一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统，包括控制器硬件电路模块和机械安装部件两部分；其中，控制器硬件电路模块包括主控制器、mcu控制器、电源模块、psd红外传感器、传感器数据处理电路，还包括滤波电源模块；控制器硬件电路模块安装在机械安装部件上，通过机械安装部件固定在工作机器人上。本发明专利技术基于psd工作模式的红外传感器，通过独特的滤波处理，解决了红外光波易受环境干扰的问题；通过将红外传感器抬高一定度数，实现工作机器人自身避障和多机器人同时工作的相互避障；可在工作机器人上安装多个避障传感器，且使用成本很低；专用的红外安装工装，将安装模块化，减小安装误差、减少安装时间、提高效率，且具有防尘防水效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统
本专利技术涉及物流仓储领域，特别涉及多台移动机器人共同工作时防碰撞的避障系统。
技术介绍
随着机械智能装备行业的发展，机器人种类越来越多。单机器人避障和多机器人相互避障，已成为现在机器人发展问题上的重要竞争。为了能够控制机器人的体积和成本、实现其高性能的避障方式，现在主流市场运用的多为激光避障或者为超声波等一些避障方式，和本专利技术有很大区别。比如专利:CN201710399667.7《基于多红外的机器人避障装置、其控制方法及机器人沿边控制方法》，使用的红外传感器是传统的收发式红外传感器，利用多红外检测的方式，精确计算出障碍物距离，提升机器人的检测精度，降低误判断。又比如专利:CN201610576609.2《用于机器人避障的超声阵列装置及超声数据处理方法》，该专利安装在机器人上，使用的是超声测距的方式进行避障，且主要应用在单机器人方面，而没有给出多机器人同时工作时如何解决相互影响的技术方案。但是，目前机器人避障方案中主要采用的安装超声测距传感器、激光雷达传感器，或者收发式红外传感器等避障方案，各自存在不足：1、超声波传感器避障多应用在机器人相对较为庞大，机器人高度足够，安装在离地或者离顶较远的地方，由于声波扩散角度过大导致无法使用在离地位置较低的地方。且超声之间相互干扰问题较为严重，很难做到多机器人共同工作时的相互避障。2、激光雷达式的避障方式相对成本过高，且需要安装在较高处才可以进行四周物体的避障。3、传统收发式红外传感器的避障方式，十分容易受到外部环境的干扰。对外部测试物体的材质颜色都要求严格，且十分容易被环境光触发。而且多机器工作时很容易出现相互触发现象。因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统，本专利技术基于psd(位置敏感器件)工作模式的红外传感器，适用于多机器人同时工作，成本很低，安装红外传感器的工装可将安装模块化，减小安装带来的误差，减少安装时间，提高效率，且安装具有防尘防水的效果。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何将psd红外传感器运用在安装高度较低的机器人上的避障模式和安装方式，解决低矮机器人避障、多机器人共同工作时的相互避障问题；psd传感器相互串扰问题、传统避障方式易受外部环境的干扰问题；常规避障装置需要高位安装、对外部测试物体要求严格、易被环境光触发、成本过高问题；以及传感器安装带来的误差等问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统，包括控制器硬件电路模块和机械安装部件两部分；其中，所述控制器硬件电路模块包括主控制器、mcu控制器、电源模块、psd红外传感器、传感器数据处理电路，还包括滤波电源模块；所述控制器硬件电路模块安装在所述机械安装部件上，通过所述机械安装部件固定在工作机器人上。psd红外传感器具有频谱响应宽、响应速度快、信号处理及时、价格便宜等特点，与传统的红外接收传感器相比，解决了对环境要求苛刻的问题，解决了传统传感器对灰度不同的物体反射不同从而导致mcu计算错误问题，也同时解决了太阳光中红外成分造成的误触发现象。进一步地，机械安装部件设置有斜面坡度，直接将psd红外传感器向上顶起一定度数，以避免对面传感器的对射红外光波对多机器人避障造成的干扰。将红外psd传感器安装在本专利机械部件上，利用斜面坡度直接将传感器向上顶起一定度数，有利于对面有传感器对射时将红外的反射面打在对面传感器接收端的上方，这种做法应用于多机器人相互避障不受干扰相当有效。进一步地，机械安装部件固定安装在工作机器人的四周，形成保护网。进一步地，在工作机器人上可按要求安装多个所述psd红外传感器。进一步地，本专利技术控制器硬件电路模块中安装的多个psd红外传感器相互之间是以串联的方式连接的。再进一步地，传感器的数据处理电路增设有数据滤波处理。通过在传感器的数据处理电路增加数据滤波处理，去除尖端数据，使数据更加稳定。