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，如果不是将继续更新其坐标，如果是的话通知控制器已经搜索到目标，然后置返航探索标志为I，微微鼠准备返程探索；
6)在微微鼠沿着Y轴向前运动过程中如果有挡墙进入前方的运动范围，并且此时左右的传感器S2、S5判断右方有挡墙而左方没有挡墙时，微微鼠将存储此时坐标(X，Y)，微微鼠进入左转探索状态，微微鼠左转探索原理与微微鼠右转探索原理相似。当微微鼠在陀螺仪的控制下完成左转到达新地址时，微处理器将更新其坐标为(Χ-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，如果不是将继续更新其坐标，如果是的话通知控制器已经搜索到目标，然后置返航探索标志为1，微微鼠准备返程探索；
7)当微微鼠到达(F，F)、(F，10)、(10，F)、(10，10)准备返程探索时，控制器会调出其已经存储的迷宫，然后根据快速迷宫算法计算出可能存在的最佳路径，返程开始进入其中认为最优的一条。
[0064]8)在微微鼠进入迷宫正常返航运行时，并其导航的传感器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FPGA，由FPGA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(0，0)，如果是的话置返航探索标志为0，微微鼠进入冲刺阶段，并置冲刺标志为I。
[0065]9)为了能够实现微微鼠准确的坐标计算功能，在探索过程中，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探索迷宫中行驶累计的误差，为微微鼠准确求解奠定了基础。
[0066]10)在微微鼠运行过程中，STM32F407会对电机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快速探索的影响，保证了探索时迷宫的准确性。
[0067]11)当微微鼠完成整个探索过程回到起始点(0，0)，STM32F407将控制FPGA使得微微鼠中心点停车，然后重新调整FPGA的PffM波输出，电机X和电机以相反的方向运动，并在陀螺仪的控制下，微微鼠原地旋转180度，然后停车I秒，控制器调取迷宫信息，最后根据算法算出最优冲刺路径，然后置冲刺标志为1，系统进入高速冲刺阶段。
[0068]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.双核高速两轮微微鼠探索控制器，其特征是包括传感器装置、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FPGA处理器，所述FPGA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FPGA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所述的双核高速两轮微微鼠探索控制器，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所述的双核高速两轮微微鼠探索控制器，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所述的双核高速两轮微微鼠探索控制器，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高速两轮微微鼠探索控制器，其特征是所述FPGA处理器通过I/O端口与STM32F407处理器实时通讯，STM32F407处理器控制FPGA处理器开通和关断。6.根据权利要求5所述的双核高速两轮微微鼠探索控制器，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高速两轮微微鼠探索控制器，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所述的双核高速两轮微微鼠探索控制方法，其特征是包括如下步骤: 1)启动信号确认，在起点坐标(0，O)等待控制器发出的探索命令，接到探索任务后，会沿着起点开始向终点(F，F)、(F，10)、(10，F)、(10，10)探索； 2)障碍判断，前方的传感器S1、S6和会对前方的环境进行判断，确定有没有挡墙进入运动范围，如存在挡墙将向STM32F407发出中断请求，STM32F407会对中断做第一时间响应，如果STM32F407的中断响应没有来得及处理，微微鼠的X马达和Y马达将原地自锁，然后STM32F407 二次判断迷宫确定前方信息，防止信息误判； 3)路径探索，在微微鼠沿着XY轴向前运动，在任何一个方格的中心如果确定没有挡墙进入前方的运动范围，则微微鼠将存储其坐标(X，Y)，并把向前运动一格的位置参数传输给STM32F407 ； 4)路径判断，当微微鼠到达(F，F)、(F，10)、(10，F)或(10，10)中的终点准备返程探索时，控制器会调出其已经存储的迷宫，然后根据快速迷宫算法计算出可能存在的最佳路径，返程开始进入其中认为最优的一条； 5)返航，在微微鼠进入迷宫正常返航运行时，并其导航的传感器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FPGA，由FPGA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(0，0)，如果是的话置返航探索标志为O。9.如权利要求8所述的双核高速两轮微微鼠探索控制方法，其特征是所述步骤三路径探索中，当传感器S2和S5会对左右的挡墙进行判断，并记录储存当前迷宫挡墙信息，微微鼠根据前进方向左右挡墙的迷宫信息进入双墙导航模式、单墙导航模式或者惯性导航模式。
【专利摘要】本发明公开了双核高速两轮微微鼠探索控制器，包括传感器装置、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行走中打滑的现象，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】CN105116893
【申请号】CN201510521077
【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