[实用新型]采用多路外部环境检测模块实现机器人自动回充的装置

说明书

本实用新型公开了采用多路外部环境检测模块实现机器人自动回充的装置，其特征在于，包括：充电座，所述充电座具有多个信号发射模块；机器人底盘，所述机器人底盘安装有状态信息检测模块，多个外部环境检测模块，每个外部环境检测模块以圆形阵列方式布置在所述机器人底盘的底部并接收所述信号；多路信息融合模块，所述多路信息融合模块接收所述状态信息检测模块与外部环境检测模块的信息；驱动模块，所述驱动模块安装在所述机器人底盘上。

技术领域

本实用新型涉及机器人的充电装置，尤其涉及采用多路外部环境检测模块实现机器人自动回充的装置。

背景技术

机器人的自动回充技术是通过充电基座持续地发出信号，然后由机器人机体上的接收器根据信号反馈来进行定位，从而实现机器人的全自主回充功能

目前主流的定位技术有红外线定位、蓝牙定位、雷达定位三种。

蓝牙定位一般是通过信号强度来对充电底座进行定位，目前的主流扫地机器人设备均只支持2.4GHz频段，不论是WiFi或蓝牙都免不了受到大量的信号干扰，这大大影响了蓝牙定位的准确性。

雷达定位虽然技术相对成熟，定位分辨率高，但是成本较高，无法广泛应用于机器人平台。

红外线定位以其定位精准、成本较低的优点广受青睐。但是其工作过程中当机体传感器所在平面与充电座的红外发射器平面存在夹角时，机器人不能自主识别出该角度，严重影响了机器人自动回充时的移动效率，并造成了自动回充时的定位角度误差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出采用多路外部环境检测模块实现机器人自动回充的装置，包括：充电座，所述充电座具有多个信号发射模块；机器人底盘，所述机器人底盘安装有状态信息检测模块，多个外部环境检测模块，每个外部环境检测模块以圆形阵列方式布置在所述机器人底盘的底部并接收所述信号；多路信息融合模块，所述多路信息融合模块接收所述状态信息检测模块与外部环境检测模块的信息；驱动模块，所述驱动模块安装在所述机器人底盘上。

进一步地，所述状态信息检测模块包括：角度传感器、速度角传感器、加速角传感器、方位角传感器。

进一步地，每个所述外部环境检测模块包括：红外传感器模块与超声波传感器模块。

进一步地，所述多路信息融合模块包括：DSP微处理器模块，所述DSP微处理器依据模糊神经网络对信息进行处理，并将处理的结果通过CAN总线送至MCU模块。

进一步地，所述驱动装置包括左轮和右轮，所述MCU模块通过差动驱动方式控制左轮电机和右轮电机实现对所述机器人的位姿调整进而产生规避动作。

进一步地，所述外部环境检测模块分布在所述机器人底盘的前、后、左、右四个方向，从而检测清洁机器人前进途中所遇到障碍物的距离信息和形状信息。

进一步地，每个所述外部环境检测模块以机器人底盘的中心作为圆点，相互间隔45度布置在所述机器人底盘的圆周上。

进一步地，还包括光电编码器模块，记录清洁机器人的行走过程，从而实现清洁机器人的相对定位。

进一步地，所述驱动模块采用直流电机执行相应动作，所述直流电机的驱动单元采用H桥控制，通过左右路的差动调节实现转向动作。

进一步地，还包括PID调节器，通过所述PID调节器实时采集所述驱动轮的速度信号，与标准输入电压做比较，然后通过PWM波占空比的改变实现对驱动轮的闭环调节。