一种行走及转向控制方式的机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人行走及转向控制方式。

背景技术：

现有机器人行走多为固定轨迹式机器人，这种机器人主要采用直线驱动的方式行走，另外，无固定轨迹的机器人则需要实时计算自身质量和速度来保持平衡，对于轮式机器人而言，路面的平整则影响最大，如何保持行走平衡并且快速行走仍需要改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述机器人行走及转向过程中的问题，提出一种机器人行走及转向控制方式。

一种行走转向机器人及其控制方式，其特征在于，所述行走转向机器人包括传感器模块、测速模块、变速模块、控制模块、万向轮单元、万向轮驱动单元、驱动轴、车轮单元；所述测速码盘与车轮同轴；所述测速模块包括测速码盘、测速光耦单元。

所述传感器模块包括障碍物传感器、位移传感器，用于障碍物检测和速度检测。

所述电机单元包括第一电机、第二电机、第三电机；所述万向轮包括第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮；所述控制模块包括：主控器和电池模块，主控器通过程序单元设定第一电机和第二电机转速比实现转向。

车轮单元位于所述万向轮外侧，测速码盘切割测速光耦发出红外线，用于车轮速度检测；所述万向驱动单元包括第一电机驱动电路、第二电机驱动电路和第三电机驱动电路；所述万向轮驱动单元根据控制信号驱动直流电机转动带动万向轮转动。所述驱动轴与第三电机相连，用于驱动第三万向轮竖直方向位置。

变速模块包括第一电机及其驱动电路、第二电机及其驱动电路，第三电机及其驱动电路。

第一电机与第一电机驱动电路相连，所述第二电机与第二电机驱动电路相连，所述第三电机与第三电机驱动电路相连。

优选的，行走转向机器人转向命令为左转时转速比为第一转速比，转向命令为右转时所述转向比为第二转速比，未检测到障碍信号时所述转向比为第三转速比。

行走转向机器人第三转速比时，驱动轴调节至最高位置，使第三转向轮离地。

一种机器人行走转向控制方式包括以下步骤：a.所述行走转向机器人控制模块在接收到转向命令后，控制模块通过调节变速模块的第一电机、第二电机按所述变速比控制第一万向轮，第二万向轮实现转向；b.测速光耦单元测量车轮单元转动速度，实现速度反馈；c．第一电机与第二电机恢复第三转速比。

附图说明

图1是一种行走转向控制方式的机器人原理图。

具体实施方式

一种行走转向机器人及其控制方式，其特征在于，所述行走转向机器人包括传感器模块、测速模块、变速模块、控制模块、万向轮单元、万向轮驱动单元、驱动轴、车轮单元；所述测速码盘与车轮同轴；所述测速模块包括测速码盘、测速光耦单元；

所述传感器模块包括障碍物传感器、位移传感器，用于障碍物检测和速度检测；

所述电机单元包括第一电机、第二电机、第三电机；所述万向轮包括第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮；所述控制模块包括：主控器和电池模块，主控器通过程序单元设定第一电机和第二电机转速比实现转向。

车轮单元位于所述万向轮外侧，测速码盘切割测速光耦发出红外线，用于车轮速度检测；所述万向驱动单元包括第一电机驱动电路、第二电机驱动电路和第三电机驱动电路；所述万向轮驱动单元根据控制信号驱动直流电机转动带动万向轮转动。所述驱动轴与第三电机相连，用于驱动第三万向轮竖直方向位置。

变速模块包括第一电机及其驱动电路、第二电机及其驱动电路，第三电机及其驱动电路。

第一电机与第一电机驱动电路相连，所述第二电机与第二电机驱动电路相连，所述第三电机与第三电机驱动电路相连。

优选的，行走转向机器人转向命令为左转时转速比为第一转速比，转向命令为右转时所述转向比为第二转速比，未检测到障碍信号时所述转向比为第三转速比。

行走转向机器人第三转速比时，驱动轴调节至最高位置，使第三转向轮离地。

一种机器人行走转向控制方式包括以下步骤：a.所述行走转向机器人控制模块在接收到转向命令后，控制模块通过调节变速模块的第一电机、第二电机按所述变速比控制第一万向轮，第二万向轮实现转向；b.测速光耦单元测量车轮单元转动速度，实现速度反馈；c．第一电机与第二电机恢复第三转速比。

优选的，设置第一转速比为1:50，机器人右轮转速较大，实现左转，第三转轮落地，机器人与地面的摩擦力增大，机器人稳定转速；设置第二转速比为50:1，机器人左转，第三转轮落地；设置第三转速50:50，机器人直行，第三转轮离地，机器人与地面的摩擦力减小。在地面不平整时，机器人左右万向轮存在速度差，第三万向轮落地辅助平衡并减速，在机器人行走速度过快时，通过第三万向轮实现减速。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种行走及转向控制方式的机器人，包括传感器模块、测速模块、变速模块、控制模块、万向轮单元、万向轮驱动单元、电机单元、驱动轴、车轮单元；所述测速码盘与车轮同轴；所述测速模块包括测速码盘、测速光耦单元。传感器模块包括障碍物传感器、位移传感器；所述万向轮包括第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮；第三转速比时，驱动轴调节至最高位置，使第三万向轮离地。所述行走转向机器人还可通过第三万向轮进行减速控制和加速控制。转向命令为左转时转速比为第一转速比，转向命令为右转时所述转向比为第二转速比，未检测到障碍信号时所述转向比为第三转速比。提高了机器人行走及转向的稳定性。

技术研发人员：管志伟;汪明;周易斌;王梓洋;冯雨琪
受保护的技术使用者：成都伟嘉斯特科技有限公司
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2018.02.16