一種自動精確定位移動機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種能自動定位的移動機器人，可用于智能工廠的智能化物流，倉庫智能管理等場合，屬機電設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家推行“工業(yè)4.0”大戰(zhàn)略，“工業(yè)4.0”的主題是智能工廠，智能生產(chǎn)，智能制造。因此工業(yè)機器人，移動機器人，自動物流小車等自動化設(shè)備在工業(yè)場合應(yīng)用越來越廣。機器人的精確定位與移動技術(shù)可以大大提高機器人的活動范圍，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。機器人的精確定位與移動技術(shù)可以大大提高機器人的活動范圍，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。該移動機器人可用于智能工廠的智能化物流，倉庫智能管理等場合。市場上常見的普通巡線機器人及AGV自動車一般采用(I)光電式傳感器識別與背景有顏色反差線條巡線；(2)采用感應(yīng)磁性線帶信號巡線；(3)采用激光照射導(dǎo)引巡線。這些機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，定位不準確等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]很據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎，實現(xiàn)精確定位的移動機器人。
[0004]本實用新型按以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]—種自動精確定位移動機器人，包括平臺，所述平臺底部安裝有無線射頻傳感器和控制器，所述平臺底部的前端和后端各安裝有一個萬向輪，所述平臺底部的左端和右端各安裝一個直流伺服電機，所述直流伺服電機的轉(zhuǎn)軸一端連接車輪，另一端連接編碼器；還包括若干個射頻標簽，所述射頻標簽鑲嵌在移動機器人需要移動的工作臺內(nèi)。
[0006]所述控制器采用MC9S12DP256型16位單片機，該單片機具有低功耗、高性能、電磁兼容性好，帶多路PWM輸出，256K FLASH存儲器，是一款高效汽車級16位微控制器。
[0007]所述編碼器采用RI41-0/2000ES型編碼器，該編碼器具有2000P/r的高分辨率，最大轉(zhuǎn)速達6000RPM，還具有低成本，高負載，抗振動，抗沖擊，高可靠，長壽命等優(yōu)點。
[0008]所述直流伺服電機采用57系列無刷直流伺服電機，并配相應(yīng)伺服驅(qū)動器。
[0009]所述射頻標簽采用UT404超高頻陶瓷標簽，該射頻標簽具有體積特別小巧，但是具有非常穩(wěn)定的識別性能和耐高溫、防腐蝕的特性，標簽易于鑲嵌于混凝土地面等優(yōu)點。
[0010]本實用新型有益效果:
[0011]該移動機器人結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可用于智能工廠的智能化物流，倉庫智能管理等場合，采用安裝在伺服電機軸端的編碼器采集反饋信號，通過控制器精確計算移動距離和轉(zhuǎn)彎角度。同時，在地面間隔一定距離安裝射頻標簽，寫入坐標數(shù)據(jù)，機器人每移動到一個射頻標簽上，無線射頻傳感器掃描讀取標簽內(nèi)坐標數(shù)值，通過控制器處理，修正定位誤差，實現(xiàn)機器人的精確定位。該控制方法優(yōu)點是，機器人可沿更復(fù)雜軌跡移動，不受地面軌道或傳感器線路約束。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型仰視圖；
[0013]圖2為本實用新型左視圖；
[0014]圖3為本實用新型控制原理框圖；
[0015]圖4為本實用新型實施例示意圖；
[0016]I—平臺，2—無線射頻傳感器，3—控制器，4—萬向輪，5—直流伺服電機，6—車輪，7一編碼器，8一射頻標簽。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖，通過具體實施例對本實用新型技術(shù)方案做進一步的說明。
[0018]如圖1至圖4所示，一種自動精確定位移動機器人，包括平臺1，平臺I底部中間處安裝有無線射頻傳感器2和控制器3，平臺I底部的前端和后端各安裝有一個萬向輪4，平臺I底部的左端和右端各安裝一個直流伺服電機5，直流伺服電機5的轉(zhuǎn)軸一端連接車輪6，另一端連接編碼器7 ;還包括若干個射頻標簽8，射頻標簽8鑲嵌在移動機器人需要移動的工作臺內(nèi)。
