br>[0018]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2A、圖2B、圖2C是不同視角下本發(fā)明的硬件電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3A、圖3B是不同視角下本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖；
[0021]圖4是本發(fā)明完整結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5是本發(fā)明最小編隊系統(tǒng)圖；
[0023]圖6是本發(fā)明編隊流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]本發(fā)明是一種自主編隊移動群體機(jī)器人，群體機(jī)器人至少由兩個機(jī)器人組成，能夠自主完成編隊任務(wù)。如圖1所示的為單個機(jī)器人的實施例，其由機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)I和硬件電路系統(tǒng)2組成，機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)I和硬件電路系統(tǒng)組成2相互協(xié)調(diào)配合，完成機(jī)器人自主編隊任務(wù)。
[0026]如圖2A、2B、2C所示的實施例中，單個機(jī)器人硬件電路系統(tǒng)2包括I個紅外測距模塊200，I個LED模塊201，I個SD卡202，I個電機(jī)驅(qū)動模塊203，I個人機(jī)交互模塊204，I個無線通信模塊205，I個導(dǎo)航模塊206，I個顏色識別模塊207，I個單片機(jī)模塊208，I個紅外測速模塊209，I個機(jī)器人電路主板106。其中紅外測距模塊200包括7個紅外測距傳感器模塊20001，LED模塊201包括12個RGB-LED模塊20101，電機(jī)驅(qū)動模塊203包括2個電機(jī)接線端口 20301和I個電機(jī)驅(qū)動芯片20302，無線通信模塊205包括I個WIFI模塊20501，I個ZigBee模塊20502，I個藍(lán)牙模塊20503，導(dǎo)航模塊206包括I個三軸加速度計三軸陀螺儀模塊20601，I個電子羅盤模塊20602，顏色識別模塊207包括2個顏色識別芯片模塊20701，單片機(jī)模塊208包括I個STM32單片機(jī)20801，紅外測速模塊209包括2個紅外測速傳感器模塊20901。紅外測速模塊209焊接在機(jī)器人電路主板106的下方，其余模塊焊接在機(jī)器人電路主板106上方。紅外測距模塊200和LED模塊201焊接在機(jī)器人電路主板106的外沿，單片機(jī)模塊208焊接在機(jī)器人電路主板106中心，其余的模塊焊接在其余的空間處。人機(jī)交互模塊204和導(dǎo)航模塊206的電子羅盤模塊20602通過排針支撐在機(jī)器人電路主板106上方后焊接，與其他模塊在空間上相互錯開，保證機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，體積最小化，人機(jī)交互模塊204支撐在電機(jī)驅(qū)動模塊203和無線通信模塊205的上方后焊接。
[0027]除電子羅盤模塊20602外，其余的各模塊都靠近機(jī)器人電路主板106焊接。7個紅外測距傳感器模塊20001和12個RGB-LED模塊20101相間焊接在機(jī)器人電路主板106外沿，且都關(guān)于機(jī)器人中間平面對稱焊接。STM32單片機(jī)20801焊接在機(jī)器人電路主板106中間，顏色識別芯片模塊20701焊接在紅外測距模塊200和LED模塊201后面，也關(guān)于機(jī)器人中間平面對稱焊接。STM32單片機(jī)20801右前方焊接三軸加速度計三軸陀螺儀模塊20601，右方通過排針支撐后焊接電子羅盤模塊20602，左前方焊接ZigBee模塊20502，左后方焊接WIFI模塊20501，WIFI模塊20501后面焊接電機(jī)驅(qū)動芯片20302，電機(jī)驅(qū)動芯片20302右邊焊接2個電機(jī)接線端口 20301，電機(jī)接線端口 20301右后方焊接藍(lán)牙模塊20503。
[0028]2個紅外測速傳感器模塊20901正對著機(jī)器人直流減速電機(jī)車輪101上的光電碼盤且關(guān)于機(jī)器人中間平面對稱焊接在機(jī)器人電路主板106下方。紅外測速傳感器模塊20901在紅外測距傳感器模塊20001的基礎(chǔ)上增加了電壓比較模塊而得到，可測量機(jī)器人直流減速電機(jī)車輪101的角速度，測得的角速度可用于機(jī)器人路徑規(guī)劃和增加反饋控制環(huán)節(jié)。
