[發明專利]一種全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器

在審

• 申請號: 201510519612.6
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105005249A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 張好明;劉增量
• 申請（專利權）人: 銅陵學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D1/12
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 徐萍

1.一種全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，包括：供電裝置、STM32F407芯片、FPGA芯片、傳感組件、圖像采集組件、三軸加速度計傳感器、陀螺儀、方向傳感器和電機組件，

所述供電裝置電性連接所述STM32F407芯片和所述FPGA芯片，所述STM32F407芯片通訊連接所述FPGA芯片且使能所述FPGA芯片，所述傳感組件、所述圖像采集組件、所述三軸加速度計傳感器、所述陀螺儀和所述方向傳感器均通訊連接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片通過所述三軸加速度計傳感器、所述陀螺儀和所述方向傳感器反饋的滅火機器人的加速度、速度和角度信息得出偏差以便進行位置補償，所述FPGA芯片的輸出端通訊連接并驅動控制所述電機組件，所述電機組件包括微型電機和升降電機，所述微型電機連接有真空抽吸裝置和微型真空吸盤，所述微型電機通過所述真空抽吸裝置抽吸所述微型真空吸盤內的空氣，使所述微型真空吸盤產生內外壓力差形成負壓，以增加吸附能力、防止打滑，所述升降電機連接有滅火裝置，

所述傳感組件包括光電傳感器，所述圖像采集模塊通訊連接所述光電傳感器的輸出端，當所述光電傳感器感應到火源信號后觸發開啟所述圖像采集模塊。

2.根據權利要求1所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述供電裝置為鋰電池。

3.根據權利要求1所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述傳感組件還包括第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器、第五傳感器和第六傳感器，所述第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器、第五傳感器、第六傳感器均為超聲波傳感器。

4.根據權利要求3所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述第一傳感器與所述第六傳感器配合使用感應判斷前方的障礙，所述第二傳感器與所述第三傳感器配合使用感應判斷左方的障礙，所述第四傳感器與所述第五傳感器配合使用感應判斷右方的障礙，所述第二傳感器與所述第三傳感器在不同位置精確測量到房間左側從有擋墻到無擋墻或者無擋墻到有擋墻的變化，所述第四傳感器與所述第五傳感器在不同位置精確測量到房間右側從有擋墻到無擋墻或者無擋墻到有擋墻的變化，并將所述信號傳送至所述FPGA芯片進行精確補償。

5.根據權利要求1所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述電機組件還包括前左輪電機、前右輪電機、后左輪電機和后右輪電機，所述前左輪電機、前右輪電機、后左輪電機和后右輪電機分別連接控制所述滅火機器人的前左輪、前右輪、后左輪和后右輪的運動。

6.根據權利要求5所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述前左輪電機、前右輪電機、后左輪電機、后右輪電機、微型電機和升降電機均為直流無刷電機。

7.根據權利要求5所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，還包括光電編碼器，所述光電編碼器分別設置在所述前左輪電機、前右輪電機、后左輪電機、后右輪電機、微型電機和升降電機上。

8.根據權利要求1所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述電機組件與所述FPGA芯片之間設置有信號放大裝置。

9.根據權利要求1所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述FPGA芯片驅動所述電機組件的信號均為PWM波控制信號。

10.根據權利要求1所述的全自動四輪雙核高速滅火機器人伺服控制器，其特征在于，所述FPGA芯片的內部還設置有上位機系統和運動控制系統，所述上位機系統包括房間探索模塊、房間存儲模塊、路徑讀取模塊、人機界面模塊和在線輸出模塊，所述運動控制系統包括基于FPGA六軸同步直流無刷和直流混合伺服控制模塊、坐標定位模塊、I/O控制模塊和圖像采集模塊，其中，所述基于FPGA六軸同步直流無刷和直流混合伺服控制模塊包括基于四軸直流無刷電機滅火機器人搜尋伺服控制模塊、單軸真空吸盤吸附伺服控制模塊和滅火器單軸升降伺服控制模塊。