专利名称：一种移动机器人全方位超声避障装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制技术领域，特别涉及一种移动机器人全方位超声避障装置。
背景技术：
移动机器人通过各种传感器系统感知外界环境和自身状态，在复杂的已知或者未知环境中自主移动并完成相应的任务。因此，避障装置成为移动机器人不可或缺的设备。国家知识产权局第201120168445号专利公开了一种用于巡逻机器人小车的五方位红外避障装置，能够实现机器人多方位障碍检测，但其本身存在缺陷与不足，一方面装置中使用的红外传感器易受到环境因素的影响，比如说太阳光，在实际使用中存在测量偏差；另一方面装置虽然能够检测到五个方位，但也用到了五个传感器，而且无法检测到车体后的障碍物，避障过程中可能会发生碰撞。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型提供了一种移动机器人全方位超声避障装置，能够全方位检测移动机器人周围的障碍物的存在和距离，机器人可以做到无盲区检测，确保机器人安全可靠运行。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。一种移动机器人全方位超声避障装置，包括超声波传感器、舵机、支架和中央数据处理模块；所述超声波传感器固定在支架上，支架固定在移动机器人的舵机的输出轴上，中央数据处理模块固定在移动机器人，并分别与超声波传感器、舵机通信。所述超声波传感器，用于超声波的发射，并在有障碍物的情况，接收返回的超声波信号，并将信号转化为模拟信号。所述舵机，用于承载带有超声波传感器的支架，并带动支架及超声波传感器旋转。支架，用于安装超声波传感器，并固定在舵机输出轴上。中央数据处理模块，用于采集超声波传感器信号和控制舵机，计算移动机器人周围障碍物的位置与距离。所述超声波传感器至少为一个，根据移动机器人的运动速度可自行选择传感器个数。 所述超声波传感器位于移动机器人顶部，保证装置运行时无遮挡。本实用新型采用超声波传感器作为障碍物的定位与测量器件，它具有测量灵敏度高，穿透能力强，测量角度大，并且不受太阳光、电磁场等外界环境的影响，更适合在室外使用。本实用新型采用舵机实现超声波传感器的全方位检测，舵机具有体积小，重量轻，易于控制等优点，非常适合在移动机器人上应用。本实用新型中的中央数据处理模块可以采用单片机作为处理器，其功耗低，工作温度范围宽，能够在恶劣天气情况下稳定工作。本实用新型的有益效果是，结构简单，功能强大，运行稳定可靠，具有良好的使用效果。
图1是本实用新型结构示意图。其中，1、移动机器人；2、超声波传感器；3、舵机；4、支架；5、单片机。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。本实施例由超声波传感器2，舵机3，支架4及单片机5构成，用于移动机器人I在执行任务时的安全避障。在移动机器人I的顶部安装本实施例的避障装置，确保超声波传感器2在进行360度旋转式无遮挡。为了适应移动机器人I在高速运行时能够及时的进行障碍物信息采集，在支架4上安装超声波传感器2，通过单片机5适当降低舵机3的旋转速度，使采集数据更加准确。当移动机器人I运行时，启动本实施例的避障装置，超声波传感器2在舵机3及支架4的带动下，开始在360度的范围内进行检测。当检测到障碍物时程中遇到障碍物时，超声波传感器2会接收到返回的超声波信号，并将超声波信号转化为模拟信号传给单片机5，单片机5根据接收到的模拟信号计算障碍物的位置及距离，移动机器人I选择合适的路线运行，达到避障的目的。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种移动机器人全方位超声避障装置，其特征是，包括超声波传感器、舵机、支架和中央数据处理模块；所述超声波传感器固定在支架上，支架固定在移动机器人的舵机的输出轴上，中央数据处理模块固定在移动机器人，并分别与超声波传感器、舵机通信。
2.如权利要求1所述的移动机器人全方位超声避障装置，其特征是，所述超声波传感器至少为一个。
3.如权利要求1所述的移动机器人全方位超声避障装置，其特征是，所述超声波传感器位于移动机器人顶部。
4.如权利要求1所述的移动机器人全方位超声避障装置，其特征是，所述中央数据处理模块为单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种移动机器人全方位超声避障装置，包括超声波传感器、舵机、支架和中央数据处理模块；所述超声波传感器固定在支架上，支架固定在移动机器人的舵机的输出轴上，中央数据处理模块固定在移动机器人，并分别与超声波传感器、舵机通信。本实用新型采用超声波传感器作为障碍物的定位与测量器件，它具有测量灵敏度高，穿透能力强，测量角度大，并且不受太阳光、电磁场等外界环境的影响，更适合在室外使用。本实用新型采用舵机实现超声波传感器的全方位检测，舵机具有体积小，重量轻，易于控制等优点，非常适合在移动机器人上应用。本实用新型结构简单，功能强大，运行稳定可靠，具有良好的使用效果。
文档编号G05D1/02GK202939487SQ20122069130
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者王海鹏, 肖鹏, 栾贻青, 李丽 申请人:山东电力集团公司电力科学研究院, 国家电网公司