用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置及其界定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置及其界定方法，該裝置包括控制器和至少一個(gè)信號探測器，控制器和信號探測器安裝在移動(dòng)機(jī)器人上，信號探測器包括用于和導(dǎo)電材料的邊界產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的感應(yīng)線圈和用于獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率的檢測電路，感應(yīng)線圈的在移動(dòng)機(jī)器人上的位置高于邊界，檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給所述的控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號與參考值范圍進(jìn)行對比，如果落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界；優(yōu)點(diǎn)是僅需采用導(dǎo)電材料作為無源邊界，邊界材料選擇的范圍廣，不需要額外配備信號發(fā)生器，成本較低。
【專利說明】用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置及其界定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域界定技術(shù)，尤其是涉及一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置及其界定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)起源于國外，目前麻省理工、佐治亞理工、加州理工和斯坦福等研宄機(jī)構(gòu)都在大力研宄這一方面的內(nèi)容，并且在人工智能領(lǐng)域和機(jī)器人硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域都有較顯著的成果。市場上性能較好的用于清潔或修剪的移動(dòng)機(jī)器人大多都來自于國外大型公司，例如11~01301:公司的0001111351，公司的％和公司的等清潔機(jī)器人，以及 1^01111168 公司的尺0)301110界，211001161: 1: 1 公司的 ^111131~1^10 尺0130—1&界 111110界61~ 和￡16(31^011^公司的！1118(^5111151 ^111:0 10冊1'等割草機(jī)器人。這些移動(dòng)機(jī)器人都通過在一個(gè)指定的工作區(qū)域內(nèi)遍歷來完成清潔或修剪工作，由此，界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置成為移動(dòng)機(jī)器人必不可少的組成部分。
[0003]專利號為…20080097645的美國專利文件中公開了一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置。該裝置基于電磁效應(yīng)對邊界進(jìn)行檢測，主要包括控制器、信號發(fā)生器和信號探測器。該裝置用連接有信號發(fā)生器的電纜線圍成一個(gè)方形，形成一個(gè)有源的方形邊界，邊界處磁場強(qiáng)度最大。信號發(fā)生器使邊界產(chǎn)生磁場，在移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)接近邊界的過程中，安裝在移動(dòng)機(jī)器人上的信號探測器實(shí)時(shí)獲取邊界產(chǎn)生的磁場信號，信號探測器將獲取的磁場信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并實(shí)時(shí)傳送給控制器，控制器將接收的電壓信號與其內(nèi)部存儲的邊界處磁場強(qiáng)度對應(yīng)的參考電壓信號進(jìn)行對比，判定移動(dòng)機(jī)器人是否達(dá)到邊界，根據(jù)判定結(jié)果控制移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)方向，由此保證移動(dòng)機(jī)器人在邊界所圍成的工作區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。
[0004]但是上述用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置存在以下問題:邊界材料受到的限制較大，為了使邊界產(chǎn)生磁場，必須配備信號發(fā)生器來和電纜線形成有源邊界，另外每個(gè)邊界需要一個(gè)信號發(fā)生器，如果在已有邊界內(nèi)鋪設(shè)新邊界的話，需要額外的信號發(fā)生器，成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，該裝置中信號探測器包括感應(yīng)線圈和檢測電路，基于感應(yīng)線圈與導(dǎo)電材料靠近時(shí)會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)線圈的損耗電阻和諧振頻率的大小會發(fā)生改變的原理，檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈損耗電阻或諧振頻率即可確定邊界，由此僅需采用導(dǎo)電材料作為無源邊界，邊界材料選擇的范圍廣，并且不需要額外配備信號發(fā)生器，成本較低。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題之一所采用的技術(shù)方案為:一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，包括控制器和至少一個(gè)信號探測器，所述的控制器和所述的信號探測器安裝在移動(dòng)機(jī)器人上，其特征在于所述的信號探測器包括用于和導(dǎo)電材料的邊界產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的感應(yīng)線圈和用于獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率的檢測電路，所述的感應(yīng)線圈在移動(dòng)機(jī)器人上的位置高于邊界，所述的控制器中存儲有所述的感應(yīng)線圈伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率的參考值范圍，所述的檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送給所述的控制器，所述的控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界。
[0007]所述的檢測電路包括電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容和第七電容，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的型號為0^1000、1001041或10(^1051，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第4腳、所述的第一電容的一端和所述的第二電容的一端連接且其連接端接入3.⑵電壓，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第13腳和所述的第三電容的一端連接，所述的第三電容的另一端接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第7腳和所述的第四電容的一端連接，所述的第四電容的另一端和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第8腳連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第11腳和第17腳均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)化器的第9腳、所述的第七電容的一端和所述的感應(yīng)線圈的一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第10腳、所述的第七電容的另一端和所述的感應(yīng)線圈的另一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第12腳、所述的第五電容的一端和所述的第六電容的一端連接且其連接端接入訊電壓，所述的第五電容的另一端和所述的第六電容的另一端均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第1腳、第2腳、第3腳、第5腳、第14腳和第16腳分別與所述的控制器連接。
