[实用新型]一种具有定位与循迹功能的微小型移动机器人运动底盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人运动装置，具体设计一种具备定位与循迹功能的微小型移动机器人运动底盘。

背景技术

微小型移动机器人通常指单边尺寸小于10cm的机器人系统，具有结构简单、成本低等优点，广泛应用于机器人教学与群体智能研究。然而，受尺寸限制，目前移动微小型机器人的运动底盘通常是由传统的轮子组成，很难在其上集成一些专用的定位与循迹传感器，来提高它运动控制的智能性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在微小尺寸限制下具备定位与循迹功能的微小型移动机器人运动底盘。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种具有定位与循迹功能的微小型移动机器人运动底盘，包括机械底盘、微控制器、光电定位模块、光电循迹模块、两个差动驱动轮和一个万向牛眼轮；两个差动驱动轮设在机械底盘的两侧，光电定位模块、光电循迹模块和万向牛眼轮分别镶嵌在机械底盘的底面上，并且两个差动驱动轮和万向牛眼轮呈等腰三角形分布；所述机械底盘的顶面上设有两个扩展端口；

所述光电定位模块包括第一电路板、两个光电鼠标传感器和第一电源与信号输入/输出控制端口；两个光电鼠标传感器平行固设在第一电路板上，并且两个光电鼠标传感器的数据端口级联在一起；所述第一电源与信号输入/输出控制端口固设于第一电路板上且位于两个光电鼠标传感器的正中间；所述两个光电鼠标传感器的各端口分别与第一电源与信号输入/输出控制端口的端口对应连接，并且第一电源与信号输入/输出控制端口与一个扩展端口相连接；

所述光电循迹模块包括第二电路板、四个光电接近式传感器和第二电源与信号输入/输出控制端口；所述四个光电接近式传感器等间距平行固设于第二电路板上；所述第二电源与信号输入/输出控制端口固设于第二电路板上且位于四个光电接近式传感器的正中间；所述四个光电接近式传感器的输入输出端口均通过第二电源与信号输入/输出控制端口与另一个扩展端口相连接。

进一步的，所述差动驱动轮包括微型步进电机和轮子；微型步进电机安装在机械底盘顶面上的凹槽中，轮子外侧设有防滑橡胶胶带。

进一步的，所述第一电路板两端各设有一个第一固定通孔；所述第二电路板的两端各设有一个第二固定通孔。

进一步的，所述光电鼠标传感器采用原相科技公司的ADNS-3530，第一电源与信号输入/输出控制端口为标准10针的FPC扁平电缆插座；两个光电鼠标传感器的数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK通过共用SPI总线级联在一起并分别与第一电源与信号输入/输出控制端口的MISO、MOSI和SCLK对应连接；两个光电鼠标传感器的片选端CS分别与第一电源与信号输入/输出控制端口的CS1和CS2对应连接；两个光电鼠标传感器的运动控制检测端MOTION分别与第一电源与信号输入/输出控制端口的MOTION1和MOTION2对应连接；两个光电鼠标传感器的供电端VCC、数字地端GND和模拟地端AGND分别与第一电源与信号输入/输出控制端口的VCC、GND和AGND对应连接。

进一步的，所述光电接近式传感器的内部集成了光电发射管和光敏接收器；光电发射管通过外围NPN型的三极管T11、电阻R12和电阻R13直接驱动，三极管T11的发射极接地、集电极与光电发射管的输入端相连接，电阻R13串连在三极管T11的集电极上，电阻R12串连在三极管T11的基极上，四个三极管T11的基极连接在一起形成一个控制输入端CTRB，四个光敏接收器的输出端分别为OUT1、OUT2、OUT3和OUT4，这四个输出端OUT1、OUT2、OUT3和OUT4均通过一个下拉电阻R14接地；光电接近式传感器的供电端VCC、接地端GND以及所述控制输入端CTRB和四个输出端OUT1、OUT2、OUT3和OUT4分别连接至第二电源与信号输入/输出控制端口的相应端口上。

进一步的，所述四个光电接近式传感器均采用欧姆龙公司的SFH9201，第二电源与信号输入/输出控制端口采用标准10针的FPC扁平电缆插座。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：