[0029]如圖3A、圖3B所示的實施例中，單個機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)I包括2個直流減速電機(jī)車輪101，I個機(jī)器人底盤102，4根固定連接銅柱103，I個機(jī)器人外殼104，I個機(jī)器人開關(guān)105，I個機(jī)器人電路主板106，I塊鋰離子電池(107)，I個機(jī)器人萬向輪108，2個直流減速電機(jī)109，2個電機(jī)固定架110。其中，機(jī)器人底盤102幾何形轉(zhuǎn)關(guān)于中間平面對稱，材質(zhì)為有機(jī)玻璃，機(jī)器人底盤102在直流減速電機(jī)車輪101安裝位置被切割掉，使得直流減速電機(jī)車輪101鑲嵌在器人底盤102內(nèi)部。2個電機(jī)固定架110將2個直流減速電機(jī)109關(guān)于機(jī)器人中間平面對稱固定在機(jī)器人底盤102上，電機(jī)固定架110與機(jī)器人底盤102通過螺紋固定，每個直流減速電機(jī)109主軸直接與I個直流減速電機(jī)車輪101軸連接，驅(qū)動機(jī)器人直流減速電機(jī)車輪101旋轉(zhuǎn)。每個直流減速電機(jī)車輪101上安裝有一定數(shù)量的光電碼盤。在機(jī)器人直流減速電機(jī)109前后方通過螺紋固定有4根固定連接銅柱103，4根固定連接銅柱103支撐固定著機(jī)器人電路主板106。機(jī)器人主板106上焊接著機(jī)器人硬件電路系統(tǒng)2，機(jī)器人開關(guān)105也焊接在機(jī)器人主板106的左后方靠外沿處。在4根固定連接銅柱103后方，鋰離子電池107粘接在機(jī)器人底盤102上。在機(jī)器人底盤102后方，機(jī)器人的中間平面上通過螺紋固定有機(jī)器人萬向輪108，正對著機(jī)器人底盤102下方看，機(jī)器人2個直流減速電機(jī)車輪101和機(jī)器人萬向輪108成等邊三角形布置，機(jī)器人重心落在機(jī)器人底盤102圓心處。機(jī)器人外殼104粘接在機(jī)器人底盤102上，其直徑和機(jī)器人底盤102—樣，材質(zhì)也為有機(jī)玻璃，機(jī)器人外殼104在對應(yīng)的紅外測距模塊200、顏色識別模塊207處開有通孔，以便紅外線的發(fā)射與接收和顏色的追蹤，機(jī)器人外殼104起封閉和保護(hù)作用。
[0030]如圖4所示的實施例中為一個完整的單個機(jī)器人實施例，機(jī)器人硬件電路系統(tǒng)2控制機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)I，硬件電路系統(tǒng)中單片機(jī)模塊208又控制其余各模塊，各模塊之間、機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與硬件電路系統(tǒng)相互配合，協(xié)調(diào)工作。機(jī)器人從內(nèi)到外，自上而下結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。
[0031]如圖5所示的實施例中，一種基于STM32的自主編隊移動群體機(jī)器人的最小編隊系統(tǒng)由2個機(jī)器人組成，即機(jī)器人I和機(jī)器人2，相鄰2個機(jī)器人通過自身的顏色識別模塊207追蹤?quán)従訖C(jī)器人的LED模塊201完成鄰居機(jī)器人的航向角度測量，通過紅外測距模塊200測量自身與鄰居機(jī)器人的距離，通過ZigBee模塊20502向鄰居機(jī)器人發(fā)送自身運動角度信息。通過利用顏色識別模塊207追蹤?quán)従訖C(jī)器人的LED模塊201測量的鄰居機(jī)器人的航向角度和紅外測距模塊200測量自身與鄰居機(jī)器人的距離完成機(jī)器人的視覺編隊任務(wù)，利用鄰居機(jī)器人通過ZigBee模塊20502發(fā)送過來運動角度信息和紅外測距模塊200測量自身與鄰居機(jī)器人的距離完成機(jī)器人的通信編隊任務(wù)，兩種編隊方式各有優(yōu)點，可根據(jù)需要靈活選取。
[0032]如圖6所示的實施例中，自主編隊移動群體機(jī)器人可通過兩種方式完成自動編隊任務(wù)。群體機(jī)器人的編隊過程如下:打開機(jī)器人開關(guān)105啟動機(jī)器人，開啟機(jī)器人STM32單片機(jī)20801定時器，開啟DMA通道后，STM32單片機(jī)20801定時器P麗輸出通道給定一個初始的PWM脈沖值驅(qū)動直流減速電機(jī)109轉(zhuǎn)動，電子羅盤模塊20602實時測量機(jī)器人平臺當(dāng)前航向角度，每隔40ms，STM32單片機(jī)20801讀取一次測得的航向角度，并與通過無線通信模塊205發(fā)送的鄰居機(jī)器人的角度或者顏色識