一种基于磁导航传感器的移动机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种基于磁导航传感器的移动机器人。本发明专利技术：机器人本体的底侧中部装设磁传感器，磁传感器内包括磁通量分析处理模块，磁传感器通过RS232串行接口与主控板相联，控制主板通过信号及数据控制线路与第一电机控制器相联，第一电机控制器通过电气控制线路与第一转轮电机相联，控制主板通过信号及数据控制线路与第二电机控制器相联，第二电机控制器通过电气控制线路与第二转轮电机相联。本发明专利技术通过在机器人本体的底侧装设磁传感器，利用磁通量分析处理模块与控制主板进行信息分析，通过控制主板对不同侧的电机控制器进行控制，对不同侧的转轮电机进行转速控制，实现磁偏后的快速调整，将磁导航传感器较好的应用到机器人装置上。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁导航传感器的移动机器人
本专利技术属于机器人导航领域，特别是涉及一种基于磁导航传感器的移动机器人。
技术介绍
目前移动机器人所采用的导航方式多种多样，如寻迹黑色线条导航，激光导航，视觉导航，拐弯磁条加陀螺仪导航的方式等。寻迹黑色线条导航容易受现场光照、环境干扰等因素影响，可靠性不高；激光导航需采用激光器，成本较高；视觉导航系统由于涉及到摄像头拍摄、图像处理、有效信息获取等复杂技术，导致不实用，甚至可能信息获取错误，影响导航效果；采用拐弯磁条加陀螺仪的方式进行导航，结构繁杂，算法复杂，安装不便，并且成本较高。以上的移动机器人导航方式虽然可以满足移动机器人导航的功能需求，但在性能、成本、可靠性方面均有待提高，现如今，磁导航传感器的应用也越来越广，磁导航传感器有着成本低，可靠性高等优点，如何完成磁导航传感器在机器人导航上的应用便成为需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于磁导航传感器的移动机器人，通过磁感分析以及快速的电机控制调节，从而将磁导航传感器较好的应用到机器人装置上。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种基于磁导航传感器的移动机器人，包括机器人本体：机器人本体的底侧中部装设磁传感器，机器人本体内装设控制主板模块，磁传感器内包括磁通量分析处理模块，磁传感器通过RS232串行接口与主控板相联，控制主板通过信号及数据控制线路与第一电机控制器相联，第一电机控制器通过电气控制线路与第一转轮电机相联，控制主板通过信号及数据控制线路与第二电机控制器相联，第二电机控制器通过电气控制线路与第二转轮电机相联；机器人本体的下侧铺设预设轨道板，预设轨道板的上侧中部开设磁条槽结构，磁条槽内装设预设磁条，磁条槽的上侧开口装设密封塑料板结构。预设磁条的宽度为30mm或50mm宽的磁条。磁传感器与预设磁条的间距差小于60mm。磁传感器包括磁感应圈、电源转换部分、微处理器电路、16路电磁感应信号处理单元、UART通信转换电路。电源转换部分依次包含电源防反接电路、输入滤波电路、电压转换电路、输出滤波电路。16路电磁感应信号处理单元包含霍尔信号采集电路、差分信号处理电路、信号放大电路、电压比较电路。通信转换电路为UART转RS232通信电路。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在机器人本体的底侧装设磁传感器，并利用磁通量分析处理模块与控制主板进行信息分析，再通过控制主板对不同侧的电机控制器进行控制，对不同侧的转轮电机进行转速控制，实现磁偏后的快速调整，将磁导航传感器较好的应用到机器人装置上；同时将预设磁条装设在磁条槽内且用密封塑料板进行保护，大大降低了磁条的损耗。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中A处局部放大结构示意图；图3为磁导航传感器结构图；图4位磁传感及调速系统结构示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-机器人本体；2-磁传感器；3-控制主板；4-第一转轮电机；5-第二转轮电机；6-磁通量分析处理模块；7-第一电机控制器；8-第二电机控制器；9-磁感应圈；10-预设磁条；11-预设轨道板；12、磁条槽；13、密封塑料板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参阅附图所示，本专利技术为一种基于磁导航传感器的移动机器人包括机器人本体1：机器人本体1的底侧中部装设磁传感器2，机器人本体1内装设控制主板3模块，磁传感器2内包括磁通量分析处理模块6，磁传感器2通过RS232串行接口与主控板3相联，控制主板3通过信号及数据控制线路与第一电机控制器7相联，第一电机控制器7通过电气控制线路与第一转轮电机4相联，控制主板3通过信号及数据控制线路与第二电机控制器8相联，第二电机控制器8通过电气控制线路与第二转轮电机5相联；机器人本体1的下侧铺设预设轨道板11，预设轨道板11的上侧中部开设磁条槽12结构，磁条槽12内装设预设磁条10，磁条槽12的上侧开口装设密封塑料板13结构。