[實用新型]一種位移軌跡反饋系統

有效

• 申請號: 201820727862.8
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN208569398U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 邵立偉;冬雷;劉志明;李巍春
• 申請（專利權）人: 中山北京理工大學研究院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D27/02
• 代理公司: 中山市高端專利代理事務所(特殊普通合伙) 44346
• 代理人: 鮑璐璐

本實用新型提供一種位移軌跡反饋系統，包括花輪、∩型架、安裝在∩型架頂面上的旋轉軸、金屬花輪磁檢測傳感器、主控板；旋轉軸上由下至上依次套有旋轉角度檢測編碼器、彈簧、安裝座，且旋轉角度檢測編碼器位于∩型架頂面上，安裝座外壁上設置有高度檢測編碼器和高度檢測傳感器。本實用新型提供的位移軌跡反饋系統，根據自動檢測的花輪的速度以及位移，并根據主控板內預先存儲的理論數據輸出速度誤差信號和位移誤差信號，以反饋給相關的驅動部件對花輪的速度和運動軌跡進行糾偏，該反饋系統結構簡單實用，成本低，適于管道內場景探測之用的無人車。

技術領域

本實用新型涉及運動物體360度運動時的速度、軌跡檢測技術領域，特別是涉及一種位移軌跡反饋系統。

背景技術

目前，運動的物體的速度和軌跡檢測，通常是通過電機所帶的編碼器或者GPS傳感器或者激光雷達進行探測的，這種從電機上間接獲取的數值容易出現誤差，比如如果有打滑現象發生，則測出的數值偏小，如果有轉向發生，測出的位移軌跡錯誤等，這樣通過電機編碼器這種間接的方式測出來的速度和軌跡路線會出現大范圍誤差，而通過GPS測出來的數值在精度上不夠精確。而激光雷達對安裝的位置有特殊要求，且激光雷達比較貴，經濟效益不高。

因此，需要提供一種位移軌跡反饋系統以解決上述技術問題。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種位移軌跡反饋系統，自動檢測花輪的豎向位移、水平位移、轉向角度，并根據檢測到的數據自動計算出花輪的三軸分速度、合速度、運動軌跡，并計算出速度誤差值和軌跡誤差值，并輸出這些誤差值到控制器，控制器通過函數運算得出所需要的改變值并輸出到運動控制器，從而使物體的運動發生變化，保證運動物體的速度和軌跡在允許的范圍內。本實用新型的位移反饋系統，結構簡單、實用成本低、便于檢測速度位移數據。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是提供一種，包括花輪1、相對的內壁連接花輪1的轉軸兩端的∩型架5、安裝在∩型架5頂面上的旋轉軸、內嵌在旋轉軸上且探測頭朝向花輪1且每當探測到一個金屬部分2出現時便產生一個信號的金屬花輪磁檢測傳感器8、根據接收到的檢測數據輸出X軸速度、Y軸速度、Z軸速度、合速度、實時位移軌跡、速度誤差以及位移誤差信號的主控板11；

旋轉軸上由下至上依次套有旋轉角度檢測編碼器4、彈簧6、安裝座7，彈簧6底端連接旋轉角度檢測編碼器4、頂端連接安裝座7底面，且旋轉角度檢測編碼器4位于∩型架5頂面上，安裝座7外壁上設置有高度檢測編碼器9和高度檢測傳感器10；

主控板11電連接旋轉角度檢測編碼器4、金屬花輪磁檢測傳感器8、高度檢測編碼器9，高度檢測編碼器9電連接高度檢測傳感器10；

花輪1包括繞其轉軸設置的橡膠部分3以及等間隔的嵌設在橡膠部分3圓周上的多個所述金屬部分2。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的一種位移軌跡反饋系統，利用設置在花輪∩型架上的金屬花輪磁檢測傳感器檢測花輪上兩個相近的金屬部分出現時產生信號的時間間隔來計算花輪的水平位移，利用高度檢測傳感器檢測該時間間隔內花輪的豎向位移，利用旋轉角度檢測編碼器檢測花輪轉過的角度，利用檢測到的三數據自動計算出花輪的合速度，無需再使用獨立的探測部件去感測花輪的速度和轉向角度，從而節省了檢測花輪速度系統的使用成本，且整個結構簡單，使用成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種位移軌跡反饋系統的第一優選實施例的結構示意圖；

圖2是圖1所示的花輪的電路結構框圖；

圖3是應用了本實用新型的位移軌跡反饋系統的無人車的運動示意圖；

圖4是無人車的電路工作流程示意圖。

說明書附圖中的數字標識對應的部件名稱分別如下：