[发明专利]采用红外测距结合高速步进电机实现近场扫描的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种采用红外测距结合高速步进电机实现近场扫描的机器人。

背景技术

公知的机器人的超声波测距只能感应波束范围内的障碍物，不能确定障碍物大小和位置；红外测距能测量直线上的障碍距离，但只能测量一个点；深度传感器能测量视野范围内的障碍物形状和位置，但是成本很高，而且因其是锥形视野，受其测距原理限制，在近场有较大的盲区。

发明内容

为了克服上述缺点, 本发明提供了一种采用红外测距结合高速步进电机实现近场扫描的机器人。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

采用红外测距结合高速步进电机实现近场扫描的机器人，其特征是：

所述机器人的顶部安装有一个高速步进电机，高速步进电机的轴上固定有一个红外测距探头，同时高速步进电机的轴上装有三处互相隔离的导电圆柱，三处导电圆柱对应的端子分别是电源、信号、地；三处导电圆柱通过旁边对应的三处接触弹片分别连通电源、信号、地；高速步进电机在单片机的控制下，以每秒5转以上的速度带动红外探头匀速朝同一个方向旋转，每隔N(N<10)度单片机通过模数转换输入端采集红外测距探头的信号，再计算出距离值；每旋转一圈，可得到360/N个距离值作为一帧数据，即获取周边环境的信息，可进行一定精度的环境建模。

本发明的有益效果是，实现近距离障碍物形状和位置测量，特别适用于深度传感器盲区的避障和环境建模。

附图说明

下面结合附图和实施对本发明进一步说明。图1是本发明的示意图，图2是本发明的的原理框图，图3是一帧探测示意图。

图中，1是红外测距探头，2是接触弹片，3是高速步进电机，4是内部走线，5是导电圆柱，6是绝缘支架，7是单片机，8是驱动电路，9是信号AD，10是障碍物。

具体实施方式

在图1中，采用红外测距结合高速步进电机实现近场扫描的机器人，其特征是：

所述机器人的顶部安装有一个高速步进电机3，高速步进电机3的轴上固定有一个红外测距探头1，同时高速步进电机3的轴上装有三处互相隔离的导电圆柱5，三处导电圆柱5对应的端子分别是电源+5V、信号AD、地GND；三处导电圆柱5通过旁边对应的3处接触弹片8分别连通电源+5V、信号AD、地GND；高速步进电机3在单片机7的控制下，以每秒5转以上的速度带动红外测距探头1匀速朝同一个方向旋转，每隔5度采集红外测距探头1的信号AD，从而得出其距离值；每旋转一圈，可得到360/5=72个距离值作为一帧数据，即获取周边环境的信息，可进行一定精度的环境建模。

在图2中，单片机7输出脉冲宽度调制PWM脉冲，通过驱动电路8驱动高速步进电机3匀速旋转，同时带动红外测距探头1匀速朝同一个方向旋转，每隔5度单片机7通过模数转换输入端采集红外测距探头1的信号AD9，再计算出距离值。

在图3中，有4个不同的障碍物10。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。