一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，包括光電傳感器、光發(fā)射接收板、比較器比較板、光電耦合器、選通器，以及用于接收所述選通器輸出數(shù)字信號并產(chǎn)生脈沖、使能和方向信號的單片機(jī)，光電傳感器與光發(fā)射接收板的輸入端相接，光發(fā)射接收板的輸出端與比較器比較板的輸入端相接，比較器比較板的輸出端與光電耦合器的輸入端相接，光電耦合器的輸出端與選通器的輸入端相接，選通器的輸出端與單片機(jī)的輸入端相接，單片機(jī)的輸出端接有放大電路，放大電路的輸出端接有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板輸出端與步進(jìn)電機(jī)相接。該機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)尋線控制系統(tǒng)相比較，易于實(shí)現(xiàn)、成本低，且適用于機(jī)器人比賽等精度要求不太高的場合。
【專利說明】一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展提高，科技不斷地在提升。在一種自動(dòng)行走機(jī)器人的應(yīng)用中，希望機(jī)器人能夠自動(dòng)地按照地面上的某種白色指示線到達(dá)目的地。若采步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以滿足以上要求，但由于地面的各種因素，比如地面較光滑等，導(dǎo)致機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)打滑或丟步，機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中一旦有打滑或丟步現(xiàn)象，則不能準(zhǔn)確到達(dá)目的地。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)。該機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)尋線控制系統(tǒng)相比較，易于實(shí)現(xiàn)、成本低，且適用于機(jī)器人比賽等精度要求不太高的場合。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:包括用于隨時(shí)采集地面指示線信號以檢測機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪位置狀態(tài)的光電傳感器、用于將所述光電傳感器輸出的檢測結(jié)果進(jìn)行放大處理的光發(fā)射接收板、用于接收所述光發(fā)射接收板輸出模擬信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的比較器比較板、用于傳輸所述比較器比較板輸出的數(shù)字信號的光電耦合器、用于接收所述光電耦合器輸出的數(shù)字信號并控制所述數(shù)字信號是否通過的選通器，以及用于接收所述選通器輸出數(shù)字信號并產(chǎn)生脈沖、使能和方向信號的單片機(jī)，所述光電傳感器與所述光發(fā)射接收板的輸入端相接，所述光發(fā)射接收板的輸出端與比較器比較板的輸入端相接，所述比較器比較板的輸出端與光電耦合器的輸入端相接，所述光電耦合器的輸出端與選通器的輸入端相接，所述選通器的輸出端與單片機(jī)的輸入端相接，所述單片機(jī)的輸出端接有用于將單片機(jī)輸出的脈沖、使能和方向信號放大的放大電路，所述放大電路的輸出端接有用于接收經(jīng)放大的脈沖、使能和方向信號并進(jìn)行分頻處理后控制步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的輸出端與步進(jìn)電機(jī)相接。
[0005]上述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，分別為左步進(jìn)電機(jī)和右步進(jìn)電機(jī)。
[0006]上述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)采用八189^52單片機(jī)。
[0007]上述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述選通器為74150選通器。
[0008]上述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述光電耦合器采用線性光電耦合器。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎合理。
[0011]2、本實(shí)用新型設(shè)置使用起來比較方便，且使用壽命長。
[0012]3、本實(shí)用新型
[0013]4、本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0014]綜上所述，該系統(tǒng)在單片機(jī)的控制下，采集、存儲(chǔ)、處理尋線系統(tǒng)輸入的教字信號.并通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來控制步進(jìn)電機(jī).使機(jī)器人按照預(yù)設(shè)的路線行走，該系統(tǒng)還具有自動(dòng)糾偏、準(zhǔn)確可靠，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，為機(jī)器人行走的準(zhǔn)確性提供了可靠保證。此系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)、成本低，適用于機(jī)器人比賽等精度要求不太高的場合，值得推廣使用。
[0015]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]I 一光電傳感器；2—光發(fā)射接收板；3—比較器比較板；
[0019]4一光電親合器；5—選通器；6—單片機(jī)；
[0020]7一放大電路；8—步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板；9一左步進(jìn)電機(jī)；
