[實用新型]一種基于物聯網技術的全向移動平臺控制系統

有效

• 申請號: 201520536742.6
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN204856222U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 高杉;范德輝;于志云;張磊;李元超;胡希勇;徐曉姍;辛穎秀;孫吉春
• 申請（專利權）人: 青島職業技術學院
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 陳磊;黃玉華

技術領域

本實用新型涉及一種全方位移動平臺，具體涉及一種基于物聯網技術的全向移動平臺控制系統。

背景技術

隨著科技水平的不斷提升，機器人在科學勘探、公眾服務、工業制造、家庭娛樂等方面都開始嶄露頭角，它也將成為未來人類最有力的幫手和最親密的伙伴?，F代電子技術、計算機軟硬件技術、人工智能技術、模式識別技術、自動控制技術的飛速發展，以及人類在各種領域中探索的不斷深入，加速了機器人技術的發展，也給機器人研制提出了許多新的要求。

目前機器人的移動方式大致有車輪式、履帶式、步行式等幾種形式。其中，履帶式機器人的優點是可以在原地轉動，在不平整的路面上性能非常好，十分穩定且牽引很好，缺點是只能慢慢轉動，速度和方向不能單獨控制且摩擦力很大，能量損耗大，機械結構復雜。步行式機器人也是現在開發研究的熱點，他的優點是在粗糙路面性能較好，但不能原地轉動，速度慢，控制復雜，移動困難，操縱性差且機械復雜，每一只腳可能需要多個馬達。相對而言，車輪式機器人具有更廣闊的應用前景，如地面清掃、導游等服務機器人，而且對車輪式移動機器人的深入研究還有望將該方面技術應用到智能運輸系統中去。

目前，車輪式移動機器人大都采用采用全方位移動平臺，中國專利文獻中，公開號CN102346482A、名稱是一種原地轉向的輪式機器人底座機構(參見該申請說明書具體實施方式部分)，公開了一種原地轉向的輪式機器人底座機構，該底座機構包括有機架組件、輪系組件、轉向和移動組件三個部分，輪系組件安裝在機架組件的下方，轉向和移動組件用于驅動輪系組件的轉向和平移，當載體安裝在機架上時，輪系組件的運動由轉接件來傳遞，轉接件的驅動力由轉向和移動組件中的兩個電機、四個同步帶以及八個帶輪協作實現，因此保證了機架的平穩轉向和移動。本發明底座機構的轉向由第一步進電機單獨驅動完成，底座機構的移動由第二步進電機單獨驅動完成，本底座機構只用兩個電機既可實現轉向和移動功能，又可使兩種運動完全解耦，控制簡單。但是，該現有技術無法對底座機構的移動和轉向進行遠程控制，從而不能進行遠程人機交互，而且該底座機構也無法實現自定位功能、自動避障功能以及語音識別等功能。

因此，為了解決現有技術中存在的問題，研究一種智能化、網絡化、并且能夠大規模應用于工業生產中的基于物聯網技術的全向移動平臺控制系統已經成為一項重要任務。

實用新型內容

本實用新型為了解決傳統全方位移動平臺無法實現遠程人機交互、自定位、自動避障的問題，提出了一種基于物聯網技術的全向移動平臺控制系統。

本實用新型的技術方案為：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于物聯網技術的全向移動平臺控制系統，包括全向移動平臺、安裝于全向移動平臺上的電控系統、以及與電控系統進行遠程信息交互的遠程控制系統，所述遠程控制系統通過無線路由器與電控系統網絡連接，所述電控系統包括主板以及與主板連接的控制驅動板，所述控制驅動板外接有步進電機、傳感器和GPS接收機。

與現有技術相比，本實用新型采用主板加控制驅動板兩層電控結構與遠程控制系統實現人機交互，并采用特殊的全向移動機構使移動平臺實現原地零半徑360度全方位轉向，以減少工作空間死角；全向移動平臺上的電控系統不僅要實現運動控制功能，還要實現傳感功能，因此，本實用新型采用主板和控制驅動板兩層結構，主板主要用來接收用戶的指令信息，從而生成全向移動平臺的運動指令，并將運動指令通過串口通信傳輸給控制驅動板；控制驅動板接收到主板的運動指令后，通過計算分解成各個步進電機的目標轉角，然后控制各個步進電機同步運動完成全向移動平臺的運動任務，此外，電控系統中的控制驅動板還會采集各種傳感器信息以及GPS接收機接收的信息并進行處理，緩解了主板IO口占用過多的壓力，從而實現全向移動平臺的自動避障以及自動定位功能，減輕了主板的負擔；同時控制驅動板也會將處理后的信息傳送給主板，通過主板反饋給用戶終端。

所述遠程控制系統包括客戶端以及用于接收客戶端指令并存儲室內地圖的遠端服務器；遠程控制系統中的客戶端為計算機、手機或平板電腦，客戶端上可以運行客戶端軟件，用戶與全向移動平臺的交互主要通過客戶端軟件完成；遠端服務器主要用來完成用戶信息維護、接收用戶指令并將指令通過無線網絡傳輸至電控系統中的主板，此外，遠端服務器還用于存儲室內地圖，以供電控系統中的主板調用。