專利名稱：一種移動機器人全方位超聲避障裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種移動機器人全方位超聲避障裝置。
背景技術(shù)：
移動機器人通過各種傳感器系統(tǒng)感知外界環(huán)境和自身狀態(tài)，在復(fù)雜的已知或者未知環(huán)境中自主移動并完成相應(yīng)的任務(wù)。因此，避障裝置成為移動機器人不可或缺的設(shè)備。國家知識產(chǎn)權(quán)局第201120168445號專利公開了一種用于巡邏機器人小車的五方位紅外避障裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)機器人多方位障礙檢測，但其本身存在缺陷與不足，一方面裝置中使用的紅外傳感器易受到環(huán)境因素的影響，比如說太陽光，在實際使用中存在測量偏差；另一方面裝置雖然能夠檢測到五個方位，但也用到了五個傳感器，而且無法檢測到車體后的障礙物，避障過程中可能會發(fā)生碰撞。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供了一種移動機器人全方位超聲避障裝置，能夠全方位檢測移動機器人周圍的障礙物的存在和距離，機器人可以做到無盲區(qū)檢測，確保機器人安全可靠運行。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案。一種移動機器人全方位超聲避障裝置，包括超聲波傳感器、舵機、支架和中央數(shù)據(jù)處理模塊；所述超聲波傳感器固定在支架上，支架固定在移動機器人的舵機的輸出軸上，中央數(shù)據(jù)處理模塊固定在移動機器人，并分別與超聲波傳感器、舵機通信。所述超聲波傳感器，用于超聲波的發(fā)射，并在有障礙物的情況，接收返回的超聲波信號，并將信號轉(zhuǎn)化為模擬信號。所述舵機，用于承載帶有超聲波傳感器的支架，并帶動支架及超聲波傳感器旋轉(zhuǎn)。支架，用于安裝超聲波傳感器，并固定在舵機輸出軸上。中央數(shù)據(jù)處理模塊，用于采集超聲波傳感器信號和控制舵機，計算移動機器人周圍障礙物的位置與距離。所述超聲波傳感器至少為一個，根據(jù)移動機器人的運動速度可自行選擇傳感器個數(shù)。 所述超聲波傳感器位于移動機器人頂部，保證裝置運行時無遮擋。本實用新型采用超聲波傳感器作為障礙物的定位與測量器件，它具有測量靈敏度高，穿透能力強，測量角度大，并且不受太陽光、電磁場等外界環(huán)境的影響，更適合在室外使用。本實用新型采用舵機實現(xiàn)超聲波傳感器的全方位檢測，舵機具有體積小，重量輕，易于控制等優(yōu)點，非常適合在移動機器人上應(yīng)用。本實用新型中的中央數(shù)據(jù)處理模塊可以采用單片機作為處理器，其功耗低，工作溫度范圍寬，能夠在惡劣天氣情況下穩(wěn)定工作。本實用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大，運行穩(wěn)定可靠，具有良好的使用效果。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、移動機器人；2、超聲波傳感器；3、舵機；4、支架；5、單片機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。本實施例由超聲波傳感器2，舵機3，支架4及單片機5構(gòu)成，用于移動機器人I在執(zhí)行任務(wù)時的安全避障。在移動機器人I的頂部安裝本實施例的避障裝置，確保超聲波傳感器2在進行360度旋轉(zhuǎn)式無遮擋。為了適應(yīng)移動機器人I在高速運行時能夠及時的進行障礙物信息采集，在支架4上安裝超聲波傳感器2，通過單片機5適當降低舵機3的旋轉(zhuǎn)速度，使采集數(shù)據(jù)更加準確。當移動機器人I運行時，啟動本實施例的避障裝置，超聲波傳感器2在舵機3及支架4的帶動下，開始在360度的范圍內(nèi)進行檢測。當檢測到障礙物時程中遇到障礙物時，超聲波傳感器2會接收到返回的超聲波信號，并將超聲波信號轉(zhuǎn)化為模擬信號傳給單片機5，單片機5根據(jù)接收到的模擬信號計算障礙物的位置及距離，移動機器人I選擇合適的路線運行，達到避障的目的。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種移動機器人全方位超聲避障裝置，其特征是，包括超聲波傳感器、舵機、支架和中央數(shù)據(jù)處理模塊；所述超聲波傳感器固定在支架上，支架固定在移動機器人的舵機的輸出軸上，中央數(shù)據(jù)處理模塊固定在移動機器人，并分別與超聲波傳感器、舵機通信。
2.如權(quán)利要求1所述的移動機器人全方位超聲避障裝置，其特征是，所述超聲波傳感器至少為一個。
3.如權(quán)利要求1所述的移動機器人全方位超聲避障裝置，其特征是，所述超聲波傳感器位于移動機器人頂部。
4.如權(quán)利要求1所述的移動機器人全方位超聲避障裝置，其特征是，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊為單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種移動機器人全方位超聲避障裝置，包括超聲波傳感器、舵機、支架和中央數(shù)據(jù)處理模塊；所述超聲波傳感器固定在支架上，支架固定在移動機器人的舵機的輸出軸上，中央數(shù)據(jù)處理模塊固定在移動機器人，并分別與超聲波傳感器、舵機通信。本實用新型采用超聲波傳感器作為障礙物的定位與測量器件，它具有測量靈敏度高，穿透能力強，測量角度大，并且不受太陽光、電磁場等外界環(huán)境的影響，更適合在室外使用。本實用新型采用舵機實現(xiàn)超聲波傳感器的全方位檢測，舵機具有體積小，重量輕，易于控制等優(yōu)點，非常適合在移動機器人上應(yīng)用。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，功能強大，運行穩(wěn)定可靠，具有良好的使用效果。
文檔編號G05D1/02GK202939487SQ20122069130
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者王海鵬, 肖鵬, 欒貽青, 李麗 申請人:山東電力集團公司電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司