一種微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光電定位部件，具體涉及一種可用于微小型移動(dòng)機(jī)器人定位的光電定位模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)機(jī)器人定位是實(shí)現(xiàn)其智能控制的基礎(chǔ)。航跡推算法是一種廣泛應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人定位的技術(shù)，該方法的主要原理是在移動(dòng)機(jī)器人的輪子上安裝旋轉(zhuǎn)光電編碼器，將輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)量換算成位姿信息，通過(guò)累加實(shí)現(xiàn)定位。然而，以上航跡推算法很難應(yīng)用到移動(dòng)微機(jī)器人中，主要原因在于很難在其較小的本體上安裝旋轉(zhuǎn)光電編碼器。另外，以上航跡推算法在實(shí)施的過(guò)程中，移動(dòng)機(jī)器人的輪子難免會(huì)產(chǎn)生打滑，所產(chǎn)生的累積誤差對(duì)其定位精度影響較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以用于微小型移動(dòng)機(jī)器人定位的光電定位模塊，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于裝配、累積誤差小、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊，包括電路板、微控制器、兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器和一個(gè)電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口；所述兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器平行固設(shè)在電路板上，并且兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的數(shù)據(jù)端口級(jí)聯(lián)在一起；所述電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口固設(shè)于電路板上且位于兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的正中間；所述兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的各端口分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口的端口對(duì)應(yīng)連接，并且電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口與微控制器的外圍接口相連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述電路板兩端各設(shè)有一個(gè)固定通孔。
[0007]進(jìn)一步的，所述光電鼠標(biāo)傳感器為原相科技公司的ADNS-3530，電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口為標(biāo)準(zhǔn)10針的FPC扁平電纜插座；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的數(shù)據(jù)輸出端MISO、數(shù)據(jù)輸入端MOSI和時(shí)鐘輸入端SCLK通過(guò)共用SPI總線(xiàn)級(jí)聯(lián)在一起并分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口的MISO、MOSI和SCLK對(duì)應(yīng)連接；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的片選端CS分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口的CSl和CS2對(duì)應(yīng)連接；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的運(yùn)動(dòng)控制檢測(cè)端MOT1N分別與信號(hào)輸入\輸出控制端口的M0T10N1和M0T10N2對(duì)應(yīng)連接；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的供電端VCC、數(shù)字地端GND和模擬地端AGND分別與信號(hào)輸入\輸出控制端口的VCC、GND和AGND對(duì)應(yīng)連接。
[0008]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0009]本實(shí)用新型具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于裝配、累積誤差小、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，可安裝在移動(dòng)微機(jī)器人底盤(pán)的下方，精確測(cè)量它在XOY平面上的位置坐標(biāo)和方向角、利用航跡推算法進(jìn)行較高精度的定位。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型的電路原理簡(jiǎn)圖；
[0012]圖中:1、光電鼠標(biāo)傳感器，2、電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口，3、固定通孔，4、電路板。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊，包括電路板4、微控制器、兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I和一個(gè)電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口 2 ;所述兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I平行固設(shè)在電路板4上，并且兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的數(shù)據(jù)端口級(jí)聯(lián)在一起；所述電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口 2固設(shè)于電路板4上且位于兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的正中間；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I和電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口 2設(shè)在電路板4的同一面；所述兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的各端口分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口2的端口對(duì)應(yīng)連接，并且電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口 2與微控制器的外圍接口相連接。電路板4兩端各設(shè)有一個(gè)固定通孔3。通過(guò)固定通孔3，不僅可利用螺絲將電路板4固定在移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)的下方，也可對(duì)電路板4與地面的間距進(jìn)行調(diào)整。
