[發(fā)明專利]一種全自動爬梯機器人的控制系統(tǒng)和控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811098048.5 | 申請日： | 2018-09-20 |
| 公開（公告）號： | CN109229224B | 公開（公告）日： | 2023-09-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 文宇飛;曾德懷;紀澤鋒;牛承昌;張強 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳大學(xué) |
| 主分類號： | B62D57/024 | 分類號： | B62D57/024 |
| 代理公司： | 深圳市添源創(chuàng)鑫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44855 | 代理人： | 姜書新 |
| 地址： | 518000 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 全自動 爬梯 機器人 控制系統(tǒng) 控制 方法 | ||
1.一種全自動爬梯機器人的控制方法，其特征在于：提供一種全自動爬梯機器人的控制系統(tǒng)，包括電池、穩(wěn)壓電源、主控芯片、繼電器、電磁閥、氣缸、弓型機構(gòu)、電機、車輪和車架，所述車輪設(shè)置在所述車架的底部，所述氣缸的缸體固定在所述車架上，所述氣缸的活塞桿與所述弓型機構(gòu)連接，所述電池的輸出端通過電壓穩(wěn)定模塊與所述穩(wěn)壓電源連接，所述穩(wěn)壓電源的輸出端與所述主控芯片連接，為所述主控芯片供電，所述主控芯片的IO口與所述繼電器連接，所述繼電器的輸出端與所述電磁閥連接，所述電磁閥與所述氣缸連接，所述電磁閥控制所述氣缸的開關(guān)，所述氣缸控制所述弓型機構(gòu)進行升降運動，當所述氣缸推出時，所述氣缸驅(qū)動所述弓型機構(gòu)下降，使所述車架抬升，當所述氣缸收縮時，所述氣缸驅(qū)動所述弓型機構(gòu)上升，使所述車架下降，所述電池與所述電機連接，所述電機通過CAN通訊轉(zhuǎn)換模塊與所述主控芯片連接，所述電機的輸出端與所述車輪連接；所述控制系統(tǒng)還包括遙控器和接收機，所述遙控器與所述接收機通過2.4GHz無線電通訊，所述接收機通過遙控器通訊模塊與所述主控芯片連接，所述穩(wěn)壓電源的輸出端與所述接收機連接，為所述接收機供電；所述弓型機構(gòu)有兩個并分別設(shè)置在所述車架的左右兩側(cè)，所述弓型機構(gòu)的前端設(shè)有前光電傳感器和主動輪，所述弓型機構(gòu)的后端設(shè)有從動輪，所述車架的后端的底部兩側(cè)分別設(shè)有底光電傳感器，所述前光電傳感器、底光電傳感器分別與所述主控芯片的IO口連接，所述主動輪連接有爬梯電機，所述爬梯電機通過CAN總線與所述主控芯片連接，所述主動輪高于所述從動輪；
基于所述的全自動爬梯機器人的控制系統(tǒng)，進行爬上臺階運動控制和爬下臺階運動控制，爬上臺階運動控制為所述全自動爬梯機器人從當前臺階爬到上一臺階，爬下臺階運動控制為所述全自動爬梯機器人從當前臺階爬到下一臺階；
其中，
爬上臺階運動控制包括以下步驟：
S11、當所述全自動爬梯機器人靠近上一臺階邊緣時，所述主控芯片通過繼電器打開電磁閥，通過氣缸將弓型機構(gòu)豎直下壓，以抬升所述車架，使所述車輪懸空不著地，使主動輪著地在上一臺階之上，使從動輪著地在當前臺階之上，所述車架抬升完成；
S12、所述主控芯片通過CAN總線控制主動輪正轉(zhuǎn)，使所述全自動爬梯機器人前進，當所述全自動爬梯機器人到達上一臺階時，所述主控芯片通過CAN總線控制主動輪停止，所述全自動爬梯機器人停止移動，同時，所述主控芯片通過繼電器關(guān)閉電磁閥，通過氣缸將弓型機構(gòu)豎直上升，以降低所述車架，使所述車輪著地在上一臺階之上，使主動輪和從動輪懸空不著地，所述全自動爬梯機器人爬上臺階完成；
爬下臺階運動控制包括以下步驟：
S21、當所述全自動爬梯機器人靠近下一臺階邊緣時，所述主控芯片通過繼電器打開電磁閥，通過氣缸將弓型機構(gòu)豎直下壓，以抬升所述車架，使所述車輪懸空不著地，使主動輪著地在當前臺階之上，使從動輪著地在下一臺階之上，所述車架抬升完成；
S22、所述主控芯片通過CAN總線控制主動輪反轉(zhuǎn)，使所述全自動爬梯機器人后退，當所述全自動爬梯機器人到達下一臺階時，所述主控芯片通過CAN總線控制主動輪停止，所述全自動爬梯機器人停止移動，同時，所述主控芯片通過繼電器關(guān)閉電磁閥，通過氣缸將弓型機構(gòu)豎直上升，以降低所述車架，使所述車輪著地在下一臺階之上，使主動輪和從動輪懸空不著地，所述全自動爬梯機器人爬下臺階完成；
所述前光電傳感器的檢測光線為豎直向下，如果前光電傳感器被遮擋，則前光電傳感器發(fā)出高電平信號給主控芯片，如果前光電傳感器沒有被遮擋，則前光電傳感器發(fā)出低電平信號給主控芯片；所述底光電傳感器的檢測光線為豎直向下，如果所述底光電傳感器被遮擋，則底光電傳感器發(fā)出高電平信號給主控芯片，如果底光電傳感器沒有被遮擋，則底光電傳感器發(fā)出低電平信號給主控芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動爬梯機器人的控制方法，其特征在于：所述主控芯片的型號為STM32F405，所述CAN通訊轉(zhuǎn)換模塊的型號為SN65HVD232。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動爬梯機器人的控制方法，其特征在于：所述車輪為麥克納母輪。
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