[0008]所述的控制器包括為型號為31132？103的控制芯片、型號為3^X1117的穩(wěn)壓芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容、第十九電容、第二十電容、第二 ^^一電容、第二十二電容、第二十三電容、第一晶振、第二晶振、按鍵和連接端子；
[0009]所述的第一電阻的一端接地，所述的第一電阻的另一端接模擬地，所述的穩(wěn)壓芯片的第2腳、所述的第八電容的一端和所述的第九電容的一端連接且其連接端接入訊電壓，所述的穩(wěn)壓芯片的第3腳、所述的第十電容的一端和所述的第十一電容的一端連接且其連接端輸出3.⑵電壓，所述的第八電容的另一端、所述的第九電容的另一端、所述的第十電容的另一端和所述的第十一電容的另一端均接地；
[0010]所述的第十二電容的一端、所述的第一晶振的第2腳和所述的控制芯片的第12腳連接，所述的第十二電容的另一端和所述的第十三電容的一端均接地，所述的第十三電容的另一端、所述的第一晶振的第1腳和所述的第二電阻的一端連接，所述的第二電阻的另一端和所述的控制芯片的第13腳連接；
[0011]所述的第十四電容的一端、所述的第二晶振的第2腳和所述的控制芯片的第8腳連接，所述的第十四電容的另一端和所述的第十五電容的一端均接地，所述的第十五電容的另一端、所述的第二晶振的第1腳和所述的控制芯片的第9腳連接；
[0012]所述的第十六電容的一端、所述的第十七電容的一端、所述的第十八電容的一端、所述的第十九電容的一端、所述的第二十電容的一端、所述的第二十一電容的一端和所述的第二十二電容的一端連接且其連接端接入3.⑵電壓，所述的第十六電容的另一端、所述的第十七電容的另一端、所述的第十八電容的另一端、所述的第十九電容的另一端、所述的第二十電容的另一端、所述的第二十一電容的另一端和所述的第二十二電容的另一端均接地；
[0013]所述的第三電阻的一端接入3.抑電壓，所述的第三電阻的另一端、所述的連接端子的第2腳和所述的控制芯片的第94腳連接，所述的連接端子的第1腳接地；所述的第四電阻的一端接入3.電壓，所述的第四電阻的另一端、所述的第二十三電容的一端、所述的按鍵的一端和所述的控制芯片的第14腳連接，所述的按鍵的另一端和所述的第二十三電容的另一端均接地；
[0014]所述的控制芯片的第47腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第16腳連接，所述的控制芯片的第48腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第14腳連接，所述的控制芯片的第51腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第2腳連接，所述的控制芯片的第52腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第1腳連接，所述的控制芯片的第53腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第5腳連接，所述的控制芯片的第54腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第3腳連接，所述的控制芯片的第6腳、第11腳、第28腳、第50腳、第75腳和第100腳均接入3.電壓，所述的控制芯片的第10腳、第27腳、第49腳、第74腳和第99腳均接地。
[0015]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，該界定方法基于感應(yīng)線圈與導(dǎo)電材料靠近時(shí)會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)線圈的損耗電阻和諧振頻率的大小會發(fā)生改變的原理，通過檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈損耗電阻或諧振頻率即可確定邊界，在確定邊界后通過控制器驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域內(nèi)遍歷，實(shí)現(xiàn)邊界的界定和移動(dòng)機(jī)器人工作的引導(dǎo)，由此該方法中僅需采用導(dǎo)電材料作為無源邊界，邊界材料選擇的范圍廣，并且不需要額外配備信號發(fā)生器，成本較低，且可實(shí)現(xiàn)工作區(qū)域的完整遍歷。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置的優(yōu)點(diǎn)在于通過設(shè)置感應(yīng)線圈和檢測電路，基于感應(yīng)線圈與導(dǎo)電材料靠近時(shí)會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)線圈的損耗電阻和諧振頻率的大小會發(fā)生改變的原理，控制器中存儲有感應(yīng)線圈伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍，檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界，實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈損耗電阻或諧振頻率即可確定邊界，由此僅需采用導(dǎo)電材料作為無源邊界，邊界材料選擇的范圍廣，并且不需要額外配備信號發(fā)生器，成本較低。
[0017]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題之二所采用的技術(shù)方案為:一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，其特征在于所述的信號探測器的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述的信號探測器的感應(yīng)線圈并行設(shè)置，具體包括以下步驟:
[0018]①將控制器和信號探測器進(jìn)行初始化；
[0019]②將感應(yīng)線圈伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍7111111?^！11狀存入到控制器中，其中為感應(yīng)線圈開始進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大小為感應(yīng)線圈完全進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大小；
[0020]③調(diào)整移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入工作區(qū)域的移動(dòng)方向:
[0021]③-1控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人經(jīng)一條邊界進(jìn)入工作區(qū)域，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，將兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的值記為VI和^2 ；
[0022]③-2如果VI和72中有一個(gè)先落入乂―!!?范圍內(nèi)，則控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整移動(dòng)方向至VI和均落入7111111?7111狀范圍內(nèi)且大小相等；如果VI和同時(shí)落入乂111111?7111狀范圍內(nèi)時(shí)，如果VI和72相等，則移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)方向不用調(diào)整，如果VI和^2不相等，則控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整移動(dòng)方向至VI和大小相等且均落入?乂111%范圍內(nèi)，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界；
[0023]④控制移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的右邊區(qū)域遍歷，具體過程為:
[0024]④-1移動(dòng)機(jī)器人沿垂直于進(jìn)入處邊界的方向向前移動(dòng)，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍?進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界；
[0025]④-2當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界處時(shí)，控制器控制移動(dòng)機(jī)器人順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)一段距離山(1等于移動(dòng)機(jī)器人的工作寬度，然后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度向前移動(dòng)；
