專利名稱：一種沿軌道行駛精確定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行駛時(shí)定位裝置，特別是一種沿軌道行駛精確定位裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機(jī)器人及小型車輛的定位手段主要有軌道定位、激光定位、RFID定位、GPS
定位等。 軌道定位具有垂直于行駛方向定位精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但是行駛方向上的定位無法保證。激光定位是采用了激光發(fā)射的原理，激光發(fā)射器發(fā)出發(fā)散的激光，通過接受發(fā)射回來的激光來判斷與周邊環(huán)境的距離，從而實(shí)現(xiàn)定位。該方法定位精度較高，搭載便捷，但是只能運(yùn)用在周圍有固定特征的環(huán)境，有一定的局限性，同時(shí)定位精度只能達(dá)到厘米級(jí)。RFID定位方式是通過在需要停止的地方預(yù)埋RFID標(biāo)簽的方法給機(jī)器人一個(gè)停止信號(hào)，該方法定位精度和機(jī)器人的移動(dòng)速度及響應(yīng)時(shí)間有密切關(guān)系，精度也不高，但原理簡(jiǎn)單適用于不要求嚴(yán)格定位精度的場(chǎng)合。GPS定位方式被廣泛的采用在汽車上，該方式通過衛(wèi)星，具有覆蓋面廣，定位快捷方便，同時(shí)定位精度受很多方面影響，如周圍環(huán)境，在遮擋較少的情況下，能搜索到的衛(wèi)星數(shù)多，定位穩(wěn)定且精度較高，反之則精度降低，信號(hào)也會(huì)不穩(wěn)定。不同的GPS采用不同的運(yùn)算方法，如差分，RTK等定位精度比一般車載GPS高可達(dá)厘米級(jí)，但是價(jià)格較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低廉的即能保證垂直于行駛方向精確定位的、又能保證行駛方向定位的軌道行駛精確定位裝置。一種沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于包括有一段軌道，軌道的首端或兩端設(shè)置成箭頭形狀，在移動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱排列的安裝塊，兩安裝塊之間的距離以能在軌道上滑行為準(zhǔn)，兩安裝塊沿著滑行方向的前端設(shè)置有便于卡入軌道的八字形開口，在安裝塊八字形開口兩側(cè)面設(shè)置有兩排的滑輪，在兩安裝塊上朝向軌道的面上裝有一個(gè)紅外對(duì)射管，在軌道上需要定位的位置的兩側(cè)面開設(shè)有長(zhǎng)度為3mm±0. 5mm的與紅外對(duì)射管相對(duì)應(yīng)的縫隙，或者是在兩安裝塊上朝向軌道的兩側(cè)面上裝有紅外接收管、在軌道上需要定位的位置設(shè)置有紅外發(fā)射管。在需要精確定位的地方鋪設(shè)一段長(zhǎng)軌道，軌道兩端為箭頭狀，在移動(dòng)機(jī)構(gòu)下方安裝有兩個(gè)安裝塊，此安裝塊的間距略大于軌道寬度，安裝塊與軌道接觸的地方有兩排小滑輪，兩安裝塊前部開口呈“八”字形，安裝塊沿軌道的面上裝有紅外對(duì)射管。在軌道上需要定位的位置裝有與紅外對(duì)射管相對(duì)應(yīng)的縫隙。車輛在接近軌道時(shí)會(huì)減速并初步對(duì)準(zhǔn)軌道，誤差可在土 10cm,機(jī)器人進(jìn)入軌道時(shí),若定位不夠精確，但在誤差范圍以內(nèi)時(shí)，車體在向前行進(jìn)的過程中，車體導(dǎo)軌上的滑輪組將與地面導(dǎo)軌接觸，并沿著地面導(dǎo)軌箭頭的形狀，糾正其位置，最終使車體完全處于導(dǎo)軌上，達(dá)到定位精度的要求。當(dāng)機(jī)器人即將到達(dá)指定位置時(shí)紅外接收管將接收到來自軌道的紅外發(fā)射管的信息，認(rèn)為定位完成。在安裝塊上朝向軌道的兩側(cè)面上還裝有RFID標(biāo)簽接收器，其安裝于安裝塊沿著滑行方向的紅外對(duì)射管或紅外接收管的前端，在軌道上縫隙或紅外發(fā)射管的前方設(shè)置有RFID標(biāo)簽。在安裝塊帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)即將到達(dá)指定指定位置時(shí)RFID接受器將首先接收RFID標(biāo)簽的信息并減速，之后紅外接收管將接收到來自軌道的紅外發(fā)射管的信息實(shí)現(xiàn)定位。所述的安裝塊上的RFID標(biāo)簽接收器與紅外接收管或紅外對(duì)射管之間的距離為9 Ilcm0
