数据采集方法及采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数据采集方法，按照以下步骤实施：步骤1：将获取到的待采集数据所处的环境的地图进行矢量化操作；步骤2：根据矢量化后的地图，确定采集装置采集待采集数据的采集路径；步骤3：采集装置在采集路径上行驶，当采集装置行驶至采集路径上确定的每个采集点时均进行数据采集。本发明专利技术还公开了上述数据采集方法所采用的数据采集装置。本发明专利技术提供的数据采集方法及装置，使得得到的待采集数据时操作误差小，且提高待采集数据的精准度。

Data acquisition method and acquisition device

The invention discloses a data acquisition method, which is implemented in the following steps: step 1: vectorizing the map of the environment in which the acquired data is to be collected; step 2: determining the acquisition path for the acquisition device to collect the data according to the vectored map; step 3: the acquisition device is on the acquisition path; Data collection is carried out when the acquisition device travels to each collection point determined on the acquisition path. The invention also discloses a data acquisition device used in the data acquisition method. The data acquisition method and the device provided by the invention make the operation error of the acquired data to be collected small and improve the accuracy of the acquired data.

【技术实现步骤摘要】
数据采集方法及采集装置
本专利技术属于计算机系统
，具体涉及一种数据采集方法，还涉及该数据采集方法的采集装置。
技术介绍
伴随着自动控制技术和计算机技术的发展，人们对于设备自动化与智能化的要求越来越高。对于许多需要测量大量数据的实验而言，大多存在着实验场地较大、需要多次重复测量数据，并且还需要获得较为精准位置的数据，而人工进行数据采集，不但会耗费人力，还存在着操作误差及数据精准度较低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种数据采集方法，解决了现有技术中存在的数据采集时操作误差大、数据精准度低的问题。本专利技术还提供了上述数据采集方法所采用的数据采集装置。本专利技术所采用的第一种技术方案是：数据采集方法，按照以下步骤实施：步骤1：将获取到的待采集数据所处的环境的地图进行矢量化操作；步骤2：根据矢量化后的地图，确定采集装置采集待采集数据的采集路径；步骤3：采集装置在采集路径上行驶，当采集装置行驶至采集路径上确定的每个采集点时均进行数据采集。本专利技术的第一种技术方案的特点还在于：步骤3中采集装置在采集路径上行驶时，采集装置需要进行避障操作。步骤3具体为：步骤3.1：采集装置在采集路径上行驶时，采用超声波测距的方式对采集装置的待采集数据环境及障碍物进行检测；步骤3.2：当检测到采集装置与障碍物的距离小于预定警戒值时，根据采集装置两侧的路面情况对采集装置的行驶方向进行调整，同时记录采集装置调整的行驶方向，用于在越过障碍物后返回至设定的采集路径上。步骤1具体为：步骤1.1：将获取到的待采集数据的环境的地图进行扫描，得到栅格图片；步骤1.2：将步骤1.1得到的栅格图片进行配准；步骤1.3：对配准完之后的栅格图片进行矢量化。步骤2具体为：步骤2.1：根据矢量化后的地图初始化目标矩阵地图，并初始化采集区域；步骤2.2：在目标矩阵地图上根据待采集数据所在采集区域选取采集点的位置；步骤2.3：根据采集点及目标矩阵地图确定待采集数据的采集路径，其中，确定待采集数据的采集路径包括确定采集装置完成采集所需的时间及采集装置的行驶速度；步骤2.4：根据确定的采集点及采集路径，控制采集装置到达采集点之后精准停止在采集路径上的采集点处，采集装置采集完待采集数据之后，精确控制采集装置继续行进至下一个采集点处。步骤2.3具体为：步骤2.3.1：设定目标矩阵地图的外边缘入口及出口处采集点为采集装置的起点和终点；步骤2.3.2：获取各个目标节点之间的最短路径为权值，运用动态算法找出最短路径，最短路径作为采集装置的采集路径。本专利技术所采用的第二种技术方案是：数据采集装置，包括运载装置，运载装置上部设置有支架，支架上安装有采集设备，采集设备分别与运载装置、终端设备连接。本专利技术的第二种技术方案特点还在于：运载装置采用基于Arduino的智能小车。运载装置包括Arduino主控板，Arduino主控板分别与XBEE模块、直流电源、测距传感器、电机驱动模块、舵机、LED指示灯连接，电机驱动模块与直流电机连接，直流电机用于驱动智能小车车轮，XBEE模块与采集设备连接。支架采用升降支架，用于将采集设备提升至采集待采集数据的高度。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的数据采集方法及装置，通过对地图进行处理，成为可行道路与障碍的简单矢量图。在选择采集点后，规划出最佳的采集路线(路程近，方便到达，数据采集完整)，小车进行定位确定位置，开始按指定路线行进，通过结合地图信息与测距传感器，当即将到达采集点时开始减速，精准到达采集点进行待采集数据，即得到的待采集数据时操作误差小，且提高待采集数据的精准度。附图说明图1是本专利技术数据采集装置的结构示意图；图2是本专利技术数据采集装置中运载装置的结构示意图；图3是本专利技术中智能小车运动模型图；图4是本专利技术中智能小车的测距传感器的工作时序图；图5是本专利技术中智能小车的路径规划流程图；图6是本专利技术中智能小车的路径规划图；图7是本专利技术中智能小车的行驶方向调整流程图。图中，1.运载装置，1-1.Arduino主控板，1-2.XBEE模块，1-3.直流电源，1-4.测距传感器，1-5.电机驱动模块，1-6.舵机，1-7.直流电机，1-8.LED指示灯，2.支架，3.采集设备，4.终端设备。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的数据采集方法主要适用于室内复杂环境时，需要多次重复测量数据从而获得较为精准的数据。本专利技术的数据采集方法采用数据采集装置进行待采集数据的采集。本专利技术的数据采集装置，结构如图1所示，包括运载装置1，运载装置1上部设置有支架2，支架2上安装有采集设备3，采集设备3分别与运载装置2、终端设备4连接，采集设备3与运载装置2通常采用无线连接方式进行连接，在图1中未画出采集设备3与运载装置2的连接线。其中，运载装置1可以采用基于Arduino的智能小车。如图2所示，运载装置1包括Arduino主控板1-1，Arduino主控板1-1分别与XBEE模块1-2、直流电源1-3、测距传感器1-4、电机驱动模块1-5、舵机1-6、LED指示灯1-8连接，电机驱动模块1-5与直流电机1-7连接，直流电机1-7用于驱动智能小车车轮，XBEE模块1-2与采集设备3连接。XBEE模块1-2与Arduino主控板1-1的无线网关模块连接，采集设备3通过通过XBEE模块1-2来接收Arduino主控板1-1发出的采集指令进行待采集数据的采集，Arduino主控板1-1接收通过XBEE模块1-2传送的采集设备3的控制指令，且按照指令要求完成智能小车各功能模块的驱动。测距传感器1-4不断的采集智能小车与障碍物之间的距离值，并与预定警戒值进行比较，当智能小车与障碍物之间的距离值小于警戒值时，智能小车按照采集路径进行待采集数据的采集，当智能小车与障碍物之间的距离值大于警戒值时，对智能小车进行避障操作。Arduino主控板1-1的无线网关模块与采集设备3通过XBEE模块1-2(即XBEE蓝牙模块)和调用相应功能的类建立二者之间采用socket通信，并且将输入输出数据以数据流的形式通过蓝牙串口SPP进行传递。基于Arduino平台的无线网关主要是通过XBEE模块1-2实现，在Arduino控制板上预留实现蓝牙功能的引脚插孔。XBEE模块1-2有双排20针接口，线路连接时，可以按照电路板上XBee模块1-2的安装方向直接连接，XBEE模块1-2与Arduino控制板1-1是否连接成功，可以从LED指示灯1-8状态来判断。测距传感器1-4可以采用超声波测距方式进行测距，其中，图4所示为测距传感器1-4的工作时序图。测距传感器1-4主要完成距离测量，然后通过与舵机1-6配合可以检测到0-180°范围内的距离。考虑到在行进过程中小车车速及避障反应对小车速度的限制，小车应在距障碍物10m的范围内做出反应，这样才能在顺利绕过障碍物的同时，还为下一步恢复到预定路线做准备。当检测到前方存在障碍物时，根据前方对障碍物的距离检测以及速度检测系统，来控制直流电机1-7降低小车的速度，通过左右车轮的速度差来实现小车的转向，根据对前方的障碍的检测，来调整转弯的角度，越过障碍物后，通过对刚刚走过的路的记忆，来返回到原来的路径当中。以及根据地图行驶的转弯也以此实现控制小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.数据采集方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1：将获取到的待采集数据所处的环境的地图进行矢量化操作；步骤2：根据矢量化后的地图，确定采集装置采集待采集数据的采集路径；步骤3：采集装置在采集路径上行驶，当采集装置行驶至采集路径上确定的每个采集点时均进行数据采集。