[0019]控制器3采用MC9S12DP256型16位單片機，該單片機具有低功耗、高性能、電磁兼容性好，帶多路PWM輸出，256K FLASH存儲器，是一款高效汽車級16位微控制器。
[0020]編碼器7采用RI41-0/2000ES型編碼器，該編碼器具有2000P/r的高分辨率，最大轉(zhuǎn)速達6000RPM，還具有低成本，高負載，抗振動，抗沖擊，高可靠，長壽命等優(yōu)點。
[0021]直流伺服電機5采用57系列無刷直流伺服電機，并配相應(yīng)伺服驅(qū)動器。
[0022]射頻標簽8采用UT404超高頻陶瓷標簽，該射頻標簽8具有體積特別小巧，但是具有非常穩(wěn)定的識別性能和耐高溫、防腐蝕的特性，標簽易于鑲嵌于混凝土地面等優(yōu)點。
[0023]工作原理:移動機器人工作時，直流伺服電機5驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，并帶動編碼器7旋轉(zhuǎn)，編碼器7反饋脈沖信號，控制器3實時讀取脈沖個數(shù)和頻率，通過計算編碼器7步距角和車輪直徑的關(guān)系，可精確計算出機器人的移動距離和移動速度。同樣原理，讀取編碼器7的反饋信號差值，可精確計算機器人的轉(zhuǎn)彎角度。在使用編碼器7反饋定位的同時，在地面間隔一定距離安裝射頻標簽8，并在射頻標簽8內(nèi)寫入坐標信息，機器人每移動到一個標簽上面，無線射頻傳感器2掃描讀取射頻標簽8內(nèi)的坐標數(shù)值，通過控制器3比較處理，修正定位誤差，實現(xiàn)機器人的精確定位。
[0024]實施例:在智能車間地面上鉆孔，嵌入多個均勻分布的耐腐蝕的陶瓷類射頻標簽8，使用無線射頻讀寫器寫入每個點坐標值，坐標值可采用數(shù)字編碼形式表示。移動機器人從原材料倉庫將原材料載出，然后送到機床加工，機床加工好的零件裝入到移動機器人的平臺I上，再送到成品倉庫，最后又回到原材料倉庫，重復(fù)以上的工作。移動機器人運行到射頻標簽8的上方時，無線射頻傳感器2就能檢測到射頻標簽8里的數(shù)據(jù)，并反饋給單片機處理器，單片機接受到坐標數(shù)據(jù)后，與編碼器7反饋信號進行對比，用于修正機器人的定位誤差。所以移動機器人能夠準確無誤的移動位置，并精確的送到需要原料的機床中。
【主權(quán)項】
1.一種自動精確定位移動機器人，包括平臺(I)，其特征在于:所述平臺(I)底部安裝有無線射頻傳感器(2)和控制器(3)，所述平臺(I)底部的前端和后端各安裝有一個萬向輪(4)，所述平臺(I)底部的左端和右端各安裝一個直流伺服電機(5)，所述直流伺服電機(5)的轉(zhuǎn)軸一端連接車輪(6 )，另一端連接編碼器(7 );還包括若干個射頻標簽(8 )，所述射頻標簽(8 )鑲嵌在移動機器人需要移動的工作臺內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動精確定位移動機器人，其特征在于:所述控制器(3)采用MC9S12DP256型16位單片機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動精確定位移動機器人，其特征在于:所述編碼器(7)采用RI41-0/2000ES型編碼器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動精確定位移動機器人，其特征在于:所述直流伺服電機(5)采用57系列無刷直流伺服電機，并配相應(yīng)伺服驅(qū)動器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動精確定位移動機器人，其特征在于:所述射頻標簽(8)采用UT404超高頻陶瓷標簽。
【專利摘要】一種自動精確定位移動機器人，包括平臺，平臺底部安裝有無線射頻傳感器和控制器，平臺底部的前端和后端各安裝有一個萬向輪，平臺底部的左端和右端各安裝一個直流伺服電機，直流伺服電機的轉(zhuǎn)軸一端連接車輪，另一端連接編碼器；還包括若干個射頻標簽，射頻標簽鑲嵌在移動機器人需要移動的工作臺內(nèi)。該移動機器人結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可用于智能工廠的智能化物流，倉庫智能管理等場合，采用編碼器采集反饋信號，通過控制器精確計算移動距離和轉(zhuǎn)彎角度。同時，在地面間隔一定距離安裝射頻標簽，寫入坐標數(shù)據(jù)，機器人每移動到一個射頻標簽上，無線射頻傳感器掃描讀取標簽內(nèi)坐標數(shù)值，通過控制器處理，修正定位誤差，實現(xiàn)機器人的精確定位。
【IPC分類】B25J5/00, B25J9/10
【公開號】CN204844150
【申請?zhí)枴緾N201520520423
【發(fā)明人】詹國兵, 董丙玉, 吉智
【申請人】徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月17日