在軌道上需要定位的位置處的縫隙的前方與后方還設(shè)置有兩個(gè)規(guī)格相同的縫隙，各縫隙之間的距離為3mm。在軌道上需要定位的位置設(shè)置有紅外發(fā)射管的前方與后方還設(shè)置有兩個(gè)紅外發(fā)射管，各紅外發(fā)射管之間的距離為3mm。在前后方加設(shè)縫隙或紅外發(fā)射管起到預(yù)定位的作用。所述的一段的軌道可以由幾小段的分軌道構(gòu)成，兩分軌道之間采用采用連接塊進(jìn)行連接。綜上所述的，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、成本低廉的方式完成移動(dòng)機(jī)構(gòu)高精度的定位。此機(jī)構(gòu)繼承了軌道式定位機(jī)構(gòu)垂直于行駛路徑上定位精度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了行駛方向上無法準(zhǔn)確定位的缺點(diǎn)。本發(fā)明將兩安裝塊在軌道滑行方向的前端開口設(shè)置成“八”字形結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)滾輪布置，對(duì)上軌的定位誤差有較大的容錯(cuò)能力；采用紅外對(duì)射管來完成定位成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相較GPS有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，同時(shí)這種結(jié)合定位的方式在精度上勝過原有的各種常用的定位方式。


圖I是沿軌道行駛精確定位裝置的安裝塊將步入軌道的示意圖。 圖2為紅外對(duì)射定位邏輯流程圖。標(biāo)號(hào)說明I安裝塊2小滑輪3軌道4 RFID標(biāo)簽接收器5紅外接收管6RFID標(biāo)簽7紅外發(fā)射管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實(shí)施例I
一種如圖1-2所示的沿軌道行駛精確定位裝置包括有兩個(gè)固定于移動(dòng)機(jī)構(gòu)底部的安裝塊I、兩排安裝在安裝塊沿軌道滑行方向前端設(shè)置的八字開口兩側(cè)的小滑輪2、首尾兩端設(shè)置成箭頭狀的軌道3、軌道連接塊組成。
在安裝塊I上設(shè)置有RFID標(biāo)簽接收器4、紅外接收管5和安裝在軌道上的RFID標(biāo)簽6、三組紅外發(fā)射管7組成。RFID標(biāo)簽接收器安裝于紅外接收管前約10cm，起粗定位及減速預(yù)警作用，軌道上的三組紅外發(fā)射管8間隔3mm均布，其中中間的紅外發(fā)射管正對(duì)著需要定位的點(diǎn)。軌道間的連接及與地面的安裝通過連接塊4實(shí)現(xiàn)，連接塊4上通過四個(gè)地腳螺栓與地面連接，各通過兩個(gè)螺栓將兩條軌道連接起來。定位邏輯為小車進(jìn)入軌道后，首先檢測(cè)到RFID標(biāo)簽的信息，小車開始減速，繼續(xù)前進(jìn)將檢測(cè)到I號(hào)紅外發(fā)射管，小車?yán)^續(xù)小幅前進(jìn)，檢測(cè)到對(duì)準(zhǔn)2號(hào)紅外管后停止。若前進(jìn)幅度過大直接越過了 2號(hào)紅外管，對(duì)上3號(hào)紅外，則控制小車向后一段很小的距離，若向后距離過大，對(duì)上I號(hào)紅外，則再發(fā)送向前指令，如此循環(huán)直至對(duì)準(zhǔn)2號(hào)紅外。本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。 實(shí)施例2
沿軌道行駛精確定位裝置包括有兩個(gè)固定于移動(dòng)機(jī)構(gòu)底部的安裝塊I、兩排安裝在安裝塊沿軌道滑行方向前端設(shè)置的八字開口兩側(cè)的小滑輪2、首端設(shè)置成箭頭狀的軌道3、軌道連接塊4組成。在安裝塊上安裝有紅外對(duì)射管，在軌道需要定位的個(gè)位置處的兩側(cè)面開設(shè)有3_±0· 5mm的縫隙。本實(shí)施例未述部分與實(shí)施例I相同。
