用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统的制作方法

文档序号:10959607阅读:2000来源:国知局
用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统,包括智能扫地机壳体,其特征在于:所述的智能扫地机壳体内集成有主控MCU,与主控MCU相连的装置有编码器和电机驱动模块;壳体底部设置双轮检测结构,该结构具有两个驱动轮,两个检测轮,四组减速器,四个编码器,检测轮与驱动轮在同一轴线上,分别通过减速器与编码器连接,且采用中心对称结构。本实用新型结构简单,能够对运行中产生的方向误差进行检测并修正。
【专利说明】
用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及机电一体化技术领域,特别是一种用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统。
【背景技术】
[0002]智能扫地机的关键技术是全覆盖算法的实现,算法实现的前提是智能扫地机按照预设轨迹行驶。智能扫地机在工作状态出现车轮打滑时,若不能对打滑引起的误差进行修正,智能扫地机将偏离预设行驶轨迹,导致其工作效率降低。三轴陀螺仪是一种在车轮打滑检测与修正系统中使用最为广泛的传感器,主要存在以下问题:其一,三轴陀螺仪自身存在零点漂移,不能检测长时间工作中出现的小角度误差;其二,利用三轴陀螺仪实现该系统的算法复杂,对控制器性能要求高。

【发明内容】

[0003]本实用新型是为了解决现有技术所存在的不足,提出一种新型的智能扫地机车轮打滑检测与修正系统。
[0004]为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统,包括智能扫地机壳体,其特征在于:所述的智能扫地机壳体内集成有主控MCU,与主控MCU相连的装置有编码器和电机驱动模块;壳体底部设置双轮检测结构。
[0006]所述的双轮检测结构,具有两个驱动轮,两个检测轮,四组减速器,四个编码器,检测轮与驱动轮在同一轴线上,分别通过减速器与编码器连接,且采用中心对称结构。
[0007]所述的驱动轮分别由同一型号的电机驱动,主控MCU通过电机驱动模块实现对电机的控制,电机的工作状态决定驱动轮的运转状态。
[0008]所述的检测轮依靠地面摩擦力转动,用来测量智能扫地机实际行驶状态。
[0009]所述的减速器用来调节智能扫地机行驶速度,并且使编码器的采样精度一致。
[0010]所述的编码器用于采集车轮的转动信息,利用主控MCU对编码器输出脉冲计数,计算车轮转动距离。
[0011 ]与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:双轮检测结构具有容错性,简单可靠,利用该结构的智能扫地机车轮打滑检测与修正系统,能够累计长时间运行产生的小角度误差,实时检测并修正智能扫地机的运行方向误差并修正,减少智能扫地机清扫时间,提高其工作效率。
【附图说明】
[0012]图1为实施例中用于智能扫地机的双轮检测结构示意图。
[0013]图2为实施例中用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。参见图1,一种用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统,所述智能扫地机具有壳体I,壳体底部前端设置万向轮61,底部后端设置双轮检测结构,在驱动轮21内侧设置检测轮22,驱动轮与检测轮在同一轴线上且采用中心对称结构,驱动轮旁边设置驱动电机31,在驱动轮和检测轮旁边分别设置编码器51和减速器41,减速器的输入端与轮子相连接,编码器的输入端与减速器的输出端相连接,电机的输出端与减速器的输出端相连接。
[0015]参见图2,所述智能扫地机壳体内部集成有主控MCU,与主控MCU相连接的设置有编码器和驱动模块,编码器的输出端与主控MCU的输入端相连接,驱动模块的输出端与电机的输入端相连接。主控MCU对各个编码器输出脉冲计数,计算每个车轮的转动距离,驱动模块根据主控MCU的指令分别控制每个电机的转动。
[0016]智能扫地机正常行驶时,在直线行走状态,驱动轮与检测轮行驶的距离相等;在转弯状态,驱动轮与检测轮行驶距离对应成比例。出现打滑现象时,由于检测轮相对于驱动轮没有转动,驱动轮与检测轮转动距离的比例关系与正常行驶状态不同。
[0017]使用时,主控MCU发送驱动信号给驱动模块,驱动模块收到信号后控制电机的开关,使驱动轮转动,检测轮依靠地面摩擦力转动,主控MCU按照固定的时间周期对驱动轮与检测轮的编码器输出脉冲计数,计算每个轮子的实际转动距离,主控MCU根据正常行驶状态下驱动轮与检测轮转动距离的比例关系,计算智能扫地机实际工作中的运行方向误差,若方向误差超过误差阈值,主控MCU根据误差值控制电机转动,修正智能扫地机运行方向。该设计可以与多种移动机器人结合使用,以检测并修正由车轮打滑引起的误差。
[0018]由于智能扫地机非本申请要点,鉴于其可参照现有技术,此文不作详细介绍。
[0019]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式,凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进,这些改进也应视为本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种用于智能扫地机的车轮打滑检测与修正系统,包括智能扫地机壳体,其特征在于:所述的智能扫地机壳体内集成有主控MCU,与主控MCU相连的装置有编码器和电机驱动模块;壳体底部设置双轮检测结构,所述双轮检测结构具有两个驱动轮,两个检测轮,四组减速器,四个编码器,检测轮与驱动轮在同一轴线上,且采用中心对称结构。
【文档编号】A47L11/40GK205649470SQ201620003993
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年1月6日 公开号201620003993.2, CN 201620003993, CN 205649470 U, CN 205649470U, CN-U-205649470, CN201620003993, CN201620003993.2, CN205649470 U, CN205649470U
【发明人】李泉溪, 赵帅鹏, 杨立身, 原立格, 苏百顺, 张保定, 施曼, 李若舟, 宋培芬
【申请人】河南理工大学
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