[發明專利]采用紅外測距結合高速步進電機實現近場掃描的機器人

在審

• 申請號: 201710062132.0
• 申請日: 2017-01-31
• 公開（公告）號: CN106646516A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 胡揚;鄔惠林
• 申請（專利權）人: 廣東大倉機器人科技有限公司;鄔惠林
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01B11/02;G01B11/00;B25J19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種機器人，尤其涉及一種采用紅外測距結合高速步進電機實現近場掃描的機器人。

背景技術

公知的機器人的超聲波測距只能感應波束范圍內的障礙物，不能確定障礙物大小和位置；紅外測距能測量直線上的障礙距離，但只能測量一個點；深度傳感器能測量視野范圍內的障礙物形狀和位置，但是成本很高，而且因其是錐形視野，受其測距原理限制，在近場有較大的盲區。

發明內容

為了克服上述缺點, 本發明提供了一種采用紅外測距結合高速步進電機實現近場掃描的機器人。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

采用紅外測距結合高速步進電機實現近場掃描的機器人，其特征是：

所述機器人的頂部安裝有一個高速步進電機，高速步進電機的軸上固定有一個紅外測距探頭，同時高速步進電機的軸上裝有三處互相隔離的導電圓柱，三處導電圓柱對應的端子分別是電源、信號、地；三處導電圓柱通過旁邊對應的三處接觸彈片分別連通電源、信號、地；高速步進電機在單片機的控制下，以每秒5轉以上的速度帶動紅外探頭勻速朝同一個方向旋轉，每隔N(N<10)度單片機通過模數轉換輸入端采集紅外測距探頭的信號，再計算出距離值；每旋轉一圈，可得到360/N個距離值作為一幀數據，即獲取周邊環境的信息，可進行一定精度的環境建模。

本發明的有益效果是，實現近距離障礙物形狀和位置測量，特別適用于深度傳感器盲區的避障和環境建模。

附圖說明

下面結合附圖和實施對本發明進一步說明。圖1是本發明的示意圖，圖2是本發明的的原理框圖，圖3是一幀探測示意圖。

圖中，1是紅外測距探頭，2是接觸彈片，3是高速步進電機，4是內部走線，5是導電圓柱，6是絕緣支架，7是單片機，8是驅動電路，9是信號AD，10是障礙物。

具體實施方式

在圖1中，采用紅外測距結合高速步進電機實現近場掃描的機器人，其特征是：

所述機器人的頂部安裝有一個高速步進電機3，高速步進電機3的軸上固定有一個紅外測距探頭1，同時高速步進電機3的軸上裝有三處互相隔離的導電圓柱5，三處導電圓柱5對應的端子分別是電源+5V、信號AD、地GND；三處導電圓柱5通過旁邊對應的3處接觸彈片8分別連通電源+5V、信號AD、地GND；高速步進電機3在單片機7的控制下，以每秒5轉以上的速度帶動紅外測距探頭1勻速朝同一個方向旋轉，每隔5度采集紅外測距探頭1的信號AD，從而得出其距離值；每旋轉一圈，可得到360/5=72個距離值作為一幀數據，即獲取周邊環境的信息，可進行一定精度的環境建模。

在圖2中，單片機7輸出脈沖寬度調制PWM脈沖，通過驅動電路8驅動高速步進電機3勻速旋轉，同時帶動紅外測距探頭1勻速朝同一個方向旋轉，每隔5度單片機7通過模數轉換輸入端采集紅外測距探頭1的信號AD9，再計算出距離值。

在圖3中，有4個不同的障礙物10。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，任何未脫離本發明方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。