權(quán)利要求
1.一種沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于包括有一段軌道，軌道的首端或兩端設(shè)置成箭頭形狀，在移動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱排列的安裝塊，兩安裝塊之間的距離以能在軌道上滑行為準(zhǔn)，兩安裝塊沿著滑行方向的前端設(shè)置有便于卡入軌道的八字形開口，在安裝塊八字形開口兩側(cè)面設(shè)置有兩排的滑輪，在兩安裝塊上朝向軌道的面上裝有一個(gè)紅外對(duì)射管，在軌道上需要定位的位置的兩側(cè)面開設(shè)有長(zhǎng)度為3mm±0. 5mm的與紅外對(duì)射管相對(duì)應(yīng)的縫隙，或者是在兩安裝塊上朝向軌道的兩側(cè)面上裝有紅外接收管、在軌道上需要定位的位置設(shè)置有紅外發(fā)射管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于在安裝塊上朝向軌道的兩側(cè)面上還裝有RFID標(biāo)簽接收器，其安裝于安裝塊沿著滑行方向的紅外對(duì)射管或紅外接收管的前端，在軌道上縫隙或紅外發(fā)射管的前方設(shè)置有RFID標(biāo)簽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于所述的安裝塊上的RFID標(biāo)簽接收器與紅外接收管或紅外對(duì)射管之間的距離為9 11cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于在軌道上需要定位 的位置處的縫隙的前方與后方還設(shè)置有兩個(gè)規(guī)格相同的縫隙，各縫隙之間的距離為3_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于在軌道上需要定位的位置設(shè)置有紅外發(fā)射管的前方與后方還設(shè)置有兩個(gè)紅外發(fā)射管，各紅外發(fā)射管之間的距離為3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沿軌道行駛精確定位裝置，其特征在于所述的一段的軌道可以由幾小段的分軌道構(gòu)成，兩分軌道之間采用采用連接塊進(jìn)行連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沿軌道行駛精確定位裝置，包括有一段兩端設(shè)置成箭頭形狀的軌道，在移動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱排列的安裝塊，兩安裝塊之間的距離以能在軌道上滑行為準(zhǔn)，兩安裝塊沿著滑行方向的前端設(shè)置有便于卡入軌道的八字形開口，在安裝塊八字形開口兩側(cè)面設(shè)置有兩排的滑輪，在兩安裝塊上朝向軌道的面上裝有一個(gè)紅外對(duì)射管，在軌道上需要定位的位置的兩側(cè)面開設(shè)有長(zhǎng)度為3mm±0.5mm的與紅外對(duì)射管相對(duì)應(yīng)的縫隙。本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、成本低廉的方式完成移動(dòng)機(jī)構(gòu)高精度的定位。此機(jī)構(gòu)繼承了軌道式定位機(jī)構(gòu)垂直于行駛路徑上定位精度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了行駛方向上無法準(zhǔn)確定位的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01V8/20GK102968121SQ20121049285
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者詹仁俊, 張豐, 陳釗, 鄭勇, 謝聿琳, 林大增 申請(qǐng)人:福建省電力有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 福建省電力有限公司福州電業(yè)局, 浙江國(guó)自機(jī)器人技術(shù)有限公司