[發明專利]一種蚯蚓仿生機器人的控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710585851.0
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107291082A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 盧清華;黃佳生;王浴杰;黃宇亮;鄒家勤;張普翔;何萬謙
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 王國標

1.一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，包括機器人本體以及上位機，其特征在于：包括單片機模塊、紅外傳感器模塊、穩壓電源模塊、攝像頭模塊、電機驅動模塊、運動檢測模塊、WIFI模塊、指南針模塊以及GPS模塊；所述機器人本體的前后兩端均配置有紅外傳感器模塊以及攝像頭模塊，所述穩壓電源模塊為控制系統中各個電路模塊供電，所述單片機模塊通過WIFI模塊與上位機通信連接，所述紅外傳感器模塊輸出端、攝像頭模塊輸出端、運動檢測模塊輸出端、指南針模塊輸出端以及GPS模塊輸出端分別與單片機模塊輸入端相連，所述單片機模塊輸出端與電機驅動模塊輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述單片機模塊包括主控芯片以及輔控芯片，所述主控芯片以及輔控芯片通信連接，所述主控芯片通過WIFI模塊與上位機通信連接，所述攝像頭模塊輸出端、運動檢測模塊輸出端、指南針模塊輸出端以及GPS模塊輸出端分別與主控芯片輸入端相連，所述電機驅動模塊輸入端與主控芯片輸出端相連，所述紅外傳感器模塊輸出端與輔控芯片輸入端相連。

3.根據權利要求2所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述設置在機器人本體前端的紅外傳感器模塊以及設置在機器人本體后端的紅外傳感器模塊均包括3個紅外檢測傳感器，所述紅外檢測傳感器輸出端分別與輔控芯片輸入端相連，相鄰紅外檢測傳感器的紅外發射方向成一定角度。

4.根據權利要求2所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述攝像頭模塊包括攝像頭以及模數轉換器，所述攝像頭與模數轉換器輸入端相連，模數轉換器輸出端與主控芯片輸入端相連。

5.根據權利要求1所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述穩壓電源模塊包括三端穩壓器以及供電電池，所述供電電池與三端穩壓器輸入端相連，所述供電電池輸出端以及三端穩壓器輸出端均作為穩壓電源模塊的供電端。

6.根據權利要求2所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述運動檢測模塊包括型號為MPU6050的三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器輸出端與主控芯片輸入端相連。

7.根據權利要求2所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述WIFI模塊包括型號為BL-8782的無線控制芯片，所述無線控制芯片與主控芯片相連。

8.根據權利要求2所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述指南針模塊包括型號為QMC5883L的磁傳感器芯片，所述磁傳感器芯片輸出端與主控芯片輸入端相連。

9.根據權利要求2所述的一種蚯蚓仿生機器人的控制系統，其特征在于：所述GPS模塊包括型號為ATK-S1216的北斗雙模定位芯片，所述北斗雙模定位芯片輸出端與主控模塊輸入端相連。

10.一種上述蚯蚓仿生機器人控制系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟A.啟動單片機模塊以及上位機，通過WIFI實現通信連接；

步驟B.啟動運動檢測模塊、指南針模塊以及GPS模塊，對蚯蚓仿生機器人狀況進行檢測，并將檢測結果傳輸到上位機；

步驟C.選擇控制系統控制模式，所述控制模式包括手動模式以及自動模塊，當選擇手動模式，啟動攝像頭模塊，攝像頭模塊將拍攝到的實時圖像傳輸到上位機中，由用戶實時控制移動路線，當選擇自動模式，繼續往下執行；

步驟D.啟動紅外傳感器模塊，檢測蚯蚓仿真機器人的移動路線障礙物狀況；

步驟E.判斷當前移動路線前方是否存在障礙物，如果是，再判斷側方是否存在障礙物，如果是，控制蚯蚓仿真機器人反向移動；如果側方不存在障礙物，控制蚯蚓仿真機器人轉向移動，如果前方不存在障礙物，控制蚯蚓仿真機器人直線前進。