弯冲刺运动。此时将更新其坐标为(X-1，Y)，在X-1〈1F的前提下，判断其坐标是不是(F，F)、(F，10)、(10，F)、( 10，10)其中的一个，如果不是将继续执行新的冲刺命令，如果是则通知控制器已经冲刺到终点，然后置返航探索标志为1，微微鼠准备返程探索；
7)当微微鼠冲刺到达(F，F)、(F，10)、(10，F)、(10，10)后会准备冲刺后的返程探索以便搜寻更优的路径，控制器会调出其已经存储的迷宫信息，然后计算出可能存在的其它最佳路径，然后返程开始进入其中认为最优的一条。
[0060]8)为了能够实现微微鼠准确的坐标计算功能，在冲刺过程中，微微鼠左右的传感器S2和S5会时刻对周围的迷宫挡墙和柱子进行探测，如果S2或者S5发现传感器信号发生了跃变，则说明微微鼠进入了迷宫挡墙和柱子的交接点，老鼠准备离开当前的迷宫格子，STM32F407会根据微微鼠当前运行的距离进行精确补偿，此方法可以彻底消除微微鼠在已经冲刺路径中行驶累计的误差，为微微鼠准确冲刺奠定了基础。
[0061]9)为了能够减少光源对微微鼠冲刺的干扰，本发明加入了光电传感器了 LI，此传感器会在微微鼠冲刺阶段对周围的异常光源进行读取，并自动送给控制器做实时补偿，消除了外界光源对冲刺的干扰。
[0062]10)在微微鼠运行过程中，STM32F407会对直流电机X和电机Y的转矩进行在线辨识，当电机的转矩受到外界干扰出现较大抖动时，控制器会利用直流电机力矩与电流的关系进行时候补偿，减少了电机转矩抖动对微微鼠高速冲刺的影响。
[0063]11)当微电脑完成整个冲刺过程到达(F，F)、(F，10)、(10，F)、( 10，10)，微微鼠会置探索标志为1，微微鼠返程探索回到起始点(0，0)，STM32F407将控制LM629使得微微鼠在起始坐标(0，O)中心点停车，然后重新调整LM629的PffM波输出，使得电机X和电机Y以相反的方向运动，并在陀螺仪的控制下，原地旋转180度，然后停车I秒，二次调取迷宫信息，然后根据算法算出优化迷宫信息后的最优冲刺路径，然后置冲刺标志为1，系统进入二次快速冲刺阶段。然后按照冲刺——探索冲刺，完成多次的冲刺，以达到快速冲刺的目的。
[0064]本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是包括电池装置、传感器装置、陀螺仪装置G、真空抽吸装置和控制单元模块； 所述电池装置分别电连接控制单元模块、电机X、电机Y和电机M，所述传感器装置和陀螺仪装置分别信号连接控制单元模块，所述控制单元模块分别信号连接电机X、Y和M ; 所述电机X和电机Y位于两侧，电机M位于尾部，所述陀螺仪装置G位于中心位置； 所述传感器装置包括位于两侧的红外传感器SI和S6，位于前端的红外传感器S2和S5，所述传感器S1、S6共同作用判断前方挡墙，传感器S2判断其左边挡墙的存在，传感器S5判断其右边挡墙的存在，同时S2和S5合作为直线运动提供导航依据； 所述控制单元模块包括上位机程序模块和运动控制程序模块，所述上位机程序模块包括STM32F407处理器，所述运动控制程序模块包括LM629处理器，所述LM629处理器包括两轴行走伺服控制单元和单轴真空吸附伺服控制单元，所述STM32F407处理器电性连接LM629处理器，所述两轴行走伺服控制单元信号连接单轴真空吸附伺服控制单元。2.根据权利要求1所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是还包括有电压传感器VI，所述电压传感器Vl电连接电池装置，信号连接控制单元模块的STM32F407处理器。3.根据权利要求1所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是还包括光补偿传感器LI，所述光补偿传感器LI信号连接控制单元模块的STM32F407处理器。4.根据权利要求1所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是还包括有电流传感器Cl和C2，所述电流传感器Cl和C2信号连接STM32F407处理器。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是所述LM629处理器信号连接电机X和电机Y，所述电机X和Y分别传动联接微微鼠的两轮。