機(jī)器人自動(dòng)紅外回充的設(shè)計(jì)方法

1、 機(jī)器人自動(dòng)紅外回充的設(shè)計(jì)方法1、 重要特點(diǎn)：1) 回充底座正面使用四個(gè)紅外發(fā)射管，兩個(gè)居中，兩個(gè)居邊；2) 機(jī)器人底盤運(yùn)動(dòng)橫切由底座發(fā)出的中心紅外光的邊緣，由此找到充電底座的中心軸線；3) 機(jī)器人底盤橫向移動(dòng)和原地轉(zhuǎn)動(dòng)向結(jié)合，尋找中心紅外光束的邊界；4) 沿中心線對(duì)準(zhǔn)向底座移動(dòng)的過程中，仍然細(xì)微調(diào)整方向，始終確保正對(duì)準(zhǔn)底座的中心移動(dòng)；5) 霍爾傳感器感應(yīng)通電；6) 傳感器避障；2、 詳細(xì)描述圖1圖2圖3圖1所示，是所涉及模塊的方框圖。該圖分成兩大部分：回充底座和機(jī)器人底盤?；爻涞鬃嬷辽侔惭b有3個(gè)紅外發(fā)射頭，每個(gè)紅外發(fā)射頭以一定的夾角向外發(fā)射紅外光?；爻涞鬃吓c本專利紅外測(cè)距相關(guān)的模塊主要

2、有底盤紅外接收裝置、算法計(jì)算控制裝置、設(shè)備數(shù)據(jù)通信總線、底盤運(yùn)動(dòng)裝置。底盤紅外接收裝置接收到來自充電底座上發(fā)射出的紅外信號(hào)，該紅外信號(hào)數(shù)據(jù)通過設(shè)備數(shù)據(jù)通信總線傳遞到算法計(jì)算控制裝置，算法計(jì)算控制裝置根據(jù)收到的紅外數(shù)據(jù)，控制底盤運(yùn)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)或平移，并且最終控制機(jī)器人通過旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，讓機(jī)器人登錄到回充底座上面。圖2所示，是自動(dòng)回充登錄示意圖?；爻涞鬃挥趫D的左邊，上面有著相鄰的多個(gè)發(fā)射頭。這些相鄰發(fā)射頭的數(shù)量大于等于3，本專利基于四個(gè)發(fā)射頭來進(jìn)行描述。圖中左邊底座上，有A、B、C、D共四個(gè)紅外發(fā)射頭，其中A的紅外光的發(fā)射范圍是射線AE AG的夾角范圍，這個(gè)范圍定義為left區(qū)域；B的紅外光的發(fā)射

3、范圍是射線BF BI的夾角范圍，這個(gè)范圍定義為left mid區(qū)域；C的紅外光的發(fā)射范圍是射線CH CK的夾角范圍，這個(gè)范圍定義為right mid區(qū)域；D的紅外光的發(fā)射范圍是射線DJ DL的夾角范圍，這個(gè)范圍定義為right區(qū)域，上述這些區(qū)域會(huì)存在重疊。圖中，射線BF CK所夾的區(qū)域是回充底座的中心區(qū)域。機(jī)器人底盤中心點(diǎn)處于M點(diǎn)位置，控制機(jī)器人橫切上述中心區(qū)域，得到中心線段NR和OQ，然后找到NR或OQ的中點(diǎn)點(diǎn)P，并將機(jī)器人底盤中心移動(dòng)到該P(yáng)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，使用導(dǎo)電輪所在的方向（本案中導(dǎo)電輪所在的方向在機(jī)器人的正背面）對(duì)準(zhǔn)回充底座的正中心?？刂茩C(jī)器人移動(dòng)登錄到回充底座。圖3所示，是自動(dòng)回充登

4、錄流程圖。系統(tǒng)開始執(zhí)行自動(dòng)登錄回充座。系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定發(fā)射頭A發(fā)射的光的覆蓋范圍（AE AG所夾）為left區(qū)域；發(fā)射頭B發(fā)射的光的覆蓋范圍（BF BI所夾）為left mid區(qū)域；發(fā)射頭C發(fā)射的光的覆蓋范圍（CH CK所夾）為right mid區(qū)域；發(fā)射頭D發(fā)射的光的覆蓋范圍（DJ DL所夾）為right區(qū)域；對(duì)于上述區(qū)域的重疊區(qū)域，可以根據(jù)不同的策略，優(yōu)先中心區(qū)域或邊緣區(qū)域。根據(jù)底座上某特定紅外接收頭接收到的來著底座的紅外數(shù)據(jù)，算法控制模塊判斷機(jī)器人所處的區(qū)域是left，left mid，righ mid，right。確定機(jī)器人大概位置后，控制機(jī)器人向鄰近的中心區(qū)域的邊緣射線（如BF、CK）移動(dòng)。找到中心邊緣射線上的點(diǎn)（N或R），將機(jī)器人的y軸方向旋轉(zhuǎn)到大概與底座平行的方向。讓機(jī)器人底盤從N點(diǎn)或R點(diǎn)橫穿中心區(qū)域，得到中心區(qū)域的連線NR。移動(dòng)機(jī)器人到上述連線的中心點(diǎn)P。旋轉(zhuǎn)機(jī)器人底盤，使機(jī)器