利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020110239762
申请人: 广东海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种自动循迹装置,其特征在于,包括:底盘、转向系统、控制系统和激光定位装置移动部分,所述转向系统、所述控制系统和所述激光定位装置移动部分均设置在所述底盘上,所述控制系统分别连接所述底盘、所述转向系统和所述激光定位装置移动部分;

所述底盘包括所述自动循迹装置的动力部分和支架部分;

所述激光定位装置移动部分通过无线与一激光定位装置固定部分通信连接,用于向所述激光定位装置固定部分发送激光信号以及接收所述激光定位装置固定部分根据所述激光信号确定的所述自动循迹装置当前的位置信息;

所述转向系统为所述自动循迹装置的方向调整部分,用于根据所述自动循迹装置的当前的位置信息和从所述自动循迹装置当前的位置开始移动的第一个转折点的位置信息调整所述自动循迹装置的移动方向;

所述控制系统,用于根据所述自动循迹装置当前的位置信息和预设的至少一个转折点的位置信息依次确定所述自动循迹装置当前的位置至所述第一个转折点之间的行程参数及以所述第一个转折点起始的相邻两个转折点之间的行程参数,控制所述转向系统调整所述自动循迹装置的移动方向以及控制所述底盘根据所确定的行程参数依次沿着以所述自动循迹装置的当前位置开始依次连接相邻的两个转折点的连线进行移动。

2.根据权利要求1所述的自动循迹装置,其特征在于,所述动力部分包括进退电机、主动轮、从动轮、链条、转向电机和转向牙轮,所述支架部分包括:车架,所述底盘还包括控制盒;

所述主动轮和所述从动轮均为两个,一个主动轮和一个从动轮成对设置,且一对主动轮和从动轮位于所述车架下的同一侧,同一对的主动轮和从动轮通过所述链条连接构成传动结构;

所述进退电机置于所述车架内且和所述主动轮连接,所述进退电机工作时带动所述主动轮转动;

所述转向电机置于所述车架内且与所述转向牙轮连接,所述转向电机转动时带动所述转向牙轮同步转动。

3.根据权利要求2所述的自动循迹装置,其特征在于,所述转向系统包括底脚、伸缩杆、上面板、连接柱、外转盘、内转盘、下底板、挡光片和光电门开关;

所述底脚的下端固定或卡合在所述转向牙轮之上,在所述底脚的上端连接所述伸缩杆;

在所述伸缩杆的上端固定连接所述下底板;

所述下底板的上表面固定连接所述内转盘;

所述内转盘的周边外套所述外转盘,所述内转盘和所述外转盘通过滚珠组成轴承结构;

所述上面板通过多个连接柱固定在所述外转盘的上表面;

在所述外转盘圆周边表面上一个位置设置所述挡光片,对应于所述挡光片,在所述上面板的周边外侧设置所述光电门开关;

当所述挡光片挡住所述光电门开关时,所述控制系统通电以通过所述转向电机控制所述上面板与自动循迹装置同向,使得自动循迹装置的其它部分保持相对位置方向与自动循迹装置相同。

4.根据权利要求3所述的自动循迹装置,其特征在于,所述控制系统包括单片机、电子罗盘、无线模块、键盘和显示屏,其中,所述电子罗盘、所述无线模块、所述键盘和所述显示屏分别与所述单片机电性连接;

所述单片机还分别与所述伸缩电机、所述光电门开关和所述转盘电机电性连接;

所述伸缩电机连接所述伸缩杆,用于驱动所述伸缩杆进行上下伸缩,所述伸缩杆固定连接所述自动循迹装置的所述底盘;

所述转盘电机连接所述外转盘或所述内转盘。

5.根据权利要求4所述的自动循迹装置,其特征在于,所述自动循迹装置的当前位置为起始转折点,任意相邻两个转折点之间的行程参数包括:该相邻两个转折点的起始点和终点之间连线与正北的方向夹角∠β、行进距离L和行驶时间T;

其中,该相邻两个转折点的起始点的坐标为(xi,yi),该相邻两个转折点的终点的坐标为(xi+1,yi+1),i表示转折点的序列号,i为大于等于零的整数;

所述单片机还用于根据如下公式计算所述自动循迹装置在所述相邻两个转折点之间的行进距离L:所述单片机还用于根据如下公式计算所述自动循迹装置在所述相邻两个转折点之间的行驶时间T:其中,dx=xi+1-xi,dy=yi+1-yi,V为所述相邻两个转折点之间的行驶速度。

6.根据权利要求5所述的自动循迹装置,其特征在于,所述单片机还用于根据如下公式计算所述∠β:当dx>0和dy>0时,

当dx>0和dy=0时,∠β=90°+∠Φ;

当dx>0和dy<0时,

当dx<0和dy>0时,

当dx<0和dy=0时,∠β=270°+∠Φ;

当dx<0和dy<0时,

当dx=0和dy>0时,∠β=∠Φ;

当dx=0和dy<0时,∠β=180°+∠Φ;

当dx=0和dy=0时,在所述相邻两个转折点重合;

其中,∠Φ为Y轴和正北方向的偏向角。

7.根据权利要求5所述的自动循迹装置,其特征在于,所述单片机还用于确定所述自动循迹装置在起始点时,控制所述伸缩杆伸出将所述自动循迹装置的所述底盘顶起离地;

所述单片机还用于读取所述电子罗盘的读数,控制所述转向电机转动以带动所述内转盘转动;

所述单片机还用于当确定相邻两个转折点的起始点和终点之间连线与正北的方向夹角∠β等于电子罗盘读数时,控制停止所述转向电机转动,控制所述伸缩杆缩回使所述自动循迹装置的所述底盘落下着地;

所述单片机还用于控制所述转向电机转动以带动外转盘转动;

所述单片机还用于控制所述进退电机驱动所述自动循迹装置以预定行驶速度V前进行驶时间T。

8.一种自动循迹方法,所述自动循迹方法由权利要求1-7任意一项所述的自动循迹装置执行,所述自动循迹方法包括:所述控制系统接收坐标Y轴与正北方向的偏向角;

所述控制信息接收预设的至少一个转折点的坐标;

所述控制系统接收本次行程的行驶速度;

从所述激光定位装置固定部分获取自动循迹装置当前起始位置的坐标;

所述控制系统接收本次行程的终点的坐标;

所述控制系统根据所述起始点坐标和本次行程终点的坐标计算出自动循迹装置的本次行程的行程参数。

9.根据权利要求8所述的自动循迹方法,其特征在于,所述自动循迹方法还包括:所述控制系统在计算本次行程的行程参数后,控制所述自动循迹装置按照当前计算的行程参数进行本次行程的移动,然后再计算下一个行程的行程参数,控制所述自动循迹装置按照下一行程的行程参数进行移动,直到完成最后一个行程。

10.根据权利要求8所述的自动循迹方法,其特征在于,所述自动循迹方法还包括:所述控制系统在计算所有行程参数后,控制所述自动循迹装置分别按照每个行程的行程参数进行移动,直到完成最后一个行程。