[0026]④-3每次遇到與進(jìn)入處邊界相對的邊界后，都重復(fù)步驟④-2，并統(tǒng)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)的次數(shù)，將該次數(shù)記為II；當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界移動(dòng)時(shí)到達(dá)右邊邊界時(shí)，停止移動(dòng)，控制移動(dòng)機(jī)器人順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后向前移動(dòng)至邊界處，完成右邊區(qū)域遍歷；
[0027]⑤控制移動(dòng)機(jī)器人在右邊邊界處順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后垂直于右邊邊界的方向移動(dòng)大小為11料的距離后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界；
[0028]⑥控制移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的左邊區(qū)域遍歷，具體過程為:
[0029]⑥-1移動(dòng)機(jī)器人沿垂直于進(jìn)入處邊界的方向向前移動(dòng)，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍?進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界；
[0030]⑥-2當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界處時(shí)，控制器控制移動(dòng)機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)一段距離山(1等于移動(dòng)機(jī)器人的工作寬度，然后再逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度向前移動(dòng)；
[0031]⑥-3每次遇到與進(jìn)入處邊界相對的邊界后，都重復(fù)步驟⑥-2，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)到達(dá)左邊邊界時(shí)，停止移動(dòng)，控制移動(dòng)機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后向前移動(dòng)至邊界處，完成左邊區(qū)域遍歷。
[0032]所述的檢測電路包括電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容和第七電容，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的型號為0^1000、1001041或10(^1051，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第4腳、所述的第一電容的一端和所述的第二電容的一端連接且其連接端接入3.⑵電壓，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第13腳和所述的第三電容的一端連接，所述的第三電容的另一端接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第7腳和所述的第四電容的一端連接，所述的第四電容的另一端和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第8腳連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第11腳和第17腳均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)化器的第9腳、所述的第七電容的一端和所述的感應(yīng)線圈的一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第10腳、所述的第七電容的另一端和所述的感應(yīng)線圈的另一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第12腳、所述的第五電容的一端和所述的第六電容的一端連接且其連接端接入訊電壓，所述的第五電容的另一端和所述的第六電容的另一端均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第1腳、第2腳、第3腳、第5腳、第14腳和第16腳分別與所述的控制器連接。
[0033]所述的控制器包括為型號為31132？103的控制芯片、型號為3^X1117的穩(wěn)壓芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容、第十九電容、第二十電容、第二 ^^一電容、第二十二電容、第二十三電容、第一晶振、第二晶振、按鍵和連接端子；
[0034]所述的第一電阻的一端接地，所述的第一電阻的另一端接模擬地，所述的穩(wěn)壓芯片的第2腳、所述的第八電容的一端和所述的第九電容的一端連接且其連接端接入訊電壓，所述的穩(wěn)壓芯片的第3腳、所述的第十電容的一端和所述的第十一電容的一端連接且其連接端輸出3.⑵電壓，所述的第八電容的另一端、所述的第九電容的另一端、所述的第十電容的另一端和所述的第十一電容的另一端均接地；
[0035]所述的第十二電容的一端、所述的第一晶振的第2腳和所述的控制芯片的第12腳連接，所述的第十二電容的另一端和所述的第十三電容的一端均接地，所述的第十三電容的另一端、所述的第一晶振的第1腳和所述的第二電阻的一端連接，所述的第二電阻的另一端和所述的控制芯片的第13腳連接；
[0036]所述的第十四電容的一端、所述的第二晶振的第2腳和所述的控制芯片的第8腳連接，所述的第十四電容的另一端和所述的第十五電容的一端均接地，所述的第十五電容的另一端、所述的第二晶振的第1腳和所述的控制芯片的第9腳連接；
[0037]所述的第十六電容的一端、所述的第十七電容的一端、所述的第十八電容的一端、所述的第十九電容的一端、所述的第二十電容的一端、所述的第二十一電容的一端和所述的第二十二電容的一端連接且其連接端接入3.⑵電壓，所述的第十六電容的另一端、所述的第十七電容的另一端、所述的第十八電容的另一端、所述的第十九電容的另一端、所述的第二十電容的另一端、所述的第二十一電容的另一端和所述的第二十二電容的另一端均接地；
[0038]所述的第三電阻的一端接入3.抑電壓，所述的第三電阻的另一端、所述的連接端子的第2腳和所述的控制芯片的第94腳連接，所述的連接端子的第1腳接地；所述的第四電阻的一端接入3.電壓，所述的第四電阻的另一端、所述的第二十三電容的一端、所述的按鍵的一端和所述的控制芯片的第14腳連接，所述的按鍵的另一端和所述的第二十三電容的另一端均接地；
[0039]所述的控制芯片的第47腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第16腳連接，所述的控制芯片的第48腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第14腳連接，所述的控制芯片的第51腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第2腳連接，所述的控制芯片的第52腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第1腳連接，所述的控制芯片的第53腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第5腳連接，所述的控制芯片的第54腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第3腳連接，所述的控制芯片的第6腳、第11腳、第28腳、第50腳、第75腳和第100腳均接入3.電壓，所述的控制芯片的第10腳、第27腳、第49腳、第74腳和第99腳均接地。