6.根据权利要求5所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是所述电机X和Y为高速永磁直流电机，所述电机M为微型直流电机。7.根据权利要求1至4中任意一项所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，其特征是所述红外传感器SI和S2信号发射方向间的夹角为75°?90°角，所述红外传感器S5和S6信号发射方向间的夹角为75°?90°角。8.一种如权利要求1所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制方法，其特征是具体步骤如下: 1)检测电池电压，处于低压控制器将报警并提示充电；如果电压正常，则并调出已经探索后的最优迷宫; 2)冲刺方向检测，红外传感器S1、S6和会对冲刺路径上的前方环境进行判断，确定有无挡墙进入运动范围，如存在挡墙将向STM32F407发出中断请求，禁止LM629工作，封锁微微鼠的高速直流电机X和电机Y的PWM驱动信号，使微微鼠静止在原地，然后二次判断迷宫确定前方信息，防止信息误判； 3)迷宫冲刺，微微鼠沿着X和Y轴快速冲刺，控制器判断其坐标是否为终点，如果不是将继续执行新的冲刺命令，如果是则通知控制器已经冲刺到终点，然后置返航探索标志为I，微微鼠准备返程探索； 4)返程冲刺，到达终点后会准备冲刺后的返程探索以便搜寻更优的路径，控制器会调出其已经存储的迷宫信息，然后计算出可能存在的其它最佳路径，然后返程开始进入其中认为最优的一条； 5 )迷宫返程，在微微鼠进入迷宫返程探索时，其导航的传感器S1、S2、S5、S6将工作，并把反射回来的光电信号送给STM32F407，经STM32F407判断后送给LM629，由LM629运算后与STM32F407进行通讯，然后由控制器送控制信号给导航的电机X和电机Y进行确定:如果进入已经搜索的区域将进行快速前进，如果是未知返回区域则采用正常速度搜索，并时刻更新其坐标(X，Y)，并判断其坐标是不是起点，如果是的话置返航探索标志为O，微微鼠进入冲刺阶段，并置冲刺标志为I ; 6)二次冲刺，返程探索回到起始点，STM32F407将控制LM629使得微微鼠在起始坐标中心点停车，然后重新调整LM629的PffM波输出，使得电机X和电机Y以相反的方向运动，并在陀螺仪的控制下，原地旋转180度，然后停车I秒，二次调取迷宫信息，然后根据算法算出优化迷宫信息后的最优冲刺路径，然后置冲刺标志为1，系统进入二次快速冲刺阶段。9.如权利要求8所述的双核中速两轮微微鼠冲刺控制方法，其特征是迷宫冲刺阶段，传感器S2和S5会对左右的迷宫挡墙进行判断，并记录储存当前迷宫挡墙信息，微微鼠根据左右挡墙的迷宫信息确定其进入单墙导航模式、双墙导航模式或者是惯性导航模式；在微微鼠快速冲刺过程中陀螺仪实时记录其瞬时加速度、速度和位置，当微微鼠快速冲刺脱离了设定中心位置时，在新的采样周期内，STM32F407根据当前S2、S5的状态重新生成三闭环伺服系统的指令给定值并传输给LM629，然后LM629再结合光电编码器以及电流传感器Cl、C2的反馈微调电机的PffM波输入，两轴伺服系统开始进行实时补偿来调整微微鼠的姿态，使其重新回到设定中心位置。
【专利摘要】本发明公开了双核中速两轮微微鼠冲刺控制器，包括电池装置、传感器装置、陀螺仪装置G、真空抽吸装置和控制单元模块；所述电池装置分别电连接控制单元模块、电机X、电机Y和电机M，所述传感器装置和陀螺仪装置分别信号连接控制单元模块，所述控制单元模块分别信号连接电机X、Y和M。本发明通过位于底盘下的真空抽吸装置解决了微微鼠在冲刺过程中打滑的现象，同时根据微微鼠前进的速度以及地面情况自动调节真空抽吸直流电机M的伺服控制，使得微微鼠不在受制于迷宫地面路况。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN105116891
【申请号】CN201510521044
【发明人】张好明, 杨锐敏
【申请人】铜陵学院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月24日