[实用新型]一种机器人航向测定装置及包含该装置的机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人定位装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，机器人在工业自动化领域中的应用日趋广泛，例如各种工业机器手、工业自动化生产线等。但是当需要围绕目标主体进行作业时，固定式的机器人将不能满足要求，此时移动机器人以其具有大范围活动能力的优点将可以完成任务。

移动机器人在进行现场作业时需要在一个空间中按照规划的路线进行移动，掌握机器人在移动时的位置信息尤为关键，这就涉及到机器人的定位技术。

从使用场景来看，定位技术分为室外定位导航技术和室内定位导航技术。室外定位导航通常会使用全球定位系统(Global Positioning System，以下简称GPS)技术以及其他定位导航技术。室内定位通常没有GPS信号，且往往要求比室外定位具有更高的精度，因此目前室内定位导航技术通常会使用到无线保真(WIreless-FIdelity，简称WI-FI)、射频识别(Radio Frequency Identification，简称RFID)技术、视觉、惯性等定位导航技术，或者使用多种技术进行融合定位。当使用惯性定位导航的技术时，航向测定在机器人定位与导航系统中扮演着十分重要的角色，精确的航向测定为机器人精度定位提供了保证。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种机器人航向测定装置及包含该装置的机器人，能够获得机器人精准的航向信息。

本实用新型采用的技术方案是：

一种机器人航向测定装置，包括传感器模块和主控芯片，传感器模块包括加速度计、陀螺仪和磁力计；

加速度计测量机器人运动时的线加速度；陀螺仪测量机器人运动时的角加速度；磁力计测量机器人运动时的地磁场强度；

加速度计、陀螺仪和磁力计分别与主控芯片连接并分别发送测量的数据至主控芯片；

主控芯片对接收的测量数据进行预处理并融合预处理后的数据获得机器人的航向。

进一步优选地，还包括供电设备，供电设备与主控芯片连接。

进一步优选地，加速度计、陀螺仪和磁力计为三轴。

进一步优选地，加速计、陀螺仪、磁力计为相互独立或任意方式集成在一起。

进一步优选地，加速度计和陀螺仪选用MPU-6050模块，MPU-6050模块同时集合了加速度计和陀螺仪。

进一步优选地，磁力计选用HMC5883L模块。

进一步优选地，加速计、陀螺仪、磁力计通过集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，以下简称IIC)接口连接到主控芯片上。

本实用新型还提供了一种机器人，其包含上述一种机器人航向测定装置。

本实用新型通过加速度计、陀螺仪和磁力计采集机器人运动时的数据并传送到主控芯片，主控芯片对采集到的数据进行计算融合处理得到机器人的航向信息。本实用新型融合了加速度计、陀螺仪、磁力计三者采集的数据，比单一地使用加速度计或陀螺仪或磁力计估算航向的方法更精确、可靠，而且对传感器要求较低、对传感器数据采样率要求较低，具有更优的技术效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型一种机器人航向测定装置结构框图；

图2为本实用新型中机器人围绕矩形区域行走一圈的航向变化图。

附图标号：

100.传感器模块，101.加速度计，102.陀螺仪，103.磁力计，200.主控芯片。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种机器人航向测定装置结构框图，作为本实用新型的一个具体实施例一，一种机器人航向测定装置，包括传感器模块和主控芯片。

传感器模块100包括加速度计101、陀螺仪102和磁力计103；

加速度计101测量机器人运动时的线加速度；陀螺仪102测量机器人运动时的角加速度；磁力计103测量机器人运动时的地磁场强度；

加速度计101、陀螺仪102和磁力计103分别与主控芯片200连接并分别发送测量的数据至主控芯片200；