[发明专利]一种自动取件的无人车

权利要求书

1.一种自动取件的无人车，包括底板(1)，底板(1)的左右两侧分别安装有车轮(3)，车轮(3)与车轮电机(2)连接，通过车轮电机(2)进行驱动；底板(1)的四个侧面分别安装有红外模块(5)，底板(1)的中部安装有与红外模块(5)信号连接的控制器(4)；所述底板(1)的上侧安装有车身，车身的顶部安装有与控制器(4)连接的雷达装置(14)和相机(15)；所述的车身内安装有机械臂，机械臂的起始端通过轴承安装在底板(1)上并与机械臂电机一连接，相对于底板(1)可做360度旋转运动；机械臂的末端设置有用于抓取物件的机械爪(10)；所述机械臂的中部设置有多段杆状机械臂，多段杆状机械臂通过机械臂关节(7)首尾相连，位于机械臂关节(7)的位置处安装有超声波模块(9)。

2.根据权利要求1所述的一种自动取件的无人车，其特征在于：所述的机械臂关节(7)处设置有与下一段杆状机械臂起始端连接的机械臂电机二；所述的车轮电机、机械臂电机一和机械臂电机二均与控制器连接，通过控制器发出的信号进行工作；同时，车轮电机、机械臂电机一和机械臂电机二也将其速度反馈给控制器。

3.根据权利要求2所述的一种自动取件的无人车，其特征在于：所述的车轮电机(2)、机械臂电机一和机械臂电机二均采用PID控制，其向控制器反馈速度的公式如下：

err(t)＝V_定(t)-V_实(t)

V＝P+I+D

式中，P为比例反馈速度，I为积分反馈速度，D为积分反馈速度，t为第t秒，k为系数因子，err(t)为t时刻速度差值，V_定(t)为t时刻给定速度，V_实(t)为t时刻真实速度，V为反馈速度。

4.根据权利要求1所述的一种自动取件的无人车，其特征在于：所述激光雷达(14)采用Gmapping算法实现对环境的建图及导航，根据提前获取的待取物品的坐标，无人车开始建图的同时实现避障与路径规划；到达待取物品的坐标后，所述的相机(15)对物品进行识别，由激光雷达(14)对物品进行定位，再由机械臂对物品进行抓取。

5.根据权利要求1所述的一种自动取件的无人车，其特征在于：所述的红外模块(5)分布在无人车底板(1)的四周，对无人车距离障碍物的距离进行判断，其判断公式为：

式中，l为理论待测距离；C为光速；t为光脉冲在待测距离上往返所需的时间；实际距离计算公式如下：

L＝k₀l₀+k₁l₁+k₂l₂+k₃l₃+k₄l₄

式中，L为实际距离，l₀、l₁、l₂、l₃、l₄分别为当前、前1秒、前2秒、前3秒、前4秒无人车到障碍物的距离，k₀、k₁、k₂、k₃、k₄为l₀、l₁、l₂、l₃、l₄的权重系数，k₀、k₁、k₂、k₃、k₄的值分别取1/2、1/4、1/8、1/16、1/32。