[发明专利]一种目标跟随避障系统及方法

说明书

本发明公开了一种目标跟随避障系统及方法，其包括车体、驱动机构、转向机构、控制系统和电源系统；所述控制系统包括主控芯片、蓝牙模块、电子罗盘模块、红外线探测模块和超声波探测模块；所述红外线探测模块包括第一红外线探测模块和第二红外线探测模块，所述第一红外线探测模块和第二红外线探测模块分别设置在所述车体的左右两侧，均包括至少三个等间距设置的红外线传感器；所述超声波探测模块设置在所述车体的前端；所述超声波探测模块探测所述车体与所述目标终端之间的距离信息。相对于现有技术，本发明公开的目标跟随避障系统实现高精度的智能跟随以及对多障碍物的紧急避让，减少工作者在机坪上取用工具的消耗时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种目标跟随避障系统及方法。

背景技术

在航线维修工作中，工作者需经常携带工具或航材转移工作场所，部分沉重工具是需工作者徒手搬运的，容易消耗体力、效率低下。并且在转移场所时存在遗失工具或航材风险。因此，亟需一种能够实现目标跟随及避障的系统，解放工作者来回搬运工具或航材的精力。

现有目标跟随避障系统，一种是需要提前铺设特定的路线轨迹以实现特定路径下的跟随，一种是利用简单的传感器，在相对密闭的空间内实现自动跟随。但是，在机场以及机坪等相对复杂的空间下，存在不规律的障碍物，且靠近飞行器，运用现有的目标跟随避障系统难以实现高精度的智能跟随以及对多障碍物的紧急避让。

发明内容

针对现有技术中的不足和缺陷，本发明提供了一种自动跟随工具车，以解决现有技术中需要提前设定路线轨迹以及难以在复杂环境下实现高精度智能跟随的问题。

本发明提供一种目标跟随避障系统，包括车体、驱动机构、转向机构、控制系统和电源系统；所述控制系统包括主控芯片、蓝牙模块、电子罗盘模块、红外线探测模块和超声波探测模块；所述主控芯片分别与所述驱动机构、转向机构、蓝牙模块、电子罗盘模块、红外线探测模块和超声波探测模块电连接；所述主控芯片、蓝牙模块和电子罗盘模块设置在所述车体内；所述红外线探测模块包括第一红外线探测模块和第二红外线探测模块，所述第一红外线探测模块和第二红外线探测模块分别设置在所述车体的左右两侧，所述第一红外线探测模块和第二红外线探测模块均包括至少三个等间距设置的红外线传感器；所述超声波探测模块设置在所述车体的前端；所述电源系统分别与所述控制系统、驱动机构和转向机构电连接；所述蓝牙模块接收目标终端的方位信息；所述电子罗盘模块测量所述车体的方位信息，所述主控芯片根据所述目标终端的方位信息和所述车体的方位信息控制所述转向机构，使所述车体的行走方向对准所述目标终端；所述第一红外线探测模块和第二红外探测模块分别探测左右两侧障碍物的位置信息并发送至所述主控芯片，所述主控芯片根据所述障碍物的位置信息控制所述转向机构，使所述车体避开所述障碍物；所述超声波探测模块探测所述车体与所述目标终端之间的距离信息，所述主控芯片根据所述距离信息控制所述驱动机构，调整所述车体的速度。

相对于现有技术，本发明公开的目标跟随避障系统，能够使搭载该系统的车体的运动方向始终对准目标终端，实现对目标终端的自动跟随，同时能够根据车体与目标终端之间距离调节行进速度，并且能够有效识别障碍物，对障碍物进行紧急避让。搭载该系统的车体在工作时，无需提前设计路线轨迹，在机场以及机坪等复杂环境下，可以实现高精度的智能跟随以及对多障碍物的紧急避让，减少了工作者在机坪上取用工具的消耗时间，提高了工作效率，降低工作场所变动带来的工作遗漏风险。

进一步地，所述超声波探测模块包括第一超声波探测模块和第二超声波探测模块，所述第一超声波探测模块和第二超声波探测模块均设置在所述车体的前端的中心位置。所述第一超声波探测模块探测所述车体与目标终端之间的第一距离信息并发送至所述主控芯片；所述第二超声波探测模块探测所述车体与目标终端之间的第二距离信息并发送至所述主控芯片；所述主控芯片计算所述第一距离信息和所述第二距离信息的差值，调整所述车体的速度或控制所述车体紧急制动。通过设置两个超声波模块不仅实现了车体与目标终端之间距离的实时探测，还能够实现自身故障的检测以及前方障碍物的探测。