一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，包括CPU模块、电源模块、通讯模块、磁通量采集板、RFID调制解调模块和RFID天线；所述CPU模块分别与电源模块、通讯模块、磁通量采集板和RFID调制解调模块连接，所述RFID调制解调模块与RFID天线连接。本实用新型专利技术兼具磁条导航的低成本、易维护以及开发简单等特点，同时又通过RFID导航技术弥补磁条导航技术的不足，使得本实用新型专利技术在机器人的路径引导和按照预定轨迹移动和启停等功能上都有良好的效果，应用本实用新型专利技术的机器人可以进行更加精确的前进、转向、启停、加速、减速和站点识别等功能。本实用新型专利技术广泛应用于机器人导航技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置
本技术涉及机器人导航
，尤其是一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置。
技术介绍
随着当代自动化技术的不断普及，以及人工成本的持续上涨，在人们的日常生活和生产中越来越多的引入了移动式的机器人作为辅助工具，以代替那些繁重重复的人工操作。有轨机器人是其中一种广泛应用的机器人。在众多机器人有轨导航的方案中，磁条导航的低成本、易维护以及开发简单等特点，成了目前有轨机器人导航方案的首选。磁条导航技术的核心部件是磁条传感器，其原理是通过磁条传感器中内置的地磁传感器，检测铺设于地面上的磁条信息，并发送给控制器，从而引导移动设备的前进和转向等。磁条导航技术一般用于机器人的路径引导。受到工作原理的限制，磁条导航技术在实现机器人变轨和启停等方面效果不佳。RFID导航技术可以弥补磁条导航技术的不足。RFID导航技术是采用RFID传感器作辅助设备，当RFID传感检测到贴于轨道上的RFID标签时，给机器人发送相关信息，实现机器的启停、加速、减速等功能，因此RFID传感器则用于站点识别，达到控制机器人按照预定轨迹移动和启停的效果。现有技术中是在机器人上设置磁条传感器或RFID传感器中的一种，无法兼具RFID导航技术和磁条导航技术的优点，因此功能单一。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置。本技术所采取的技术方案是：一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，包括CPU模块、电源模块、通讯模块、磁通量采集板、RFID调制解调模块和RFID天线；所述CPU模块分别与电源模块、通讯模块、磁通量采集板和RFID调制解调模块连接，所述RFID调制解调模块与RFID天线连接。进一步地，所述CPU模块、电源模块、通讯模块和RFID调制解调模块均安装在一块电路板上。进一步地，所述电路板所在平面与磁通量采集板所在平面垂直。进一步地，所述电路板所在平面与RFID天线所在平面垂直。进一步地，所述电路板的一边安装排针，所述磁通量采集板的一面安装相应的排母，所述电路板和磁通量采集板之间通过排针和排母连接。进一步地，所述RFID天线为矩形线圈，所述磁通量采集板的一端通过第一连接件与矩形线圈的一边连接，所述磁通量采集板的另一端通过第二连接件与矩形线圈的另一边连接。进一步地，所述RFID天线的工作频率为125kHz、134.2kHz、13.56MHz或960MHz。进一步地，所述RFID调制解调模块工作在中断模式。进一步地，所述磁通量采集板上设有6个、8个、10个、12个或16个磁通量传感器，所述磁通量传感器均与CPU模块连接。进一步地，所述磁通量传感器均工作在定时模式。本技术的有益效果是：本技术通过磁通量采集板实现磁条导航技术，通过RFID调制解调模块和RFID天线实现RFID导航技术。本技术实现了在同一装置上集成磁条导航技术和RFID导航技术，兼具磁条导航的低成本、易维护以及开发简单等特点，同时又通过RFID导航技术弥补磁条导航技术的不足，使得本技术在机器人的路径引导和按照预定轨迹移动和启停等功能上都有良好的效果，应用本技术的机器人可以进行更加精确的前进、转向、启停、加速、减速和站点识别等功能。附图说明图1为本技术的电路结构图；图2为本技术的机械结构图；图3为本技术的工作流程图。具体实施方式本技术一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，参照图1，包括CPU模块、电源模块、通讯模块、磁通量采集板、RFID调制解调模块和RFID天线；所述CPU模块分别与电源模块、通讯模块、磁通量采集板和RFID调制解调模块连接，所述RFID调制解调模块与RFID天线连接。本技术中，CPU模块可以使用STM32系列芯片。电源模块用于为整个导航装置提供电源，可以使用型号为TPS2451的芯片作为电源模块，TPS2451是一款DC-DC模块，可以适配12-30V的直流电源。