[发明专利]一种基于apriltag定位的机器人及巡逻方法

权利要求书

1.一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于，包括电路主控板、供电模块、车底盘架、驱动模块、摄像头和apriltag标签巡线模块，所述电路主控板固定与车底盘架，所述摄像头安装于车底盘架，所述摄像头镜头方向朝下，所述供电模块安装于车底盘架，所述驱动模块安装于车底盘架，所述摄像头、供电模块和驱动模块均与电路主控板连接，所述apriltag标签巡线模块与所述摄像头信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于，所述的apriltag标签巡线模块包括高对比度的横线轨道和多个apriltag标签，所述横线轨道放置有apriltag标签，所述apriltag标签和横线轨道均与所述摄像头信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于，所述电路主控板设有中央处理器、陀螺仪芯片、CAN通信芯片、串口通信模块电路、ADC转换器和电磁继电器,所述陀螺仪芯片与所述中央处器连接，所述驱动模块通过CAN通信芯片与中央处理器连接，所述中央处理器通过串口通信模块电路与机器人的遥控器信号连接，所述供电模块通过ADC转换器和电磁继电器与中央处理器连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于,所述驱动模块包括电机、电机驱动调节器、联轴器和轮轴组件，所述轮轴组件和电机都设有四个，所述轮轴组件安装于所述车底盘架的四个边角，所述电机固定于所述车底盘架，每个轮轴组件分别通过所述联轴器与相应的电机的动力输出轴连接，所述电机的信号输入端过电机驱动调节器与所述电路主控板连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于，所述轮轴组件包括车轴、麦克纳姆轮、固定座和轴承，所述麦克纳姆轮与所述车轴的一端连接，所述轴承固定在固定座的一端，所述车轴的另一端穿过轴承与所述联轴器的一端连接，所述电机的电机轴穿过所述固定座另一端与联轴器的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于，所述车轴上套有轮轴卡簧，所述轮轴卡簧位于所述联轴器与轴承之间。

7.根据权利要求1所述的一种基于apriltag定位的机器人，其特征在于，所述供电模块包括主供电电池和备用电池，所述主供电电池通过主电池架固定在所述车底盘架的底部，所述备用电池通过备用电池架固定于所述车底盘架的底部，所述主供电池和备用电池均与电路主控板连接。

8.基于权利要求1～7中任意一项所述的一种基于apriltag定位的机器人的巡逻方法，其特征在于，包括以下步骤：

在机器人行驶的过程中，摄像头扫描横线轨迹，通过摄像头传感器传输给中央处理器，中央处理器识别出机器人的巡逻路线，同时测量出巡逻路线与横线轨道的夹角，然后把夹角的数据值作为反馈值进行PID解算后传送给can通信芯片，can通信芯片通过电机驱动调节器控制各个电机的转速，以通过控制各个车轮的转速实现调整机器人的行进方向，从而保证机器人按特定的路线进行巡逻；

当摄像头扫描到apriltag标签时，通过摄像头传感器传输给中央处理器，中央处理器识别出apriltag标签中所标识的指令，中央处理器根据指令向can通信芯片传达控制信号，则can通信芯片根据控制信号通过电机驱动调节器控制各个电机的转速，以控制机器人进行相应的指令动作。

9.根据权利要求8所述的一种基于apriltag定位的机器人的巡逻方法，其特征在于：所述指令动作包括掉头、旋转、停止、左转、右转和后退。