[实用新型]激光导航控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光导航技术领域，具体涉及一种激光导航控制系统。

背景技术

激光导航在现代制造业尤其是智能物流搬运机器人AGV(Automated Guided Vehicle)中正在被广泛应用，激光扫描测距技术的引入提高了AGV系统的灵活性和准确性，给重组生产结构和布局带来便利，成为目前国内外许多AGV生产厂家优先采用的先进导航定位及避障方式。

控制系统作为激光导航系统运动控制的执行者，其性能的优劣将直接影响导航的准确性和稳定性，采用精确、高效的控制系统对激光导航系统以及AGV整体性能的提高起到至关重要的作用。目前采用的高性能DSP(digital signal processing，数字信号处理)控制系统也有其自身的缺点，它的价格相对高昂，研发的技术难度大，阻挡了激光导航的技术进步以及普及使用。因此选用一种价格低廉同时又能满足激光导航需求的控制系统成为现今激光导航的一个研究目标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光导航控制系统，该系统及方法具有体积小、控制精度高、性价比高的优点，特别适用于结构紧凑的激光导航控制系统，为激光导航系统控制器的开发提供一种新的思路。

为解决上述技术问题，本实用新型公开的一种激光导航控制系统，它包括导航避障控制器，其特征在于：它还包括单片机、激光测距仪数据通信接口和齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口，所述单片机的测距数据输入端连接激光测距仪数据通信接口，单片机的编码器反馈数据输入端连接齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口，单片机的导航数据输出端连接导航避障控制器的信号输入端。

所述导航避障控制器的导航路径规划信息输出端用于连接激光导航载体的航路径规划信息输入端。

激光导航控制系统还包括显示器，所述单片机的导航数据显示信号输出端连接显示器的显示信号输入端。

所述导航避障控制器的导航路径规划显示信息输出端连接显示器的显示信号输入端。

本实用新型采用价格相对低廉的单片机、激光测距仪数据通信接口和齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口作为激光导航系统的核心控制单元，有效实现激光导航系统的高精度控制，降低激光导航系统的开发成本，便于激光导航系统的研发及推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中，1—激光测距仪数据通信接口、2—齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口、3—单片机、4—显示器、5—导航避障控制器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

本实用新型的激光导航控制系统，如图1所示，它包括导航避障控制器5、单片机3(型号为MSP430F5438)、激光测距仪数据通信接口1和齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口2，所述单片机3的测距数据输入端连接激光测距仪数据通信接口1，单片机3的编码器反馈数据输入端连接齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口2，单片机3的导航数据(导航环境特征提取结果、导航系统状态预测结果、导航特征匹配结果、载体位置估计结果和地图更新结果)输出端连接导航避障控制器5的信号输入端。

上述激光测距仪数据通信接口1为8位数据位的高速RS232通信串口，可以满足高达256K的波特率。

在激光导航工作时，使用高反射率光学平面反射镜将激光光路折射90°，再通过电机控制带动反射镜旋转部件旋转，实现光路360°扫射，保证测距模块相对静止，提高测量稳定性。使用IGS齿轮式磁性主轴编码器，安装在反射镜旋转部件上，直接反馈反射镜旋转部件的旋转位置。

单片机3通过齿轮式磁性主轴编码器反馈数据通信接口2读取IGS齿轮式磁性主轴编码器的信号，确定激光导航的距离数据所对应的角度信息，将每个测距数据的角度信息和距离信息一一对应。

上述技术方案中，导航避障控制器5的导航路径规划信息输出端用于连接激光导航载体的航路径规划信息输入端。上述导航避障控制器5为常规采购设备，它使用单片机MSP430F5438芯片作为运算芯片，使用测距数据作为原始数据，基于内置函数模块，配合常规的导航避障算法实现数据处理，辨别障碍物信息，导航避障控制器5采用RS485通道作为导航路径规划信息输出通道，将导航规划信息传递给激光导航载体，规划激光导航载体的导航路径。