[0015]如圖2所示，兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I均采用原相科技公司的ADNS-3530、電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口 2采用標(biāo)準(zhǔn)10針的FPC扁平電纜插座。兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的數(shù)據(jù)端口(數(shù)據(jù)輸出端MISO、數(shù)據(jù)輸入端MOSI和時(shí)鐘輸入端SCLK)通過(guò)共用SPI總線(xiàn)級(jí)聯(lián)在一起?？煞謩e通過(guò)控制兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的片選端口 CS1、CS2對(duì)其進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。MOT1N為光電鼠標(biāo)傳感器I輸出的運(yùn)動(dòng)控制檢測(cè)端口，VCC、GND和AGND分別為光電鼠標(biāo)傳感器I的供電端、數(shù)字地端和模擬地端。電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口 2的數(shù)量為10，包括MISO、MOS1、SCLK、CS 1、CS2、MOTI ONl、MOT10N2、VCC、GND 和 AGND。
[0016]本實(shí)用新型的整體尺寸:長(zhǎng)*寬*高為60mm*21mm*5mm，供電電壓為1.9-3.3V。本實(shí)用新型應(yīng)用在微小型移動(dòng)機(jī)器人定位中，安裝在微小型移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)的下方。在微小型移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的運(yùn)動(dòng)控制檢測(cè)端口 MOT1N分別輸出中端信號(hào)，可通過(guò)控制兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的片選端口 CS (低電平有效)和SPI總線(xiàn)分別獲得兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I的位置信息(xl，yl)和(x2，y2)，然后根據(jù)兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器I之間的位置距離將它們的位置信息轉(zhuǎn)化為微小型移動(dòng)機(jī)器人的位置坐標(biāo)U，y)和方向角(Θ )0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊，其特征在于:包括電路板(4)、微控制器、兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)和一個(gè)電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2);所述兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)平行固設(shè)在電路板(4)上，并且兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的數(shù)據(jù)端口級(jí)聯(lián)在一起；所述電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)固設(shè)于電路板(4)上且位于兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的正中間；所述兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的各端口分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)的端口對(duì)應(yīng)連接，并且電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)與微控制器的外圍接口相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊，其特征在于:所述電路板(4 )兩端各設(shè)有一個(gè)固定通孔(3 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊，其特征在于:所述光電鼠標(biāo)傳感器(I)為原相科技公司的ADNS-3530，電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)為標(biāo)準(zhǔn)10針的FPC扁平電纜插座；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的數(shù)據(jù)輸出端MISO、數(shù)據(jù)輸入端MOSI和時(shí)鐘輸入端SCLK通過(guò)共用SPI總線(xiàn)級(jí)聯(lián)在一起并分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)的MISO、MOSI和SCLK對(duì)應(yīng)連接；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的片選端CS分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)的CSl和CS2對(duì)應(yīng)連接；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的運(yùn)動(dòng)控制檢測(cè)端MOT1N分別與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)的M0T10N1和M0T10N2對(duì)應(yīng)連接；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器(I)的供電端VCC、數(shù)字地端GND和模擬地端AGND分別與信號(hào)輸入\輸出控制端口(2)的VCC、GND和AGND對(duì)應(yīng)連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微小型移動(dòng)機(jī)器人光電定位模塊，包括電路板、微控制器、兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器和一個(gè)電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器平行固設(shè)在電路板上，并且兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的數(shù)據(jù)端口級(jí)聯(lián)在一起；電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口固設(shè)于電路板上且位于兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的正中間；兩個(gè)光電鼠標(biāo)傳感器的各端口分別與電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口的端口對(duì)應(yīng)連接，電源與信號(hào)輸入\輸出控制端口與微控制器的外圍接口相連接。本實(shí)用新型具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于裝配、累積誤差小、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，可安裝在移動(dòng)微機(jī)器人底盤(pán)的下方，精確測(cè)量它在XOY平面上的位置坐標(biāo)和方向角、利用航跡推算法進(jìn)行較高精度的定位。
【IPC分類(lèi)】G05B19/042
【公開(kāi)號(hào)】CN204650195
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520222760
【發(fā)明人】張大偉, 盛路晨, 崔志銘, 李海霞, 楊晨光, 鄧計(jì)才
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué), 鄭州雁橋電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日