通讯模块用于连接CPU模块和上位机，使得CPU模块可以与上位机通讯，本技术不涉及对CPU模块与上位机之间通讯方式的改进，因此通讯模块可以直接使用现有技术。本技术中，磁通量采集板和RFID调制解调模块分别将采集到的磁条信号和RIFD信号传送到CPU模块，磁通量采集板使用CPU模块的8个ADC口进行数据采集，RFID调制解调模块使用CPU模块的一个IO接口进行数据采集。本技术通过磁通量采集板实现磁条导航技术，通过RFID调制解调模块和RFID天线实现RFID导航技术。本技术实现了在同一装置上集成磁条导航技术和RFID导航技术，兼具磁条导航的低成本、易维护以及开发简单等特点，同时又通过RFID导航技术弥补磁条导航技术的不足，使得本技术在机器人的路径引导和按照预定轨迹移动和启停等功能上都有良好的效果，应用本技术的机器人可以进行更加精确的前进、转向、启停、加速、减速和站点识别等功能。本技术将CPU模块、电源模块、通讯模块和RFID调制解调模块集成在一块电路板上，提高了集成度，避免占据过大的体积，使得应用本技术的机器人在空间设计上可以更加紧凑。磁条导航技术和RFID导航技术是基于电磁场实现的，因此两种技术同时应用时可能会存在相互干扰，而且两种技术同时实现时将使得电路布置变为更加复杂，故障率和成本升高，也使得维护变得不方便，这导致现有的导航装置产品只应用磁条导航技术和RFID导航技术中的一种。因此，本技术在对电路拓扑结构进行改进的基础上，还对各部件之间的空间组合进行改进，具体的设置参照图2，包括：所述电路板所在平面与磁通量采集板所在平面垂直；所述电路板所在平面与RFID天线所在平面垂直；所述电路板的一边安装排针，所述磁通量采集板的一面安装相应的排母，所述电路板和磁通量采集板之间通过排针和排母连接；RFID天线为矩形线圈，所述磁通量采集板的一端通过第一连接件与矩形线圈的一边连接，所述磁通量采集板的另一端通过第二连接件与矩形线圈的另一边连接。图2中，101为电路板，102为RFID天线，103为磁通量采集板，104为用于连接RFID与电路板的导线，105为LED指示灯，106为航空插头。本技术的一种具体的实现方式如图2所示。图2中，电路板101和磁通量采集板103均为平面板状，并且因为较薄，可以忽略其厚度，认为厚度方向是一条边而不是一个面，电路板101的其中一条边与磁通量采集板103的其中一个面连接，优选地，电路板101与磁通量采集板103的连接是通过排针和排母实现的，具体方式为：在电路板101上安装排针，在磁通量采集板103相应位置上安装排母，或者在电路板101上安装排母、在磁通量采集板103相应位置上安装排针，通过在电路板101和磁通量采集板103上进行印刷电路布线，使得排针和排母分别与电路板101和磁通量采集板103上的其他部件连接；将排针插入排母后，电路板101与磁通量采集板103之间建立电连接和机械连接。最优的连接方式是，电路板101所在平面与磁通量采集板103所在平面垂直。图2中，RFID天线102是一个矩形线圈，因此RFID天线102整体位于一个平面上。除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，其特征在于，包括CPU模块、电源模块、通讯模块、磁通量采集板、RFID调制解调模块和RFID天线；所述CPU模块分别与电源模块、通讯模块、磁通量采集板和RFID调制解调模块连接，所述RFID调制解调模块与RFID天线连接。

【技术特征摘要】
1.一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，其特征在于，包括CPU模块、电源模块、通讯模块、磁通量采集板、RFID调制解调模块和RFID天线；所述CPU模块分别与电源模块、通讯模块、磁通量采集板和RFID调制解调模块连接，所述RFID调制解调模块与RFID天线连接。2.根据权利要求1所述的一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，其特征在于，所述CPU模块、电源模块、通讯模块和RFID调制解调模块均安装在一块电路板上。3.根据权利要求2所述的一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，其特征在于，所述电路板所在平面与磁通量采集板所在平面垂直。4.根据权利要求3所述的一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，其特征在于，所述电路板所在平面与RFID天线所在平面垂直。5.根据权利要求4所述的一种集成RFID识别和磁条检测功能的机器人导航装置，其特征在于，所述电路板的一边安装排针，所述磁通量采集板的一面安装相应的排母，所述电路板和磁通量采集板之间通过排...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤剑江，梁金彬，
申请(专利权)人：广州晨控自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44