[实用新型]绝对方向控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于方向自动控制领域，具体是将指南针结合电子传感器产生绝对的方向控制信号的电子装置。

背景技术

随着科技日新月异的发展，方向控制已经广泛应用到我们生活的方方面面。从航天飞机的安全飞行到导弹的精确制导，从机器人的自动控制到汽车的自动驾驶，其关键技术都是方向控制系统。目前，应用于高科技产品的方向控制系统主要是陀螺仪，如机械陀螺仪、磁浮陀螺仪、激光陀螺仪等。它们的控制精度高，价格也非常的昂贵，很难应用于生活中的普通产品。随着现代化生活对自动化要求的提高，许多产品需要自动方向控制，需要的精度不是很高，但是成本比较低的方向控制系统。例如全自动吸尘器、水上清洁机器人、玩具汽车等，它们需要绝对的方向控制信号，对方向的精度要求不是很高，有时甚至仅需一个方向的开关信号，如果此时采用陀螺仪提供方向控制信号明显不现实。

经过检索，目前国内还没有类似的方向控制器。因此，本实用新型提供了一种精度要求不是很高，但是成本很低的方向控制器，主要用于普通智能产品的自动方向控制。在它的控制下通过电机或电磁铁等执行装置完成方向的自动控制，可以实现直线运动、S形运动、螺旋线运动等，还可以时时遥控或结合单片机技术按照预先编程的路线行驶。绝对方向控制器可以广泛应用在各种成本低方向控制要求不高的各种自动化、智能化产品中。如自动送料小车、水上清洁机器人、自动吸尘器和遥控玩具汽车等。

发明内容

本实用新型涉及一种绝对方向控制器，具体内容如下：

本实用新型的绝对方向控制器，由绝对方向传感器和选通电路组成；绝对方向传感器由底座、指南针、多个微型光电开关和遮光片组成，指南针支撑在底座下方支撑针上，可以自由转动，遮光片位于指南针的一端，在底座的底板上排布有微型光电开关，当遮光片靠近微型光电开关时，微型光电开关将接近信号转化为该位置的开关信号，这样底座上的微型光电开关就可以反映此时的指南针的指向和位置；选通电路对信号进行处理，通过选通不同的传感器信号控制执行系统的动作；通过改变选通信号的传感器位置改变运动的方向，从而实现 感器实现直线行驶、S形运动和螺旋线运动。

本实用新型的绝对方向控制器，其特征在于在底座的底板上均匀的排布有16个微型光电开关，用于接受指南针的方向信号，将指南针的方向信号转化为具有方向指示功能的电信号。

具体说来，本实用新型的核心是绝对方向传感器(如图1所示)和后续的处理电路(如图2所示)。绝对方向传感器由底座1、指南针2、多个微型光电开关3和遮光片4组成。指南针2支撑在底座1下方支撑针上，可以自由转动，遮光片4位于指南针2的一端。在底座1的底板上均匀的排布着16个微型光电开关(数量可以根据控制精度要求增减)。当遮光片4靠近微型光电开关时，微型光电开关将接近信号转化为该位置的开关信号，这样底座1上的微型光电开关3就可以反映此时的指南针2的指向和位置。此时如果底座1的转动，底板上的微型光电开3关随之转动，但是指南针2的指向不变，这样微型光电开关3的开关信号就会随之改变，也就是说微型光电开关3的信号反映出了底座1的旋转方向和旋转角度。转动角度越大，检测到遮光片4的微型光电开关3与起始位置的微型光电开关4夹角越大，即：根据指南针的位置信号就可以准确的获得绝对的方向信号(需要预先校准零位或单片机初始化时自动设置零位)。这样，绝对方向传感器就可以时时给电路提供方向信号，当方向出现偏差时还可以及时反馈给控制方向系统，并及时修正行驶方向。能够正常工作的绝对方向传感器还要加设保护罩，防止指针抖动过大的阻尼液体和防电磁干扰的附属配件。

绝对方向传感器工作时16个传感器都处于供电状态，它们的开关信号都传送给后续的处理电路。经过电平匹配电路和信号隔离等前处理电路后进入16路选通芯片中，通过遥控控制或是单片机系统选择某一传感器的信号与放大驱动电路接通，即：某一路微型光电开关3的开关信号控制执行系统的工作。通过改变选通的微型光电开关3的开关信号，就可以改变执行系统的工作状态，从而控制转向电机或驱动电机动作实现直线运动、螺旋线运动。