【技术特征摘要】
1.数据采集方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1：将获取到的待采集数据所处的环境的地图进行矢量化操作；步骤2：根据矢量化后的地图，确定采集装置采集待采集数据的采集路径；步骤3：采集装置在采集路径上行驶，当采集装置行驶至采集路径上确定的每个采集点时均进行数据采集。2.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述步骤3中采集装置在采集路径上行驶时，采集装置需要进行避障操作。3.根据权利要求2所述的数据采集方法，其特征在于，所述步骤3具体为：步骤3.1：采集装置在采集路径上行驶时，采用超声波测距的方式对采集装置的待采集数据环境及障碍物进行检测；步骤3.2：当检测到采集装置与障碍物的距离小于预定警戒值时，根据采集装置两侧的路面情况对采集装置的行驶方向进行调整，同时记录采集装置调整的行驶方向，用于在越过障碍物后返回至设定的采集路径上。4.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述步骤1具体为：步骤1.1：将获取到的待采集数据的环境的地图进行扫描，得到栅格图片；步骤1.2：将步骤1.1得到的栅格图片进行配准；步骤1.3：对配准完之后的栅格图片进行矢量化。5.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述步骤2具体为：步骤2.1：根据矢量化后的地图初始化目标矩阵地图，并初始化采集区域；步骤2.2：在目标矩阵地图上根据待采集数据所在采集区域选取采集点的位置；步骤2.3：根据采集点及目标矩阵地图确定待采集数据的采集路径，其中，确定待采集数据的采集路径包括确定采集装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：费蓉，王冲，李军怀，李莎莎，王战敏，王谭，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61