[实用新型]一种移动机器人自调节控制系统

说明书

本实用新型公开了一种移动机器人自调节控制系统，包括：电源模块、控制模块、人机交互模块、调速模块、检测模块、电机驱动、超声波传感器以及电机，通过人机交互模块为移动机器人设计特定的路线，超声波传感器检测周围环境是否存在障碍物，并将与障碍物的距离信息传送到控制模块，控制模块向调速模块传送调节数值，电机驱动移动机器人的行走，检测模块检测移动机器人实际的速度，与设定值进行对比，将误差信息反馈给控制模块，进行误差调节。

技术领域

本实用新型涉及移动机器人控制领域，具体涉及一种移动机器人自调节控制系统。

背景技术

随着科技的不断进步，移动机器人在生活中越来越普遍，移动机器人作为人类的助手，对于提高工作效率，减轻人类的工作负担有很大的帮助。在不适宜人类工作的环境中，移动机器人有着更加特殊的作用，目前移动机器人已经广泛应用于工业生产、海洋开发、航天航空等领域。移动机器人的开发与使用为人类生产效率、加速军事进步、推动工业自动化发展开创了新的局面，更是衡量一个国家自动化程度的明显标志。作为传感器、控制器、驱动器、控制算法等高度融合的自动化装置，移动机器人俨然已经具有非常广阔的商业价值和应用前景。

移动机器人能够通过传感器感知周围环境和障碍物，实现在有障碍物的环境中自主运动，从而完成一定功能的机器人系统。理想的移动机器人可以在无人为干预的情况下在各种环境中自主完成规定任务，具有较高的智能水平。但目前的移动机器人大部分仍处于实验阶段，少数实际应用的机器人在运动过程中由于路面不平、各种阻力往往存在很大的误差，只有通过人为的干预才能在特定的环境中执行各种任务，一种移动机器人自调节控制系统还未普遍应用。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提出一种移动机器人自调节控制系统，以解决移动机器人在行走过程中存在较大误差的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型设计了一种移动机器人自调节控制系统，包括电源模块、控制模块、人机交互模块、调速模块、检测模块、电机驱动、超声波传感器以及电机；人机交互模块与控制模块相连，为移动机器人设计特定的行走路线；电源模块为控制模块进行供电，控制模块的输入端对接超声波传感器的输出，超声波传感器将检测到的周围环境数据传输给控制模块；控制模块的输出端对接调速模块的输入端，由控制模块向调速模块输出调节数值；调速模块的输出端对接电机驱动输入端，调速模块向电机驱动发送数值信号，电机驱动将接收的信号转化为相应的电平控制左/右电机的转动；检测模块用于检测移动机器人行走时的速度，检测模块的输出端对接控制模块，控制模块将实际行走信息与预期信息进行对比，将调节值传输给调速模块。

超声波传感器用来测量移动机器人与周围障碍物之间的距离，从而做出躲避障碍物的相关动作。超声波发射器通过向某一方向发射超声波，系统同步计时，遇到障碍物会反射回来，超声波接收器在接收到反射回来的超声波后，系统停止计时，得到机器人与障碍物之间的距离，从而调整机器人的运动路线。超声波传感器通过RS-422总线与机器人控制模块通信。

人机交互模块设计一个控制移动机器人的人机交互界面，通过人机交互模块为移动机器人设计特定的路线，移动机器人能够在不同环境中运动。

调速模块通过控制电压值调节电机的转速，采用PWM控制脉冲宽度进行电机速度的调制，通过占空比变化实现对电机速度的控制，输出波形的占空比变化来使输出电压和输出频率发生变化，电机的速度和占空比成正比，进而实现移动机器人的调速。

电机驱动包括PNP晶体管、光电隔离器、继电器、左/右驱动电机，利用产生的PWM信号控制左/右电机的转动，通过改变电机电枢两端的电压极性对电机进行正反转方向的改变。

检测模块包括速度传感器、放大滤波电路、采样保持电路，速度传感器用于实现移动机器人的相应数据检测，控制模块对速度传感器采集的数据值进行转换，将检测到的实际运动速度与预设的相比较，来实时调节PWM占空比。