[发明专利]一种智能巡线机器人以及控制方法

说明书

本发明提供了一种智能巡线机器人以及控制方法，包括：置于外壳内部的电机驱动模块、电源模块、行走装置、输入模块、红外传感器模块，所述电源模块、输入模块、电机驱动模块、红外传感器模块分别与中央控制处理模块连接，电机分别与行走装置和电机驱动模块连接。本发明的有益效果是：采用加权扫描法增强了巡线机器人抗环境光干扰的能力，在机器人获取引导黑线信息时可以明显减小干扰信号的影响，从而增强机器人的抗干扰能力，同时在一定程度上可以忽略导航黑线的宽度对机器人巡线的影响，使巡线方式更加可靠，本发明具有结构简单，操作可靠等特点。

技术领域

本发明涉及智能机器人玩具领域，特别是可以稳定、精确、快速巡线的一种智能巡线机器人以及一种智能巡线机器人控制方法。

背景技术

寻迹机器人是按照一定的路线到达指定位置，完成一定的动作后再走到下一目标位置，通常是采用不同颜色或者其他信号标记来引导进行移动的机器人，它是一个运用传感器、信号处理、电机驱动及自动控制等技术来实现路面探测、障碍检测、信息反馈和自动行驶的技术综合体。循迹机器人在军事、民用和科学研究等方面已获得了广泛的应用。例如自动化生产线的物料陪送机器人，医院的机器人护士，商场的导游机器人等，传统巡迹机器人的不足之处：一是受环境光的影响造成误判；二是光的反射容易造成相邻的红外接收管误判；三采用红外开关量(黑色1白色0)，需要列出所有可能才能实现巡迹。

发明内容

针对上述背景技术指出的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种智能巡线机器人的技术方案，采用红外逐路发射、接收采集模拟量并且滤光，有效克服强光和光反射干扰，采用加权扫描探寻黑线信息并辅以PID算法反馈控制机器人运动。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能巡线机器人，包括：置于外壳内部的电机驱动模块、电源模块、行走装置、输入模块、红外传感器模块，所述电源模块、输入模块、电机驱动模块、红外传感器模块分别与中央控制处理模块连接，电机分别与行走装置和电机驱动模块连接。

上述技术方案中，红外传感器模块为四路，红外传感器模块位于智能巡线机器人底部用于读取黑线信息，透红外滤光片设置在红外传感器模块前端，用于滤除部分光照干扰。

上述技术方案中，电机为直流减速电机，行走装置为万向轮和车轮，车轮和直流减速电机连接，行走装置控制这控制机器人前进、后退、转向。

一种智能巡线机器人控制方法，包括如下步骤：

步骤一、校准红外传感器，让机器人扫过黑线与白线保持最大数据X_max和最小数据X_min,将传感器的读数从0—4095映射到X_min—X_max得到的结果X_i(i＝0,1,2,3)；

步骤二、红外传感器模块读取巡回路线黑线位置，克服接收相邻路线反射光干扰，采用加权扫描探寻巡线算法如下：

4个传感器依次加权A_i(i＝0，1，2，3)；A_i＝1000*i；

设定智能巡线机器人在既定的正确路线时的目标值goal＝1500，智能巡线机器人行驶的当前值为now，智能巡线机器人当前行驶的位置与既定目标的偏移量为offset，则智能巡线机器人的当前值由以下公式可以算出：

偏移量offset为：offset＝now-goal；

步骤三、通过各个传感器反馈回来的信息判断智能巡线机器人具体位置，并通过PID算法及时调整智能巡线机器人的运动方向，避免智能巡线机器人偏离黑线过多，超出传感器的检测范围而脱轨。

上述技术方案中，智能巡线机器人底部的红外传感器模块在每个步骤中做高度检测，判断条件为：