[发明专利]一种战术机器人智能靶标系统及其控制方法

权利要求书

1.一种战术机器人智能靶标系统，其特征在于：包括智能靶标移动平台、报靶设备、基站节点和主控中心；

所述智能靶标移动平台，包括上盖板和下车体，所述上盖板通过铰链与下车体连接，所述上盖板上可根据实际训练需求搭载不同的报靶设备，所述下车体的前后端面均设有两个超声避障模块，所述超声避障模块均采用自发自收模式且超声感应阈值可调，通过有线串行通讯接口与主控制器连接；下车体的左右两个侧面均设有两个行走模组，所述的行走模组主要包括橡胶轮组件、直流无刷电机和行星减速箱，其中直流无刷电机内部集成高分辨率光电编码器；后端面正中心上下分布有上电开关和急停开关，开关的两侧各设有一排航插和天线；所述下车体内部四个对角分别设有转向舵机，所述转向舵机通过CAN总线级联与主控制器通讯；所述下车体底部安装有电池箱，电池箱的下面设有姿态传感模块，所述姿态传感模块通过串行485接口将数据发送至主控制器；所述电池箱正上面设有主控制器，主控制器的左右两侧分别设有两个行走驱动器，所述行走驱动器通过CAN总线级联与主控制器通讯；主控制器前侧靠近航插的区域设有固态接触器、电源分流器和标签节点；其中固态接触器用于靶标平台充电控制，电源分流器用于将电池的电源分流至车内各模块，标签节点用于靶标平台的实时定位，通过USB接口与主控制器通讯；主控制器后侧靠近下车体前端面区域设有无线网桥，通过无线网络与主控中心通讯。

2.如权利要求1所述的战术机器人智能靶标系统，其特征在于：所述报靶设备搭载在智能靶标移动平台上，可以根据训练需要选择相应的报靶设备，支持起倒靶、摇摆靶、侧转靶或固定靶。

3.如权利要求1所述的战术机器人智能靶标系统，其特征在于：所述基站节点和标签节点由MCU微控芯片、UWB无线收发芯片、FLASH扩展存储器、USB接口电路、PCB天线、时钟芯片和电源模块构成，MCU微控芯片的输出端与UWB无线收发芯片、FLASH扩展存储器和USB接口电路相连，UWB无线收发芯片的输出端与PCB天线连接，时钟芯片与MCU微控芯片连接，电源模块与MCU微控芯片、UWB无线收发芯片和时钟芯片相连。

4.如权利要求1所述的战术机器人智能靶标系统，其特征在于：下车体左右两个侧面中间各设有把手。

5.一种战术机器人智能靶标系统控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1：基站节点分布：将基站节点分布在训练区域内，使基站之间网络互相覆盖；

步骤S2：位置坐标的计算与存储：当智能移动靶标平台移动至某个位置时，解算出标签节点的实际位置坐标，并通过无线网桥将数据发送至主控中心处进行显示存储；

步骤S3：路径下发：主控中心根据训练需求向智能移动靶标平台发送相应的战术动作，如往返运行、直线冲撞、曲线冲撞、自动归位等等；平台将对应的战术动作所走的路径离散化为一系列路径跟踪点，每个路径跟踪点包含坐标信息和速度信息；

步骤S4：速度期望值的获取：智能移动靶标平台获得到实时的位置信息后，采用点跟踪算法，根据需要到达的路径点计算位移偏移，并根据位移偏移进一步得到当前点的速度的期望值；

步骤S5：行走电机速度及偏角计算：再进一步根据四轮八区结构模型，速度分解得到四个行走电机的速度和四个转向电机的偏角，从而形成一个闭环控制系统；

步骤S6：避障：当运行过程中超声感应到障碍物，自动减速停车，若障碍物撤离，可继续执行目标点跟踪；

步骤S7：重复步骤S4、S5和S6，直至完成所有的路径跟踪点的执行。

6.如权利要求5所述的战术机器人智能靶标系统控制方法，其特征在于：步骤S1所述的基站节点在训练区域内呈三角形位置分布。

7.如权利要求5所述的战术机器人智能靶标系统控制方法，其特征在于：步骤S2所述的计算方法利用标签节点获取自身与各基站节点之间超宽带信号传播时间，根据时间差可以得到标签节点距离各基站节点的距离信息，采用RSSI三点测距方法，解算出标签节点的实际位置坐标。