滤波电源电路，解决psd传感器测试出现电源尖峰问题，解决psd红外传感器对电源串扰问题，让psd红外传感器相互之间干扰的性质问题得到解决，实现串联的连接方式。相较于并联的模式较少了走线的投入，减少机器人避障成本成本。更进一步地，传感器的数据处理电路还可以控制传感器的开关，为主控制器提供方便控制的接口。进一步地，psd红外传感器前方安装有滤除一定波段红外光波的滤光片，用来滤除杂波，克服自然光带来的对传感器的误触发，该滤光片只允许通过本传感器发射端发射出去的红外光，这种做法可以直接克服自然光带来的对传感器的误触发。进一步地，滤光片的卡槽部分与传感器之间存在一定间隔，使得传感器和滤光片之间不直接接触，这种做法既避免了传感器与滤光片产生摩擦，又可以避免滤光片反射来自发射极的红外光形成误触发。。再进一步地，本专利技术的psd红外传感器是使用专门研制的安装红外的工装安装在工作机器人上的，安装红外的工装可将安装模块化，减小安装带来的误差，且减少安装时间，提高效率，而且这种模块化安装具有防尘防水的效果。在本专利技术的较佳实施方式中，传感器的数据处理电路控制器硬件电路模块包括主控制器、mcu控制器、电源模块、psd红外传感器、传感器数据处理电路，还包括滤波电源模块以及数据滤波处理模块；控制器硬件电路模块是由安装红外的工装进行模块化安装的，然后将在安装好的控制器硬件电路模块固定在机械安装部件上，该机械安装部件设置有斜面坡度，利用斜面坡度直接将传感器向上顶起一定度数，有利于对面有传感器对射时将红外的反射面打在对面传感器接收端的上方，避免多机器人相互避障时的相互干扰。本专利技术实施例中的psd红外传感器是多个串联的，其前方安装有滤光片的卡槽，卡槽中装有滤光片，且滤光片的卡槽部分与传感器之间存在一定间隔，使得传感器和滤光片之间不直接接触。本实施例的机械安装部件上设置有安装孔，利用所述安装孔，该模块化安装工装将本专利技术的多辆AGV机器人避障系统固定在工作机器人上。本实施例的机械安装部件固定安装在工作机器人的四周，形成保护网。与现有技术相比，本专利技术具有如下技术效果：1、本专利使用的是利用psd(位置敏感器件)工作模式的红外传感器进行测距，通过对传感器独特的滤波处理，解决了红外十分容易受到环境干扰的问题。对外部测试物体颜色或者外部环境光等都可正常工作。2、本专利技术针对多机器人共同工作，将传感器位置抬高一定度数，这种做法不仅让本机器人可以检测到被测物体，而且可以在避障范围不会受到对面的红外传感器的影响，且电路配置开关接口，方便控制器灵活控制。可以实现多机器人安装本专利技术的避障系统同时工作，且相互避障正常工作。3、本专利充分降低使用成本，可在机器人上按要求安装多个避障传感器，且使用成本很低。4、本专利利用了红外传感器，投射角度较小的优势，对安装要求很低，可利用在大多数机器人上面。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例1，一种基于位置敏感器件红外传感器的多辆机器人避障系统的硬件电路概括图；图2为实施例1，一种基于位置敏感器件红外传感器的多辆机器人避障系统的机械部件图；其中，1-硬件电路模块，11-硬件电路主控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统，其特征在于，包括控制器硬件电路模块和机械安装部件两部分；其中，所述控制器硬件电路模块包括主控制器、mcu控制器、电源模块、psd红外传感器、传感器数据处理电路，还包括滤波电源模块；所述控制器硬件电路模块安装在所述机械安装部件上，通过所述机械安装部件固定在工作机器人上。

【技术特征摘要】
2017.01.16 CN 20171002908641.一种基于红外传感器的AGV机器人避障系统，其特征在于，包括控制器硬件电路模块和机械安装部件两部分；其中，所述控制器硬件电路模块包括主控制器、mcu控制器、电源模块、psd红外传感器、传感器数据处理电路，还包括滤波电源模块；所述控制器硬件电路模块安装在所述机械安装部件上，通过所述机械安装部件固定在工作机器人上。2.如权利要求1所述的AGV机器人避障系统，其特征在于，所述机械安装部件设置有斜面坡度，直接将所述psd红外传感器向上顶起一定度数，以避免对面传感器的对射红外光波对多机器人避障造成的干扰。3.如权利要求1所述的AGV机器人避障系统，其特征在于，所述机械安装部件固定安装在机器人的四周，形成保护网。4.如权利要求1所述的AGV机器人避障系统，其特征在于，在工作机器人上按要求安装有多个所述psd红外传感器。5.如权利要求4所述的AGV机器人避障系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：束鹏飞，冯康，王恒飞，
申请(专利权)人：浙江国自机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33