可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，包括遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)和導(dǎo)航平臺(tái)，遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)包括計(jì)算機(jī)、無(wú)線模塊、串口模塊、WIFI模塊，WIFI模塊內(nèi)置于計(jì)算機(jī)內(nèi)，無(wú)線模塊與串口模塊雙向連接，串口模塊與計(jì)算機(jī)單向連接，導(dǎo)航平臺(tái)包括可編程MCU、全向測(cè)距傳感器、電子指南針、RFID讀卡器、WIFI模塊、無(wú)線串口模塊、預(yù)留通訊模塊，該設(shè)備可以檢測(cè)到障礙物距離尺寸，對(duì)不同尺寸、距離的障礙物進(jìn)行不同的響應(yīng)措施，發(fā)現(xiàn)障礙物后重新規(guī)劃路徑，繞過(guò)障礙物，無(wú)需在工作現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)軌道，技術(shù)效果是降低了成本和系統(tǒng)復(fù)雜度、加快了設(shè)備交付時(shí)間。
【專利說(shuō)明】可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，特別涉及一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化、軍事信息化的大潮，很多領(lǐng)域?qū)ψ灾鲗?dǎo)航設(shè)備的需求日益增加，對(duì)設(shè)備功能、適用性的要求也越來(lái)越高，而市場(chǎng)現(xiàn)有的同類成熟設(shè)備都必須在使用前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行軌道鋪設(shè)等特殊改造，這就造成了成本高昂、功能簡(jiǎn)單、改造難度大等缺陷，同時(shí)，會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的其他工作任務(wù)造成一定障礙或干擾，且當(dāng)任務(wù)發(fā)生改變時(shí)，傳統(tǒng)室內(nèi)導(dǎo)航設(shè)備不得不拆除原有軌道，重新鋪設(shè)新的軌道來(lái)與新任務(wù)進(jìn)行匹配，這樣又會(huì)造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)，在技術(shù)上，傳感器系統(tǒng)復(fù)雜，傳統(tǒng)導(dǎo)航設(shè)備除需要循跡傳感器實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤外，還需要很多輔助傳感器進(jìn)行輔助導(dǎo)航，如防撞傳感器、測(cè)距傳感器等，不僅成本會(huì)增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性也會(huì)受到影響。因此，急需一種無(wú)需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行過(guò)多改造，就可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)自主環(huán)境偵測(cè)導(dǎo)航的設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，具有360度在單位時(shí)間內(nèi)完成一次全向測(cè)距功能，可以獲得室內(nèi)同一水平面內(nèi)設(shè)備可視障礙物相對(duì)距離、輪廓、形狀特征等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)陌生現(xiàn)場(chǎng)的偵測(cè)，并根據(jù)預(yù)定動(dòng)作，在室內(nèi)進(jìn)行自主導(dǎo)航。具體技術(shù)方案是，一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，由遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)和導(dǎo)航平臺(tái)組成，其特征在于:遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)包括計(jì)算機(jī)、無(wú)線模塊、串口模塊、WIFI模塊，WIFI模塊內(nèi)置于計(jì)算機(jī)內(nèi)，無(wú)線模塊與串口模塊雙向連接，串口模塊與計(jì)算機(jī)單向連接，導(dǎo)航平臺(tái)包括可編程MCU、全向測(cè)距傳感器、電子指南針、RFID讀卡器、WIFI模塊、無(wú)線串口模塊、預(yù)留通訊模塊，所述可編程MCU為主控芯片，電子指南針、RFID讀卡器、預(yù)留通訊模塊與單片機(jī)通過(guò)I2C通訊，運(yùn)動(dòng)模塊與可編程MCU單向連接，全向測(cè)距傳感器與遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI模塊直接上傳至遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的計(jì)算機(jī)，可編程MCU通過(guò)串口轉(zhuǎn)無(wú)線通訊模塊上傳至遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的無(wú)線模塊。
[0004]數(shù)據(jù)流走向?yàn)閷?dǎo)航平臺(tái)采集新環(huán)境信息、經(jīng)初步處理后的新環(huán)境信息送遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)、處理后向?qū)Ш狡脚_(tái)發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令、導(dǎo)航平臺(tái)接收指令并執(zhí)行，通過(guò)以下步驟完成，
