[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

技術領域

本實用新型涉及一種機器人運動裝置，具體設計一種具備定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤。

背景技術

微小型移動機器人通常指單邊尺寸小于10cm的機器人系統，具有結構簡單、成本低等優點，廣泛應用于機器人教學與群體智能研究。然而，受尺寸限制，目前移動微小型機器人的運動底盤通常是由傳統的輪子組成，很難在其上集成一些專用的定位與循跡傳感器，來提高它運動控制的智能性。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種在微小尺寸限制下具備定位與循跡功能的微小型移動機器人運動底盤。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：

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

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

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

進一步的，所述差動驅動輪包括微型步進電機和輪子；微型步進電機安裝在機械底盤頂面上的凹槽中，輪子外側設有防滑橡膠膠帶。

進一步的，所述第一電路板兩端各設有一個第一固定通孔；所述第二電路板的兩端各設有一個第二固定通孔。

進一步的，所述光電鼠標傳感器采用原相科技公司的ADNS-3530，第一電源與信號輸入/輸出控制端口為標準10針的FPC扁平電纜插座；兩個光電鼠標傳感器的數據輸出端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/輸出控制端口的MISO、MOSI和SCLK對應連接；兩個光電鼠標傳感器的片選端CS分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口的CS1和CS2對應連接；兩個光電鼠標傳感器的運動控制檢測端MOTION分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口的MOTION1和MOTION2對應連接；兩個光電鼠標傳感器的供電端VCC、數字地端GND和模擬地端AGND分別與第一電源與信號輸入/輸出控制端口的VCC、GND和AGND對應連接。

進一步的，所述光電接近式傳感器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/輸出控制端口的相應端口上。

進一步的，所述四個光電接近式傳感器均采用歐姆龍公司的SFH9201，第二電源與信號輸入/輸出控制端口采用標準10針的FPC扁平電纜插座。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：