[发明专利]一种室内移动机器人位姿检测装置及控制方法

权利要求书

1.一种室内移动机器人位姿检测装置，包括固定架(21)，在固定架(21)的两侧分别设置有左轮(1)、右轮(10)，其特征在于左轮(1)通过左轮轴(3)与第一齿轮传动机构(19)相连，第一齿轮传动机构(19)与上齿盘(6)的上端相啮合，右轮(10)通过右轮轴(11)与第二齿轮传动机构(20)相连，第二齿轮传动机构(20)与下齿盘(15)的下端相啮合；在上齿盘(6)与下齿盘(15)之间设置有转动架(9)的横轴(18)，上齿盘(6)的下端、下齿盘(15)的上端分别与转动架(9)的横轴(18)两端的行星齿轮(2)相啮合；在转动架(9)的横轴(18)上固定有转动架(9)的立轴(7)，转动架(9)的立轴(7)与第一编码器(8)相连；在固定架(21)的下方设置有底端与左轮(1)、右轮(10)的底端在同一水平线上的从动轮(17)，从动轮(17)与第二编码器(16)相连；所述的第一编码器(8)、第二编码器(16)分别与控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种室内移动机器人位姿检测装置，其特征在于在固定架(21)上还设置有人机交互模块(22)，人机交互模块(22)包括键盘、液晶显示模块及无线传输模块，所述的键盘、液晶显示模块及无线传输模块分别与控制电路相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种室内移动机器人位姿检测装置，其特征在于所述的控制电路包括微处理器，微处理器分别与键盘电路、液晶显示模块、无线传输模块及电源电路相连；第一编码器和第二编码器的输出端分别与信号匹配电路的输入端相连；信号匹配电路的输出端一路经CPLD电路与微处理器相连，另一路直接与微处理器相连。

4.权利要求1所述的室内移动机器人位姿检测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：进行系统初始化；

步骤二：判断液晶显示模块的扫描时间是否到了，若液晶显示模块的扫描时间到了，则调用显示程序，通过液晶显示模块进行显示；若液晶显示模块的扫描时间未到，则执行步骤四；

步骤三：通过无线传输模块的串口向上位机发送数据；

步骤四：判断计算时间是否到了，若计算时间到了，则采集CPLD电路输出的导航角数据和信号匹配电路输出的里程数据；并通过采集的导航角数据和里程数据进行机器人当前位置的坐标确定；然后，返回执行步骤二；若计算时间未到，则返回执行步骤四。

5.根据权利要求4所述的室内移动机器人位姿检测装置的控制方法，其特征在于，步骤四中所述的机器人当前位置的坐标确定的数学模型为：

x1=x0+l·cos(θ0+θ12)y1=y0+l·(θ0+θ12)l=2sθ1-θ0·sin(θ1-θ02)]]>

式中，(x₀，y₀，θ₀)为机器人的初始位姿，(x₁，y₁，θ₁)为机器人的终止位姿，s为机器人实际运行轨迹的弧线长度，l为机器人实际运行轨迹弧线对应的弦长。