(1)遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)開(kāi)機(jī)、軟件初始化、下達(dá)指令；
(2)接收指令并判斷是否是前進(jìn)指令，是，導(dǎo)航平臺(tái)前進(jìn)，否，待命；
(3)導(dǎo)航平臺(tái)的RFID讀卡器搜索地標(biāo)并判斷是否搜索到預(yù)設(shè)地標(biāo)，是，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎，否，進(jìn)行全向測(cè)距；
(4)導(dǎo)航平臺(tái)的電子指南針感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)的角度并判斷是否已旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，是，前進(jìn)進(jìn)行全向測(cè)距，否，感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；
(5)導(dǎo)航平臺(tái)的全向測(cè)距傳感器全向測(cè)距并判斷是否偏離預(yù)設(shè)虛擬軌跡，否，感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)進(jìn)行修正，是，存儲(chǔ)行進(jìn)路線記錄，導(dǎo)航平臺(tái)繼續(xù)前進(jìn)；
(6)重復(fù)(3)、(4)、(5)步驟，直到目的地。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)效果是無(wú)需在工作現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)軌道，該自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備可以設(shè)定行進(jìn)模式或者目的地位置，依據(jù)虛擬地圖自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)路徑到達(dá)目的地，大大降低了成本和系統(tǒng)復(fù)雜度、加快了設(shè)備交付時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖。
[0007]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖。
[0008]圖3是本發(fā)明的數(shù)據(jù)流圖。
[0009]圖4是本發(fā)明地形偵測(cè)原理示意。
[0010]圖5是本發(fā)明某室內(nèi)環(huán)境生成的虛擬地圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、2、3、4所示，結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明，遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)用計(jì)算機(jī)選用X86計(jì)算機(jī)，可編程MCU選用Mega單板機(jī)，全向測(cè)距傳感器型號(hào)為，一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，由遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)和導(dǎo)航平臺(tái)組成，遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)包括X86計(jì)算機(jī)、無(wú)線模塊、串口模塊、WIFI模塊，WIFI模塊內(nèi)置于X86計(jì)算機(jī)內(nèi)，無(wú)線模塊與串口模塊雙向連接，串口模塊與計(jì)算機(jī)單向連接，導(dǎo)航平臺(tái)包括可編程Mega單板機(jī)、全向測(cè)距傳感器、電子指南針、RFID讀卡器、WIFI模塊、無(wú)線串口模塊、預(yù)留通訊模塊，所述可編程MCU為主控芯片，電子指南針、RFID讀卡器、預(yù)留通訊模塊與單片機(jī)通過(guò)I2C通訊，運(yùn)動(dòng)模塊與可編程MCU單向連接，全向測(cè)距傳感器與遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI模塊直接上傳至遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的計(jì)算機(jī)，可編程MCU通過(guò)串口轉(zhuǎn)無(wú)線通訊模塊與上傳至遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的無(wú)線模塊。
[0012]全向測(cè)距傳感器可以檢測(cè)到障礙物距離尺寸，對(duì)不同尺寸、距離的障礙物，遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)進(jìn)行不同的響應(yīng)措施，正前方出現(xiàn)障礙物時(shí)可以重新規(guī)劃路徑繞過(guò)障礙物；當(dāng)附近出現(xiàn)障礙物時(shí)可以修正規(guī)劃路徑，避免與障礙物產(chǎn)生擦碰；還可以生成室內(nèi)虛擬地圖，并以此進(jìn)行導(dǎo)航，通過(guò)以下步驟完成，
(1)遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)開(kāi)機(jī)、軟件初始化、下達(dá)指令；
(2)接收指令并判斷是否是前進(jìn)指令，是，導(dǎo)航平臺(tái)前進(jìn)，否，待命；