[0021]10一右步進(jìn)電機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，包括用于隨時(shí)采集地面指示線信號以檢測機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪位置狀態(tài)的光電傳感器1、用于將所述光電傳感器I輸出的檢測結(jié)果進(jìn)行放大處理的光發(fā)射接收板2、用于接收所述光發(fā)射接收板2輸出模擬信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的比較器比較板3、用于傳輸所述比較器比較板3輸出的數(shù)字信號的光電耦合器4、用于接收所述光電耦合器4輸出的數(shù)字信號并控制所述數(shù)字信號是否通過的選通器5，以及用于接收所述選通器5輸出數(shù)字信號并產(chǎn)生脈沖、使能和方向信號的單片機(jī)6，所述光電傳感器I與所述光發(fā)射接收板2的輸入端相接，所述光發(fā)射接收板2的輸出端與比較器比較板3的輸入端相接，所述比較器比較板3的輸出端與光電耦合器4的輸入端相接，所述光電耦合器4的輸出端與選通器5的輸入端相接，所述選通器5的輸出端與單片機(jī)6的輸入端相接，所述單片機(jī)6的輸出端接有用于將單片機(jī)6輸出的脈沖、使能和方向信號放大的放大電路7，所述放大電路7的輸出端接有用于接收經(jīng)放大的脈沖、使能和方向信號并進(jìn)行分頻處理后控制步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板8，所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板8的輸出端與步進(jìn)電機(jī)相接。
[0023]本實(shí)施例中，所述步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，分別為左步進(jìn)電機(jī)9和右步進(jìn)電機(jī)10。所述單片機(jī)6采用AT89c52單片機(jī)。所述選通器5為74150選通器。所述光電耦合器4采用線性光電耦合器。
[0024]本實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)的核心是采用了 AT89c52單片機(jī)作為控制芯片，AT89C52單片機(jī)是一種低功耗、高性能的含有8KB閃速可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器的8位CMOS微控制器。整個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)是由A189C52單片機(jī)產(chǎn)生脈沖、使能、方向信號，這些信號經(jīng)過放大后輸入到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板將脈沖信號進(jìn)行分頻，所謂分頻即“細(xì)分”，通過對脈沖進(jìn)行細(xì)分之后，有利于改善步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能。分頻脈沖、使能和方向信號輸入步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中利用尋線系統(tǒng)隨時(shí)采集地面上指示線的信號檢測自身的位置狀態(tài).通過光發(fā)射接收板放大后模擬信號輸入到比較器比較板，被轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并經(jīng)過光電耦合隔離后，輸入到74150選通器，再依次將信號輸入到AT89C52單片機(jī)。在單片機(jī)中將此輸人信號值與程序預(yù)設(shè)的理論信號值進(jìn)行比較，通過比較結(jié)果來判斷當(dāng)前機(jī)器人位置的準(zhǔn)確性。若兩信號值相符，則機(jī)器人認(rèn)為行走的路線是正確的。若兩信號值不相符，則機(jī)器人認(rèn)為行走的路線不正確，于是單片機(jī)立即根據(jù)比較結(jié)果作出響應(yīng)，以便即時(shí)地調(diào)正當(dāng)前的不正確位置。
[0025] 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:包括用于隨時(shí)采集地面指示線信號以檢測機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪位置狀態(tài)的光電傳感器用于將所述光電傳感器(1)輸出的檢測結(jié)果進(jìn)行放大處理的光發(fā)射接收板(2^用于接收所述光發(fā)射接收板(2)輸出模擬信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的比較器比較板(3^用于傳輸所述比較器比較板⑶輸出的數(shù)字信號的光電耦合器(4)、用于接收所述光電耦合器(4)輸出的數(shù)字信號并控制所述數(shù)字信號是否通過的選通器(5),以及用于接收所述選通器(5)輸出數(shù)字信號并產(chǎn)生脈沖、使能和方向信號的單片機(jī)￠)，所述光電傳感器(1)與所述光發(fā)射接收板(2)的輸入端相接，所述光發(fā)射接收板(2)的輸出端與比較器比較板⑶的輸入端相接，所述比較器比較板⑶的輸出端與光電耦合器⑷的輸入端相接，所述光電耦合器⑷的輸出端與選通器⑶的輸入端相接，所述選通器(5)的輸出端與單片機(jī)￠)的輸入端相接，所述單片機(jī)￠)的輸出端接有用于將單片機(jī)(6)輸出的脈沖、使能和方向信號放大的放大電路(7),所述放大電路⑵的輸出端接有用于接收經(jīng)放大的脈沖、使能和方向信號并進(jìn)行分頻處理后控制步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(8),所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板⑶的輸出端與步進(jìn)電機(jī)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，分別為左步進(jìn)電機(jī)(9)和右步進(jìn)電機(jī)(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(6)采用八189。52單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述選通器(5)為74150選通器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述光電耦合器(4)采用線性光電耦合器。
【文檔編號】G05D1/02GK204241961SQ201420702081
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】李銳 申請人:陜西亞泰電器科技有限公司