本實用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測機(jī)器人頭部初始位置及控制其頭部轉(zhuǎn)動的裝置。

背景技術(shù)：

隨著新技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)4.0發(fā)展越來越快。人工智能的發(fā)展進(jìn)入了快車道，智能型機(jī)器人的使用場景越來越多。在實際應(yīng)用中，機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)動必不可少，現(xiàn)階段一般都采用電機(jī)驅(qū)動式轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計方面各有不同，尤其是如何判斷頭部的初始方位(也就是正方位)的方式各不相同。

由于現(xiàn)有的普通電機(jī)無法反饋轉(zhuǎn)角位置，在一些特殊應(yīng)用的場合，使用者需要獲取電機(jī)初始點位置，來判定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度。判斷電機(jī)位置的方法有很多，目前主流方案為增加角度傳感器，但此傳感器價格很高，需要一定的安裝精度，不利于使用在對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度輸出要求很精確的場合。

目前，帶角度反饋的電機(jī)，大多成本較高，安裝使用很不方便。需要使用比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝調(diào)校，推廣使用比較困難。另外有采用純機(jī)構(gòu)卡點的方式進(jìn)行判斷，不利于多次重復(fù)使用，對產(chǎn)品壽命等有很大影響。

光敏元件發(fā)展迅速，光耦傳感器技術(shù)越來越成熟，成本相對低廉，使用相對方便。利用光耦傳感器與機(jī)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，可實現(xiàn)電機(jī)位置讀取，從而可獲取電機(jī)初始位置。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種將光耦傳感器與機(jī)器人頭部的電機(jī)結(jié)合的技術(shù)方案，以實現(xiàn)機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動的控制、并判斷機(jī)器人頭部的初始位置，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種檢測機(jī)器人頭部初始位置及控制其頭部轉(zhuǎn)動的裝置，結(jié)構(gòu)簡單、能夠反饋電機(jī)初始位置以及轉(zhuǎn)角位置。

本實用新型的檢測機(jī)器人頭部初始位置及控制其頭部轉(zhuǎn)動的裝置，包括

-電機(jī)，用于驅(qū)動所述機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)動；

-擋片，設(shè)置在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子上；

-三個光耦傳感器，沿所述擋片的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置在所述機(jī)器人的頭部內(nèi)、并在擋片旋轉(zhuǎn)過程中能夠被擋片遮擋；

-控制器，根據(jù)任意一個所述光耦傳感器的信號控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)所述機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動角度。

進(jìn)一步的，三個所述光耦傳感器中的一個設(shè)置在所述機(jī)器人頭部正中央，另外兩個光耦傳感器分別與位于機(jī)器人頭部正中央的光耦傳感器相鄰，且與機(jī)器人頭部正中央的光耦傳感器的夾角為90°。

進(jìn)一步的，三個所述光耦傳感器通過RS485通信接口電路將信號傳輸給所述控制器。

進(jìn)一步的，所述控制器為ATMEGA64單片機(jī)。

借由上述方案，本實用新型通過在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上安裝擋片，控制器利用擋片觸發(fā)光耦傳感器產(chǎn)生的信號對電機(jī)的位置信息進(jìn)行識別并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動角度，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，且安裝方便，實用性較強(qiáng)。

上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

參見圖1，本實用新型一較佳實施例所述的一種檢測機(jī)器人頭部初始位置及控制其頭部轉(zhuǎn)動的裝置，包括電機(jī)，用于驅(qū)動機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)動；擋片，設(shè)置在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上；三個光耦傳感器，沿?fù)跗男D(zhuǎn)路徑設(shè)置在機(jī)器人的頭部內(nèi)、并在擋片旋轉(zhuǎn)過程中能夠被擋片遮擋；控制器，根據(jù)任意一個光耦傳感器的信號控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動角度。

具體的，本實用新型中三個光耦傳感器中的一個設(shè)置在機(jī)器人頭部正中央，另外兩個光耦傳感器分別與位于機(jī)器人頭部正中央的光耦傳感器相鄰，且與機(jī)器人頭部正中央的光耦傳感器的夾角為90°，即三個光耦傳感器的相對角度依次分別為0°、90°、180°。機(jī)器人在初始狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)動，當(dāng)擋片經(jīng)過這三個光耦傳感器中的任何一個時，光耦傳感器被擋片遮擋，產(chǎn)生一個脈沖信號，當(dāng)控制器檢測到來自三個位置上的光耦傳感器的任何一個信號后，即可識別出當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)角位置，依次來判斷當(dāng)前電機(jī)的位置信息。比如，當(dāng)中間的光耦傳感器(即相對角度為90°角的光耦傳感器)被電機(jī)上的擋片遮擋時，該光耦傳感器產(chǎn)生脈沖信號，即可識別出機(jī)器人頭部位置為90°，即位于正方向，有了該初始方向之后，如果頭部需要向左或向右旋轉(zhuǎn)某個角度，即可通過控制器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)頭部的轉(zhuǎn)動角度。

當(dāng)然，依據(jù)本實用新型的構(gòu)思，也可擴(kuò)展到使機(jī)器人身體轉(zhuǎn)動歸位的使用場合。機(jī)器人在初始商店時，為使機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動和身體轉(zhuǎn)動歸位，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)動角度過大造成加些機(jī)構(gòu)損壞，在初始上電時，機(jī)器人會自動運轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到固定位置的光耦傳感器時，控制器接收到位置信息，從而判斷是否需要糾正電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，從而使機(jī)器人的頭部和身體歸位。

具體的，本實用新型中，三個光耦傳感器通過RS485通信接口電路將信號傳輸給控制器，控制器為ATMEGA64單片機(jī)。成本低，易組裝。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。