[發明專利]一種單紅外光實現機器人避障和近距離通信的方法

有效

• 申請號: 202010066245.X
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111176295B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 韓曉;雷斌
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/03;G08C23/04;H04W4/80
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 龔雅靜

本發明提供一種單紅外光實現機器人避障和近距離通信的方法，包括機器人，機器人頂部設有發射裝置，發射裝置包括上下間隔一定距離設置的反射PCB圓盤和發射PCB圓盤，發射PCB圓盤中部設有一個紅外發射led二極管，機器人底部設有環形陣列有多個紅外接收管的接收圓盤，反射PCB圓盤、發射PCB圓盤和接收圓盤同心設置，避障和近距離通信的方法是紅外發射led二極管發出紅外光，經過所述反射PCB圓盤被其他機器人的紅外接收管接收，或經過障礙物二次反射，被自身的紅外接收管接收，使機器人能夠知道障礙物具體方位，通過單個紅外發射led二極管發射紅外光，減少傳感器的使用，使機器人本身利用盡可能少的模塊去實現更多的功能，減少成本，加大機器人可利用率。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種單紅外光實現機器人避障和近距離通信的方法。

背景技術

隨著傳感器技術的發展，群體機器人技術日新月異，傳統的傳感器大都功能較為單一，因此現有的群體機器人多是采用多個傳感器來實現功能，多個傳感器的使用也會增加機器人的制造和調試成本。同時多個傳感器會占用更多的硬件資源。另外，群體機器人單個個體的體積較小，需要在有限的空間和成本上展現更多功能。所以單一傳感器實現多種功能的需求越來越明確，單一傳感器多種用途的研究領域被各大高校科研院所廣泛研究。為了降低單個群體機器人的成本，以及提高機器人自身與外界交互的能力，就需要機器人本身利用盡可能少的模塊去實現更多的功能，并減少機器人的成本，加大機器人本身的可利用率。

為了使得簡單的單一傳感器實現多種多樣的功能，需要對傳感器的結構做一定的組合，同時需要對傳感器的相關驅動做一定的改進，在有限的資源下，實現更多的功能體現了群體機器人的智慧。

發明內容

根據現有技術的不足，本發明的目的是提供一種單紅外光實現機器人避障和近距離通信的方法，通過單個的紅外發射led二極管發射紅外光，相比使用多個紅外線傳感器進行通信和避障，減少傳感器的使用，使機器人本身利用盡可能少的模塊去實現更多的功能，并減少機器人的成本，加大機器人本身的可利用率。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種單紅外光實現機器人避障和近距離通信的方法，包括機器人，所述機器人頂部設有發射裝置，所述發射裝置包括上下間隔一定距離平行設置的反射PCB圓盤和發射PCB圓盤，所述反射PCB圓盤和所述發射PCB圓盤通過多根金屬排針連接，所述發射PCB圓盤中部設有紅外發射led二極管，所述機器人底部設有接收圓盤，所述接收圓盤環形陣列有多個紅外接收管，每一所述紅外接收管可以單獨接受消息，所述反射PCB圓盤、發射PCB圓盤和所述接收圓盤同心設置；

所述避障的方法是：當有障礙物時，一個機器人的紅外發射led二極管發射的紅外線經過該機器人的反射PCB圓盤以及障礙物二次反射，被該機器人的一個紅外接收管接收，通過該紅外接收管的方位，使得該機器人能夠知道障礙物的具體方位；

所述近距離通信的方法是：一個機器人的紅外發射led二極管通過外圍電路輸入的調制信號發出經過特定頻率調制的紅外線，經過該機器人的反射PCB圓盤的反射，被其他機器人的紅外接收管接收，進行通信，紅外發射led二極管發出的紅外線經過反射PCB圓盤的反射形成了一個錐體狀的紅外通訊環，紅外通訊環為該機器人與其它機器人近距離通信的范圍。

進一步的，所述紅外發射led二極管以一定的頻率開關，通過標準的NEC協議編碼，實現0和1的模擬與通信。

進一步的，多個所述機器人進行避障和近距離通信的方法中，每一所述機器人的紅外發射led二極管發射的紅外線信號不一致，根據紅外接收管接收到的紅外線信號與自身機器人發射的紅外線信號是否一致判斷周圍存在障礙物還是其它機器人。

進一步的，所述紅外發射led二極管發射的紅外光經過38k的載波進行調制。

進一步的，所述機器人通過紅外線的協議不限于NEC協議，可以通過其他協議進行通信。