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法優(yōu)點(diǎn)在于通過設(shè)置感應(yīng)線圈和檢測電路，基于感應(yīng)線圈與導(dǎo)電材料靠近時(shí)會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)線圈的損耗電阻和諧振頻率的大小會發(fā)生改變的原理，控制器中存儲有感應(yīng)線圈伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍，檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界，實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈損耗電阻或諧振頻率即可確定邊界，由此僅需采用導(dǎo)電材料作為無源邊界，邊界材料選擇的范圍廣，并且不需要額外配備信號發(fā)生器，成本較低，在移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入邊界時(shí)，調(diào)整移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入工作區(qū)域的移動(dòng)方向使其移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)相對的邊界或者左右兩邊的邊界時(shí)，控制器根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人達(dá)到的邊界改變計(jì)劃任務(wù)，驅(qū)動(dòng)使得移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整方向，回到工作區(qū)域內(nèi)，如此往復(fù)，使移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域內(nèi)往復(fù)工作，由此實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人工作的引導(dǎo)，操作簡單且精度較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明的信號探測器的電路圖；
[0042]圖2為本發(fā)明的控制器的電路圖；
[0043]圖3為本發(fā)明的方法中移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4為本發(fā)明的界定方法中移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)示意圖；
[0045]圖5為本發(fā)明的界定方法中移動(dòng)機(jī)器人沿界行進(jìn)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0046]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0047]本發(fā)明公開了一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，包括控制器和至少一個(gè)信號探測器，控制器和信號探測器安裝在移動(dòng)機(jī)器人上，信號探測器包括用于和導(dǎo)電材料的邊界產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的感應(yīng)線圈11和用于獲取感應(yīng)線圈[1的損耗電阻或諧振頻率的檢測電路，感應(yīng)線圈[1的在移動(dòng)機(jī)器人上的位置高于邊界，控制器中存儲有感應(yīng)線圈11伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍，檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈11的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界。
[0048]實(shí)施例:一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，包括控制器和至少一個(gè)信號探測器，控制器和信號探測器安裝在移動(dòng)機(jī)器人上，信號探測器包括用于和導(dǎo)電材料的邊界產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的感應(yīng)線圈[1和用于獲取感應(yīng)線圈[1的損耗電阻或諧振頻率的檢測電路，感應(yīng)線圈11的在移動(dòng)機(jī)器人上的位置高于邊界，控制器中存儲有感應(yīng)線圈11伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍?7111狀，檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈[1的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界。
[0049]本實(shí)施例中，參考數(shù)字信號范圍中為感應(yīng)線圈11開始進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大小，為感應(yīng)線圈11完全進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大小。
[0050]本實(shí)施例中，邊界的材料來源廣泛，可以是低成本的壓箔，也可以是常見的鐵絲，只要是一般的導(dǎo)體都可用于邊界的建立。
[0051]本實(shí)施例中，如圖1所示，檢測電路包括電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍、第一電容01、第二電容02、第三電容03、第四電容04、第五電容⑶、第六電容⑶和第七電容07，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器口1的型號為[0(:100040(:1041或0^1051，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第4腳、第一電容的一端和第二電容02的一端連接且其連接端接入3.電壓，第一電容的另一端和第二電容02的另一端均接地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第13腳和第三電容03的一端連接，第三電容03的另一端接地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第7腳和第四電容04的一端連接，第四電容04的另一端和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第8腳連接，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第11腳和第17腳均接模擬地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)化器的第9腳、第七電容07的一端和感應(yīng)線圈11的一端連接，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第10腳、第七電容07的另一端和感應(yīng)線圈11的另一端連接，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第12腳、第五電容⑶的一端和第六電容⑶的一端連接且其連接端接入訊電壓，第五電容⑶的另一端和第六電容⑶的另一端均接模擬地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第1腳、第2腳、第3腳、第5腳、第14腳和第16腳分別與控制器連接。
[0052]本實(shí)施例中，如圖2所示，控制器包括為型號為31132？103的控制芯片似、型號為3？父1117的穩(wěn)壓芯片肌、第一電阻町、第二電阻82、第三電阻83、第四電阻財(cái)、第八電容⑶、第九電容⑶、第十電容010、第^^一電容011、第十二電容012、第十三電容013、第十四電容014、第十五電容015、第十六電容016、第十七電容017、第十八電容018、第十九電容019、第二十電容020、第二^^一電容021、第二十二電容022、第二十三電容023、第一晶振V1、第二晶振12、按鍵51和連接端子？1 ；
[0053]第一電阻町的一端接地，第一電阻町的另一端接模擬地，穩(wěn)壓芯片11的第2腳、第八電容⑶的一端和第九電容⑶的一端連接且其連接端接入訊電壓，穩(wěn)壓芯片11的第3腳、第十電容010的一端和第^^一電容011的一端連接且其連接端輸出3.電壓，第八電容⑶的另一端、第九電容⑶的另一端、第十電容010的另一端和第^^一電容011的另一端均接地；
[0054]第十二電容012的一端、第一晶振VI的第2腳和控制芯片的第12腳連接，第十二電容012的另一端和第十三電容013的一端均接地，第十三電容013的另一端、第一晶振打的第1腳和第二電阻以的一端連接，第二電阻以的另一端和控制芯片似的第13腳連接；
[0055]第十四電容014的一端、第二晶振12的第2腳和控制芯片口2的第8腳連接，第十四電容014的另一端和第十五電容015的一端均接地，第十五電容015的另一端、第二晶振12的第1腳和控制芯片的第9腳連接；
[0056]第十六電容016的一端、第十七電容017的一端、第十八電容018的一端、第十九電容019的一端、第二十電容020的一端、第二^^一電容021的一端和第二十二電容022的一端連接且其連接端接入3.3\電壓，第十六電容016的另一端、第十七電容017的另一端、第十八電容018的另一端、第十九電容019的另一端、第二十電容020的另一端、第二^^一電容021的另一端和第二十二電容022的另一端均接地；
