)安全性的同時(shí)，時(shí)期適用于各種復(fù)雜環(huán)境。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置，包括客戶端和跟蹤端，其中，?

所述客戶端包括：?

超聲波發(fā)送模塊，用于向跟蹤端發(fā)送超聲波信號(hào)；?

第一控制模塊，用于生成每一次發(fā)送超聲波信號(hào)的時(shí)間信息，并將所述?時(shí)間信息發(fā)送到第一無線通信模塊；?

第一無線通信模塊，用于向跟蹤端發(fā)送所述時(shí)間信息；?

所述跟蹤端包括：?

跟蹤模塊，包括超聲波接收器，超聲波接收器通過舵機(jī)安裝在機(jī)器人上，所述跟蹤模塊用于接收所述超聲波發(fā)送模塊發(fā)送的超聲波信號(hào)以及生成舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度信息，并將所述超聲波信號(hào)和所述旋轉(zhuǎn)角度信息發(fā)送到第二控制模塊；?

第二無線通信模塊，用于接收所述第一無線通信模塊傳遞來的所述時(shí)間信息，并將所述時(shí)間信息發(fā)送到第二控制模塊；?

第二控制模塊，用于根據(jù)所述超聲波信號(hào)、所述旋轉(zhuǎn)角度信息和所述時(shí)間信息，獲得客戶端和跟蹤端之間的位置信息，根據(jù)所述位置信息生成行走指令信息，并將所述行走指令信息發(fā)送到驅(qū)動(dòng)模塊；?

驅(qū)動(dòng)模塊，用于接收所述第二控制模塊發(fā)送的行走指令信息，并根據(jù)所述行走指令信息對(duì)機(jī)器人的轉(zhuǎn)向、前進(jìn)進(jìn)行控制。?

可選的，所述跟蹤端還包括：避障模塊，所述避障模塊包括紅外避障傳感器，用于探測(cè)機(jī)器人前方是否有障礙物，并在探測(cè)到前方有障礙物時(shí)生成障礙物信息，將障礙物信息發(fā)送到所述第二控制模塊。?

可選的，所述跟蹤模塊中超聲波接收器的數(shù)量為四個(gè)。?

可選的，所述超聲波發(fā)送模塊包括超聲波發(fā)射器。?

可選的，所述第一控制模塊為89C51單片機(jī)。?

可選的，所述第二控制模塊為STM32F103單片機(jī)。?

可選的，所述第二無線通信模塊設(shè)置在機(jī)器人的上端面上；所述跟蹤模塊通過舵機(jī)設(shè)置在機(jī)器人的上端面上；所述避障模塊均布設(shè)置在機(jī)器人的側(cè)壁上；所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述第二控制模塊均設(shè)置在機(jī)器人內(nèi)部。?

可選的，所述驅(qū)動(dòng)模塊與機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括大功率的集成半橋芯片，具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，能夠驅(qū)動(dòng)電機(jī)在較高負(fù)載的情況下工作。?

本發(fā)明的另一個(gè)目的還公開了一種自動(dòng)跟蹤機(jī)器人，所述自動(dòng)跟蹤機(jī)器人包括本發(fā)明任意實(shí)施例提供的自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置。?

本發(fā)明自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置及自動(dòng)跟蹤機(jī)器人與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

(1)、本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)跟蹤、定位、自動(dòng)行走、運(yùn)輸物品的功能；?

(2)、本發(fā)明的跟蹤模塊的超聲波接收器通過舵機(jī)安裝在機(jī)器人上，通過舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)功能可以解決現(xiàn)有自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置中傳感器為固定安裝方式，較易丟失信號(hào)的問題，可以增加超聲波接收器的接收范圍，保證信號(hào)的及時(shí)接收，進(jìn)而增加自動(dòng)跟蹤機(jī)器人控制裝置的穩(wěn)定性；?

(3)、本發(fā)明通過設(shè)置避障模塊增強(qiáng)了裝置的安全性，并使其能夠適用于各種復(fù)雜環(huán)境；?

(4)、本發(fā)明自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的各模塊均選自相對(duì)廉價(jià)、低功耗的單片機(jī)與傳感器，在極低的硬件成本下，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、實(shí)用的跟蹤機(jī)器人控制裝置；本發(fā)明各個(gè)模塊之間相對(duì)獨(dú)立，在增強(qiáng)可維護(hù)性的同時(shí)，使其制作方便、成本低廉，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。?

附圖說明