[發明專利]一種循跡算法實驗的模擬裝置和模擬方法

有效

• 申請號: 201410837550.9
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104597904A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 鄒肖華;丁寧;張海清;葉君劍
• 申請（專利權）人: 深圳市科松電子有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 章小燕

技術領域

本發明涉及實驗設備技術領域，尤其涉及一種循跡算法實驗的模擬裝置及模擬方法。

背景技術

隨著物聯網及機器人相關技術的發展，對循跡機器人的相關研究與應用已經越來越普及。但是在循跡算法的開發、調試階段目前采用的方式是在實驗場地鋪設測試路徑，使用實際的設備在實驗場地進行數據的檢測及算法的調試。但由于調試前的算法不管是在控制的正確性、還是控制的精度方面都尚不成熟，難以滿足正常的循跡要求，因此在調試過程中極易出現撞壞設備等突發情況，將導致設備損壞及調試周期無法確定等問題，另外，在現場調試過程中對調試數據的監測也極不方便。

發明內容

本發明提供一種循跡算法實驗的模擬裝置及模擬方法，以達到不需要機器人進行實際的路徑循跡而實現循跡算法調試的目的，克服上述使用實際的設備在實驗場地進行數據的檢測及算法的調試帶來的調試過程中極易出現撞壞設備等突發情況，將導致設備損壞及調試周期無法確定等問題的缺陷。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下。

根據本發明的一個方面，提供的一種循跡算法實驗的模擬裝置，該模擬裝置包括模擬裝置和控制模擬裝置的控制系統，模擬裝置包括支架，支架上設有用于進行前進模擬并具有進行實驗的軌跡線的旋轉組件，旋轉組件的上方安裝有進行轉向模擬的伸縮組件和通過與伸縮組件相互配合以檢測軌跡線的循跡傳感器組件，循跡傳感器組件連接于所述伸縮組件并位于所述旋轉組件的正上方，控制系統包括用于控制旋轉組件的驅動控制模塊、用于控制伸縮組件的轉向控制模塊、用于配合循跡傳感器組件檢測軌跡線的路徑檢測模塊，以及與驅動控制模塊、轉向控制模塊和路徑檢測模塊相連接的主控模塊。

優選地，該旋轉組件包括位于支架上的皮帶輪和安裝于皮帶輪上的皮帶，皮帶輪上連接有驅動皮帶輪旋轉的第一驅動電機，第一驅動電機與驅動控制模塊電連接；

優選地，該伸縮組件包括與支架相連接的套筒和設于套筒內沿套筒軸向伸縮的推桿，推桿上連接有驅動推桿伸縮的第二驅動電機，第二驅動電機與轉向控制模塊電連接；

優選地，支架上還設有用于調節伸縮組件與旋轉組件之間距離的調節組件；

優選地，該循跡傳感器組件包括由一個以上的循跡傳感器構成的循跡傳感器組和用于安裝循跡傳感器組的傳感器安裝架，傳感器安裝架與推桿的一端相連接；

優選地，該循跡傳感器組件還包括設于循跡傳感器組的中心位置以用于進行位置指示的指示器；

優選地，該模擬裝置還包括用于對循跡算法實驗過程進行記錄的數據采集裝置；

優選地，該控制系統內還設有校準模塊，校準模塊包括檢測旋轉組件的旋轉速度并反饋至主控模塊的速度檢測單元和檢測推桿的伸縮距離并反饋至主控模塊的角度檢測單元，主控模塊根據反饋的旋轉速度和伸縮距離分別向驅動控制模塊和轉向控制模塊輸出對應的修正信號。

根據本發明的另一個方面，提供的一種循跡算法實驗的模擬方法，該方法應用于上述循跡算法實驗的模擬裝置，該方法包括如下步驟：

路徑檢測模塊采集循跡傳感器感應軌跡線所產生的電信號；

通過采集的電信號計算模擬的機器人本體相對于軌跡線偏離的距離值和角度值；

主控模塊通過待調試的循跡算法對偏離的距離值和角度值和進行分析，得到相應的驅動控制信號和轉向控制信號，并將得到的控制信號發送至對應的驅動控制模塊和轉向控制模塊；

第一驅動電機接收并根據驅動控制模塊發送的驅動控制信號控制皮帶輪的轉動速度，第二驅動電機接收并根據轉向控制模塊發送的轉向控制信號控制推桿的伸縮量和伸縮速度。

優選地，第一驅動電機接收并根據驅動控制信號控制皮帶輪的轉動速度，第二驅動電機接收并根據轉向控制信號控制推桿的伸縮量和伸縮速度的步驟之后，方法還包括：

通過數據采集裝置記錄實驗過程中指示器的軌跡相對皮帶上的軌跡線的偏離情況；

針對實驗記錄對主控模塊中待測試算法進行修改，再進行下一次驗證實驗，反復修改和調試至完成待調試的循跡算法的調試和修改。