[0057]第三電阻83的一端接入3.電壓，第三電阻83的另一端、連接端子？1的第2腳和控制芯片的第94腳連接，連接端子？1的第1腳接地；第四電阻財(cái)?shù)囊欢私尤?.電壓，第四電阻財(cái)?shù)牧硪欢恕⒌诙娙?23的一端、按鍵51的一端和控制芯片的第14腳連接，按鍵51的另一端和第二十三電容023的另一端均接地；
[0058]控制芯片的第47腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第16腳連接，控制芯片的第48腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第14腳連接，控制芯片的第51腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第2腳連接，控制芯片的第52腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第1腳連接，控制芯片的第53腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第5腳連接，控制芯片的第54腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第3腳連接，控制芯片的第6腳、第11腳、第28腳、第50腳、第75腳和第100腳均接入3.電壓，控制芯片^2的第10腳、第27腳、第49腳、第74腳和第99腳均接地。
[0059]本發(fā)明還公開了一種上述用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，信號探測器的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)信號探測器的感應(yīng)線圈[1并行設(shè)置在移動(dòng)機(jī)器人上，如圖3所示。以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0060]實(shí)施例:一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，工作區(qū)域由邊界圍成方形，邊界的材料來源廣泛，可以是低成本的壓箔，也可以是常見的鐵絲，具體包括以下步驟:
[0061]①將控制器和信號探測器進(jìn)行初始化；
[0062]②將感應(yīng)線圈11伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍V?。。。。?！?乂爪狀存入到控制器中，其中為感應(yīng)線圈11開始進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大小，為感應(yīng)線圈11完全進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大?。?br> [0063]③調(diào)整移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入工作區(qū)域的移動(dòng)方向:
[0064]③-1控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人經(jīng)一條邊界進(jìn)入工作區(qū)域，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈11的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，將兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號記為VI和^2 ；
[0065]③-2如果VI和V〗中有一個(gè)先落入?范圍內(nèi)，則控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整移動(dòng)方向至VI和均落入7111111?7111狀范圍內(nèi)且大小相等；如果VI和同時(shí)落入乂111111?7111狀范圍內(nèi)時(shí)，如果VI和72相等，則移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)方向不用調(diào)整，如果VI和^2不相等，則控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整移動(dòng)方向至VI和大小相等且均落入?乂111%范圍內(nèi)，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界；
[0066]④控制移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的右邊區(qū)域遍歷，具體過程為:
[0067]④-1移動(dòng)機(jī)器人沿垂直于進(jìn)入處邊界的方向向前移動(dòng)，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈11的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍?進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界；
[0068]④-2當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界處時(shí)，控制器控制移動(dòng)機(jī)器人順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)一段距離山(1等于移動(dòng)機(jī)器人的工作寬度(比如割草用移動(dòng)機(jī)器人中(1為割草刀具的長度，掃地用移動(dòng)機(jī)器人中(1為吸塵設(shè)備的吸附距離)，然后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度向前移動(dòng)；
[0069]④-3每次遇到與進(jìn)入處邊界相對的邊界后，都重復(fù)步驟④-2，并統(tǒng)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)的次數(shù)，將該次數(shù)記為II；當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界移動(dòng)時(shí)到達(dá)右邊邊界時(shí)，停止移動(dòng)，控制移動(dòng)機(jī)器人順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后向前移動(dòng)至邊界處，完成右邊區(qū)域遍歷；
[0070]⑤控制移動(dòng)機(jī)器人在右邊邊界處順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后垂直于右邊邊界的方向移動(dòng)大小為11料的距離后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界；
[0071]⑥控制移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的左邊區(qū)域遍歷，具體過程為:
[0072]⑥-1移動(dòng)機(jī)器人沿垂直于進(jìn)入處邊界的方向向前移動(dòng)，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈[1的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號與參考值范圍?進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界；
[0073]⑥-2當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界處時(shí)，控制器控制移動(dòng)機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)一段距離山(1等于移動(dòng)機(jī)器人的工作寬度，然后再逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度向前移動(dòng)；
[0074]⑥-3每次遇到與進(jìn)入處邊界相對的邊界后，都重復(fù)步驟⑥-2，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界移動(dòng)時(shí)到達(dá)左邊邊界時(shí)，停止移動(dòng)，控制移動(dòng)機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后向前移動(dòng)至邊界處，完成左邊區(qū)域遍歷。
