[實用新型]一種具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤

有效

• 申請號: 201520222759.4
• 申請日: 2015-04-14
• 公開（公告）號: CN204650274U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 張大偉;盛路晨;崔志銘;李海霞;楊晨光;鄧計才
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;鄭州雁橋電子科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤，其特征在于：包括機械底盤（5）、微控制器、光電定位模塊（1）、光電循跡模塊（2）、兩個差動驅動輪（3）和一個萬向牛眼輪（4）；兩個差動驅動輪（3）設在機械底盤（5）的兩側，光電定位模塊（1）、光電循跡模塊（2）和萬向牛眼輪（4）分別鑲嵌在機械底盤（5）的底面上，并且兩個差動驅動輪（3）和萬向牛眼輪（4）呈等腰三角形分布；所述機械底盤（5）的頂面上設有兩個擴展端口（6、7）；

所述光電定位模塊（1）包括第一電路板（15）、兩個光電鼠標傳感器（11、12）和第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）；兩個光電鼠標傳感器（11、12）平行固設在第一電路板（15）上，并且兩個光電鼠標傳感器（11、12）的數據端口級聯在一起；所述第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）固設于第一電路板（15）上且位于兩個光電鼠標傳感器（11、12）的正中間；所述兩個光電鼠標傳感器（11、12）的各端口分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）的端口對應連接，并且第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）與一個擴展端口（6）相連接；

所述光電循跡模塊（2）包括第二電路板（24）、四個光電接近式傳感器（21）和第二電源與信號輸入/輸出控制端口（22）；所述四個光電接近式傳感器（21）等間距平行固設于第二電路板（24）上；所述第二電源與信號輸入/輸出控制端口（22）固設于第二電路板（24）上且位于四個光電接近式傳感器（21）的正中間；所述四個光電接近式傳感器（21）的輸入輸出端口均通過第二電源與信號輸入/輸出控制端口（22）與另一個擴展端口（7）相連接。

2.根據權利要求1所述的具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤，其特征在于：所述差動驅動輪（3）包括微型步進電機（31）和輪子（32）；微型步進電機（31）安裝在機械底盤（5）頂面上的凹槽中，輪子（32）外側設有防滑橡膠膠帶。

3.根據權利要求1所述的具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤，其特征在于：所述第一電路板（15）兩端各設有一個第一固定通孔（14）；所述第二電路板（24）的兩端各設有一個第二固定通孔（23）。

4.根據權利要求1所述的具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤，其特征在于：所述光電鼠標傳感器（11、12）采用原相科技公司的ADNS-3530，第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）為標準10針的FPC扁平電纜插座；兩個光電鼠標傳感器（11、12）的數據輸出端MISO、數據輸入端MOSI和時鐘輸入端SCLK通過共用SPI總線級聯在一起并分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）的MISO、MOSI和SCLK對應連接；兩個光電鼠標傳感器（11、12）的片選端CS分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）的CS1和CS2對應連接；兩個光電鼠標傳感器（11、12）的運動控制檢測端MOTION分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）的MOTION1和MOTION2對應連接；兩個光電鼠標傳感器（11、12）的供電端VCC、數字地端GND和模擬地端AGND分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口（13）的VCC、GND和AGND對應連接。

5.根據權利要求1所述的具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤，其特征在于：所述光電接近式傳感器（21）的內部集成了光電發射管和光敏接收器；光電發射管通過外圍NPN型的三極管T11、電阻R12和電阻R13直接驅動，三極管T11的發射極接地、集電極與光電發射管的輸入端相連接，電阻R13串連在三極管T11的集電極上，電阻R12串連在三極管T11的基極上，四個三極管T11的基極連接在一起形成一個控制輸入端CTRB，四個光敏接收器的輸出端分別為OUT1、OUT2、OUT3和OUT4，這四個輸出端OUT1、OUT2、OUT3和OUT4均通過一個下拉電阻R14接地；光電接近式傳感器（21）的供電端VCC、接地端GND以及所述控制輸入端CTRB和四個輸出端OUT1、OUT2、OUT3和OUT4分別連接至第二電源與信號輸入/輸出控制端口（22）的相應端口上。

6.根據權利要求1或5所述的具有定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤，其特征在于：所述四個光電接近式傳感器（21）均采用歐姆龍公司的SFH9201，第二電源與信號輸入/輸出控制端口（22）采用標準10針的FPC扁平電纜插座。