(3)導(dǎo)航平臺(tái)的RFID讀卡器搜索地標(biāo)并判斷是否搜索到預(yù)設(shè)地標(biāo)，是，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎，否，進(jìn)行全向測(cè)距；
(4)導(dǎo)航平臺(tái)的電子指南針感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)的角度并判斷是否已旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，是，進(jìn)行全向測(cè)距，否，感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；
(5)導(dǎo)航平臺(tái)的全向測(cè)距傳感器全向測(cè)距并判斷是否偏離預(yù)設(shè)虛擬軌跡，否，感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)進(jìn)行修正，是，存儲(chǔ)行進(jìn)路線記錄，導(dǎo)航平臺(tái)繼續(xù)前進(jìn)；
(6)重復(fù)(3)、(4)、(5)步驟，直到目的地。
[0013]無(wú)需在工作現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)軌道，該自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備可以設(shè)定行進(jìn)模式或者目的地位置，依據(jù)虛擬地圖自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)路徑到達(dá)目的地。
【權(quán)利要求】
1.一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，由遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)和導(dǎo)航平臺(tái)組成，其特征在于:遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)包括計(jì)算機(jī)、無(wú)線模塊、串口模塊、WIFI模塊，WIFI模塊內(nèi)置于計(jì)算機(jī)內(nèi)，無(wú)線模塊與串口模塊雙向連接，串口模塊與計(jì)算機(jī)單向連接，導(dǎo)航平臺(tái)包括可編程MCU、全向測(cè)距傳感器、電子指南針、RFID讀卡器、WIFI模塊、無(wú)線串口模塊、預(yù)留通訊模塊，所述可編程MCU為主控芯片，電子指南針、RFID讀卡器、預(yù)留通訊模塊與單片機(jī)通過(guò)I2C通訊，運(yùn)動(dòng)模塊與可編程MCU單向連接，全向測(cè)距傳感器與遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI模塊直接上傳至遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的計(jì)算機(jī)，可編程MCU通過(guò)串口轉(zhuǎn)無(wú)線通訊模塊上傳至遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)的無(wú)線模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的可遠(yuǎn)程監(jiān)控的全向測(cè)距室內(nèi)自主偵測(cè)導(dǎo)航設(shè)備，其特征在于:數(shù)據(jù)流走向?yàn)閷?dǎo)航平臺(tái)采集新環(huán)境信息、經(jīng)初步處理后的新環(huán)境信息送遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)、處理后向?qū)Ш狡脚_(tái)發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令、導(dǎo)航平臺(tái)接收指令并執(zhí)行，通過(guò)以下步驟完成， (1)遠(yuǎn)端綜控平臺(tái)開(kāi)機(jī)、軟件初始化、下達(dá)指令； (2)接收指令并判斷是否是前進(jìn)指令，是，導(dǎo)航平臺(tái)前進(jìn)，否，待命； (3)導(dǎo)航平臺(tái)的RFID讀卡器搜索地標(biāo)并判斷是否搜索到預(yù)設(shè)地標(biāo)，是，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎，否，進(jìn)行全向測(cè)距； (4)導(dǎo)航平臺(tái)的電子指南針感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)的角度并判斷是否已旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，是，進(jìn)行全向測(cè)距，否，感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)； (5)導(dǎo)航平臺(tái)的全向測(cè)距傳感器全向測(cè)距并判斷是否偏離預(yù)設(shè)虛擬軌跡，否，感應(yīng)導(dǎo)航平臺(tái)進(jìn)行修正，是，存儲(chǔ)行進(jìn)路線記錄，導(dǎo)航平臺(tái)繼續(xù)前進(jìn)； (6)重復(fù)(3)、(4)、(5)步驟，直到目的地。
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK104390642SQ201410666247
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】史屹君, 劉洋, 劉文皓, 袁強(qiáng), 孫成文 申請(qǐng)人:天津市中環(huán)電子計(jì)算機(jī)有限公司