[0075]本實(shí)施例中，編碼器采用其【技術(shù)領(lǐng)域】的成熟產(chǎn)品。如圖4所示，移動(dòng)機(jī)器人1在工作區(qū)域2內(nèi)根據(jù)所計(jì)劃的任務(wù)，按一定方式運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入工作區(qū)域2時(shí)，通過兩個(gè)檢測電路，矯正移動(dòng)機(jī)器人1相對邊界3的位置，使其矯正到垂直于進(jìn)入處邊界31的狀態(tài)。檢測電路實(shí)檢測感應(yīng)線圈11的損耗電阻或諧振頻率并將對應(yīng)的信號傳送給控制器，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人遇到與邊界31相對的邊界32時(shí)，感應(yīng)線圈11磁場信號的變化，檢測電路檢測到感應(yīng)線圈11變化的損耗電阻或諧振頻率，將對應(yīng)的信號發(fā)送給控制器，控制器判定移動(dòng)機(jī)器人達(dá)到邊界處，改變計(jì)劃任務(wù)，驅(qū)動(dòng)使得移動(dòng)機(jī)器人1掉頭，回到工作區(qū)域內(nèi)，如此往復(fù)，使移動(dòng)機(jī)器人1在工作區(qū)域內(nèi)往復(fù)工作。
[0076]本實(shí)施例中，如圖1所示，檢測電路包括電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍、第一電容01、第二電容02、第三電容03、第四電容04、第五電容⑶、第六電容⑶和第七電容07，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器口1的型號為[0(:100040(:1041或0^1051，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第4腳、第一電容的一端和第二電容02的一端連接且其連接端接入3.電壓，第一電容的另一端和第二電容02的另一端均接地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第13腳和第三電容03的一端連接，第三電容03的另一端接地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第7腳和第四電容04的一端連接，第四電容04的另一端和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第8腳連接，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第11腳和第17腳均接模擬地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)化器的第9腳、第七電容07的一端和感應(yīng)線圈11的一端連接，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第10腳、第七電容07的另一端和感應(yīng)線圈11的另一端連接，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第12腳、第五電容⑶的一端和第六電容⑶的一端連接且其連接端接入訊電壓，第五電容⑶的另一端和第六電容⑶的另一端均接模擬地，電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第1腳、第2腳、第3腳、第5腳、第14腳和第16腳分別與控制器連接。
[0077]本實(shí)施例中，如圖2所示，控制器包括為型號為31132？103的控制芯片似、型號為3？父1117的穩(wěn)壓芯片肌、第一電阻町、第二電阻82、第三電阻83、第四電阻財(cái)、第八電容⑶、第九電容⑶、第十電容010、第^^一電容011、第十二電容012、第十三電容013、第十四電容014、第十五電容015、第十六電容016、第十七電容017、第十八電容018、第十九電容019、第二十電容020、第二^^一電容021、第二十二電容022、第二十三電容023、第一晶振V1、第二晶振12、按鍵51和連接端子？1 ；
[0078]第一電阻町的一端接地，第一電阻町的另一端接模擬地，穩(wěn)壓芯片11的第2腳、第八電容⑶的一端和第九電容⑶的一端連接且其連接端接入訊電壓，穩(wěn)壓芯片11的第3腳、第十電容010的一端和第^^一電容011的一端連接且其連接端輸出3.電壓，第八電容⑶的另一端、第九電容⑶的另一端、第十電容010的另一端和第^^一電容011的另一端均接地；
[0079]第十二電容012的一端、第一晶振VI的第2腳和控制芯片的第12腳連接，第十二電容012的另一端和第十三電容013的一端均接地，第十三電容013的另一端、第一晶振打的第1腳和第二電阻以的一端連接，第二電阻以的另一端和控制芯片似的第13腳連接；
[0080]第十四電容014的一端、第二晶振12的第2腳和控制芯片的第8腳連接，第十四電容014的另一端和第十五電容015的一端均接地，第十五電容015的另一端、第二晶振12的第1腳和控制芯片的第9腳連接；
[0081]第十六電容016的一端、第十七電容017的一端、第十八電容018的一端、第十九電容019的一端、第二十電容020的一端、第二^^一電容021的一端和第二十二電容022的一端連接且其連接端接入3.電壓，第十六電容016的另一端、第十七電容017的另一端、第十八電容018的另一端、第十九電容019的另一端、第二十電容020的另一端、第二^^一電容021的另一端和第二十二電容022的另一端均接地；
[0082]第三電阻83的一端接入3.電壓，第三電阻83的另一端、連接端子？1的第2腳和控制芯片的第94腳連接，連接端子？1的第1腳接地；第四電阻財(cái)?shù)囊欢私尤?.電壓，第四電阻財(cái)?shù)牧硪欢?、第二十三電?23的一端、按鍵51的一端和控制芯片的第14腳連接，按鍵51的另一端和第二十三電容023的另一端均接地；
[0083]控制芯片的第47腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第16腳連接，控制芯片的第48腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第14腳連接，控制芯片的第51腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器仍的第2腳連接，控制芯片的第52腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第1腳連接，控制芯片的第53腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第5腳連接，控制芯片的第54腳和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器VI的第3腳連接，控制芯片的第6腳、第11腳、第28腳、第50腳、第75腳和第100腳均接入3.電壓，控制芯片^2的第10腳、第27腳、第49腳、第74腳和第99腳均接地。
[0084]本發(fā)明中，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人需要沿著邊界行走時(shí)，我們可以上述界定方法類似的引導(dǎo)方式來完成，即遇到邊界后，調(diào)整移動(dòng)機(jī)器人使得移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)方向垂直于該邊界，然后再控制移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)90度使其平行于該邊界，然后就能沿著該邊界移動(dòng)了，如圖5所示。
【權(quán)利要求】
1.一種用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，包括控制器和至少一個(gè)信號探測器，所述的控制器和所述的信號探測器安裝在移動(dòng)機(jī)器人上，其特征在于所述的信號探測器包括用于和導(dǎo)電材料的邊界產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的感應(yīng)線圈和用于獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率的檢測電路，所述的感應(yīng)線圈在移動(dòng)機(jī)器人上的位置高于邊界，所述的控制器中存儲有所述的感應(yīng)線圈伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率的參考值范圍，所述的檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送給所述的控制器，所述的控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)邊界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，其特征在于所述的檢測電路包括電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容和第七電容，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的型號為LDC1000、LDC1041或LDC1051，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第4腳、所述的第一電容的一端和所述的第二電容的一端連接且其連接端接入3.3V電壓，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第13腳和所述的第三電容的一端連接，所述的第三電容的另一端接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第7腳和所述的第四電容的一端連接，所述的第四電容的另一端和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第8腳連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第11腳和第17腳均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)化器的第9腳、所述的第七電容的一端和所述的感應(yīng)線圈的一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第10腳、所述的第七電容的另一端和所述的感應(yīng)線圈的另一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第12腳、所述的第五電容的一端和所述的第六電容的一端連接且其連接端接入5V電壓，所述的第五電容的另一端和所述的第六電容的另一端均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第I腳、第2腳、第3腳、第5腳、第14腳和第16腳分別與所述的控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置，其特征在于所述的控制器包括為型號為STM32F103的控制芯片、型號為SPX1117的穩(wěn)壓芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第八電容、第九電容、第十電容、第i^一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容、第十九電容、第二十電容、第二 i^一電容、第二十二電容、第二十三電容、第一晶振、第二晶振、按鍵和連接端子； 所述的第一電阻的一端接地，所述的第一電阻的另一端接模擬地，所述的穩(wěn)壓芯片的第2腳、所述的第八電容的一端和所述的第九電容的一端連接且其連接端接入5V電壓，所述的穩(wěn)壓芯片的第3腳、所述的第十電容的一端和所述的第十一電容的一端連接且其連接端輸出3.3V電壓，所述的第八電容的另一端、所述的第九電容的另一端、所述的第十電容的另一端和所述的第十一電容的另一端均接地； 所述的第十二電容的一端、所述的第一晶振的第2腳和所述的控制芯片的第12腳連接，所述的第十二電容的另一端和所述的第十三電容的一端均接地，所述的第十三電容的另一端、所述的第一晶振的第I腳和所述的第二電阻的一端連接，所述的第二電阻的另一端和所述的控制芯片的第13腳連接； 所述的第十四電容的一端、所述的第二晶振的第2腳和所述的控制芯片的第8腳連接，所述的第十四電容的另一端和所述的第十五電容的一端均接地，所述的第十五電容的另一端、所述的第二晶振的第I腳和所述的控制芯片的第9腳連接； 所述的第十六電容的一端、所述的第十七電容的一端、所述的第十八電容的一端、所述的第十九電容的一端、所述的第二十電容的一端、所述的第二十一電容的一端和所述的第二十二電容的一端連接且其連接端接入3.3V電壓，所述的第十六電容的另一端、所述的第十七電容的另一端、所述的第十八電容的另一端、所述的第十九電容的另一端、所述的第二十電容的另一端、所述的第二十一電容的另一端和所述的第二十二電容的另一端均接地； 所述的第三電阻的一端接入3.3V電壓，所述的第三電阻的另一端、所述的連接端子的第2腳和所述的控制芯片的第94腳連接，所述的連接端子的第I腳接地；所述的第四電阻的一端接入3.3V電壓，所述的第四電阻的另一端、所述的第二十三電容的一端、所述的按鍵的一端和所述的控制芯片的第14腳連接，所述的按鍵的另一端和所述的第二十三電容的另一端均接地； 所述的控制芯片的第47腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第16腳連接，所述的控制芯片的第48腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第14腳連接，所述的控制芯片的第51腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第2腳連接，所述的控制芯片的第52腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第I腳連接，所述的控制芯片的第53腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第5腳連接，所述的控制芯片的第54腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第3腳連接，所述的控制芯片的第6腳、第11腳、第28腳、第50腳、第75腳和第100腳均接入3.3V電壓，所述的控制芯片的第10腳、第27腳、第49腳、第74腳和第99腳均接地。
4.一種權(quán)利要求1所述的用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，其特征在于所述的信號探測器的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述的信號探測器的感應(yīng)線圈并行設(shè)置，具體包括以下步驟: ①將控制器和信號探測器進(jìn)行初始化； ②將感應(yīng)線圈伸到邊界上方時(shí)的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的參考值范圍Vmin?Vmax存入到控制器中，其中Vmin為感應(yīng)線圈開始進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大小，Vmax為感應(yīng)線圈完全進(jìn)入邊界上方時(shí)損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號的大??； ③調(diào)整移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入工作區(qū)域的移動(dòng)方向: ③-1控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人經(jīng)一條邊界進(jìn)入工作區(qū)域，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，將兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取的損耗電阻或諧振頻率對應(yīng)的數(shù)字信號記為Vl和V2 ; ③-2如果Vl和V2中有一個(gè)先落入Vmin?Vmax范圍內(nèi)，則控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整移動(dòng)方向至Vl和V2均落入Vmin?Vmax范圍內(nèi)且大小相等；如果Vl和V2同時(shí)落入Vmin?Vmax范圍內(nèi)時(shí)，如果Vl和V2相等，則移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)方向不用調(diào)整，如果Vl和V2不相等，則控制器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人調(diào)整移動(dòng)方向至Vl和V2大小相等且均落入Vmin?Vmax范圍內(nèi)，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界； ④控制移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的右邊區(qū)域遍歷，具體過程為: ④-1移動(dòng)機(jī)器人沿垂直于進(jìn)入處邊界的方向向前移動(dòng)，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號與參考值范圍Vmin?Vmax進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界； ④-2當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界處時(shí)，控制器控制移動(dòng)機(jī)器人順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)一段距離d，d等于移動(dòng)機(jī)器人的工作寬度，然后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度向前移動(dòng)； ④-3每次遇到與進(jìn)入處邊界相對的邊界后，都重復(fù)步驟④_2，并統(tǒng)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)的次數(shù)，將該次數(shù)記為η;當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界移動(dòng)時(shí)到達(dá)右邊邊界時(shí)，停止移動(dòng)，控制移動(dòng)機(jī)器人順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后向前移動(dòng)至邊界處，完成右邊區(qū)域遍歷； ⑤控制移動(dòng)機(jī)器人在右邊邊界處順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后垂直于右邊邊界的方向移動(dòng)大小為n*d的距離后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)方向垂直于進(jìn)入處邊界； ⑥控制移動(dòng)機(jī)器人在工作區(qū)域的左邊區(qū)域遍歷，具體過程為: ⑥-1移動(dòng)機(jī)器人沿垂直于進(jìn)入處邊界的方向向前移動(dòng)，兩個(gè)檢測電路實(shí)時(shí)獲取所述的感應(yīng)線圈的損耗電阻或諧振頻率，并將損耗電阻或諧振頻率轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)字信號后發(fā)送給控制器，控制器將實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值與參考值范圍Vmin?Vmax進(jìn)行對比，如果實(shí)時(shí)數(shù)字信號的值落入?yún)⒖贾捣秶鷥?nèi)，則移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界； ⑥-2當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)與進(jìn)入處邊界相對的邊界處時(shí)，控制器控制移動(dòng)機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界的方向向前移動(dòng)一段距離d，d等于移動(dòng)機(jī)器人的工作寬度，然后再逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度向前移動(dòng)； ⑥-3每次遇到與進(jìn)入處邊界相對的邊界后，都重復(fù)步驟⑥_2，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在沿平行于與進(jìn)入處邊界相對的邊界移動(dòng)時(shí)到達(dá)左邊邊界時(shí)，停止移動(dòng)，控制移動(dòng)機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后向前移動(dòng)至邊界處，完成左邊區(qū)域遍歷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，其特征在于所述的檢測電路包括電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容和第七電容，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的型號為LDC1000、LDC1041或LDC1051，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第4腳、所述的第一電容的一端和所述的第二電容的一端連接且其連接端接入3.3V電壓，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第13腳和所述的第三電容的一端連接，所述的第三電容的另一端接地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第7腳和所述的第四電容的一端連接，所述的第四電容的另一端和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第8腳連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第11腳和第17腳均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)化器的第9腳、所述的第七電容的一端和所述的感應(yīng)線圈的一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第10腳、所述的第七電容的另一端和所述的感應(yīng)線圈的另一端連接，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第12腳、所述的第五電容的一端和所述的第六電容的一端連接且其連接端接入5V電壓，所述的第五電容的另一端和所述的第六電容的另一端均接模擬地，所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第I腳、第2腳、第3腳、第5腳、第14腳和第16腳分別與所述的控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于界定移動(dòng)機(jī)器人工作區(qū)域的裝置的界定方法，其特征在于所述的控制器包括為型號為STM32F103的控制芯片、型號為SPX1117的穩(wěn)壓芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容、第十九電容、第二十電容、第二 i^一電容、第二十二電容、第二十三電容、第一晶振、第二晶振、按鍵和連接端子； 所述的第一電阻的一端接地，所述的第一電阻的另一端接模擬地，所述的穩(wěn)壓芯片的第2腳、所述的第八電容的一端和所述的第九電容的一端連接且其連接端接入5V電壓，所述的穩(wěn)壓芯片的第3腳、所述的第十電容的一端和所述的第十一電容的一端連接且其連接端輸出3.3V電壓，所述的第八電容的另一端、所述的第九電容的另一端、所述的第十電容的另一端和所述的第十一電容的另一端均接地； 所述的第十二電容的一端、所述的第一晶振的第2腳和所述的控制芯片的第12腳連接，所述的第十二電容的另一端和所述的第十三電容的一端均接地，所述的第十三電容的另一端、所述的第一晶振的第I腳和所述的第二電阻的一端連接，所述的第二電阻的另一端和所述的控制芯片的第13腳連接； 所述的第十四電容的一端、所述的第二晶振的第2腳和所述的控制芯片的第8腳連接，所述的第十四電容的另一端和所述的第十五電容的一端均接地，所述的第十五電容的另一端、所述的第二晶振的第I腳和所述的控制芯片的第9腳連接； 所述的第十六電容的一端、所述的第十七電容的一端、所述的第十八電容的一端、所述的第十九電容的一端、所述的第二十電容的一端、所述的第二十一電容的一端和所述的第二十二電容的一端連接且其連接端接入3.3V電壓，所述的第十六電容的另一端、所述的第十七電容的另一端、所述的第十八電容的另一端、所述的第十九電容的另一端、所述的第二十電容的另一端、所述的第二十一電容的另一端和所述的第二十二電容的另一端均接地； 所述的第三電阻的一端接入3.3V電壓，所述的第三電阻的另一端、所述的連接端子的第2腳和所述的控制芯片的第94腳連接，所述的連接端子的第I腳接地；所述的第四電阻的一端接入3.3V電壓，所述的第四電阻的另一端、所述的第二十三電容的一端、所述的按鍵的一端和所述的控制芯片的第14腳連接，所述的按鍵的另一端和所述的第二十三電容的另一端均接地； 所述的控制芯片的第47腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第16腳連接，所述的控制芯片的第48腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第14腳連接，所述的控制芯片的第51腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第2腳連接，所述的控制芯片的第52腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第I腳連接，所述的控制芯片的第53腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第5腳連接，所述的控制芯片的第54腳和所述的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第3腳連接，所述的控制芯片的第6腳、第11腳、第28腳、第50腳、第75腳和第100腳均接入3.3V電壓，所述的控制芯片的第10腳、第27腳、第49腳、第74腳和第99腳均接地。
【文檔編號】G05D1/02GK104503448SQ201410570402
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】鄔楊波, 楊金龍, 藍(lán)艇, 董恒鋒, 趙旭 申請人:寧波大學(xué)