其中，预设磁条10的宽度为30mm或50mm宽的磁条。其中，磁传感器2与预设磁条10的间距差小于60mm。其中，磁传感器2包括磁感应圈、电源转换部分、微处理器电路、16路电磁感应信号处理单元、UART通信转换电路。其中，电源转换部分依次包含电源防反接电路、输入滤波电路、电压转换电路、输出滤波电路。其中，16路电磁感应信号处理单元包含霍尔信号采集电路、差分信号处理电路、信号放大电路、电压比较电路。其中，通信转换电路为UART转RS232通信电路。更进一步的根据附图来进行说明：如图1、图2所示：当机器人行走时，磁传感器2不间断地从预设磁条10感应电磁信号，并将感应到电磁信号的通道数量和编号发送给机器人控制主板3。因磁传感器2固定于机器人本体1底部中央位置，当感应到电磁信号的通道数量左右偏差较大时，机器人控制主板3对机器人本体1的两个驱动轮进行差速控制，从而对机器人本体1行驶方向进行纠偏，保证机器人能够按原定路线行驶。该磁传感器2的预设磁条10的宽度可以是30mm或50mm宽的磁条，感应距离不小于60mm，感应速度能够满足机器人本体1移动速度2米-3米/秒的要求，导航效果稳定可靠。本专利技术采用电磁感应技术实现稳定可靠的机器人导航功能，由于磁传感器2是安装在机器人本体1底部，距离预设磁条10较近，并且电磁信号不易受环境光照等因素干扰，可靠性较高。每台机器人只需安装一台磁传感器1即可实现导航，从而简化了机器人的设计结构、降低了机器人的生产成本。如图3所示：该磁传感器2包括电源转换部分，微处理器电路，16路电磁感应信号处理单元(不限于16路)，UART通信转换电路。电源转换部分依次包含电源防反接电路、输入滤波电路、电压转换电路、输出滤波电路；16路电磁感应信号处理单元包含霍尔信号采集电路、差分信号处理电路、信号放大电路、电压比较电路；通信转换电路为UART转RS232通信电路，RS232通用性较强，应用范围广。本专利技术可避免电源反接损坏，通道数量与常用磁条配合合理，检测距离大，导航算法简单、性能可靠；并且通信接口简单、可靠、通用性强。如图4所示：传感器2通过RS232串行接口与机器人控制主板3相联，机器人的控制主板3将信息分析处理后，通过数据信息控制传输单元将不同的控制信号传输给第一电机控制器7、第二电机控制器8，第一电机控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁导航传感器的移动机器人，包括机器人本体(1)，其特征在于：所述机器人本体(1)的底侧中部装设磁传感器(2)，所述机器人本体(1)内装设控制主板(3)模块，所述磁传感器(2)内包括磁通量分析处理模块(6)，所述磁传感器(2)通过RS232串行接口与主控板(3)相联，所述控制主板(3)通过信号及数据控制线路与第一电机控制器(7)相联，所述第一电机控制器(7)通过电气控制线路与第一转轮电机(4)相联，所述控制主板(3)通过信号及数据控制线路与第二电机控制器(8)相联，所述第二电机控制器(8)通过电气控制线路与第二转轮电机(5)相联；所述机器人本体(1)的下侧铺设预设轨道板(11)，所述预设轨道板(11)的上侧中部开设磁条槽(12)结构，所述磁条槽(12)内装设预设磁条(10)，所述磁条槽(12)的上侧开口装设密封塑料板(13)结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁导航传感器的移动机器人，包括机器人本体(1)，其特征在于：所述机器人本体(1)的底侧中部装设磁传感器(2)，所述机器人本体(1)内装设控制主板(3)模块，所述磁传感器(2)内包括磁通量分析处理模块(6)，所述磁传感器(2)通过RS232串行接口与主控板(3)相联，所述控制主板(3)通过信号及数据控制线路与第一电机控制器(7)相联，所述第一电机控制器(7)通过电气控制线路与第一转轮电机(4)相联，所述控制主板(3)通过信号及数据控制线路与第二电机控制器(8)相联，所述第二电机控制器(8)通过电气控制线路与第二转轮电机(5)相联；所述机器人本体(1)的下侧铺设预设轨道板(11)，所述预设轨道板(11)的上侧中部开设磁条槽(12)结构，所述磁条槽(12)内装设预设磁条(10)，所述磁条槽(12)的上侧开口装设密封塑料板(13)结构。2.根据权利要求1所述的一种基于磁导航传感器的移动机器人，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽娜，刘云平，周友山，陈永乐，
申请(专利权)人：合肥三肥咖机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34