[发明专利]一种自主移动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能玩具设备技术领域，尤其涉及一种自主移动系统及其控制方法。

背景技术

现有的一种玩具设备移动控制系统，玩具设备是由控制设备例如遥控器、手机等控制其移动、转向及完成某些特定的动作。在这种系统中，玩具设备无法实现自主移动功能。

现有的另一种玩具设备移动控制系统，玩具设备上安装有用于避障的传感器，当玩具设备在向前移动过程中检测到前方近距离有障碍物时，会进行持续转向，在转向过程中，当避障传感器检测到前方近距离不存在障碍物时，玩具设备停止转向并继续向前移动。在这种系统中，玩具设备在自主移动中无法进行精确角度的转向并无法获取到精确方向上的障碍物信息，无法制定最优控制策略，另外，玩具设备在避障后无法回到原来的移动方向，从而无法实现有方向或有目的的自主移动。

随着智能硬件领域的兴起，各种小型化的传感器技术得到快速发展，比如惯性传感器、红外传感器、超声波传感器、无线感应传感器等，本发明的一种自主移动系统及其控制方法包含了多种传感器技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自主移动系统及其控制方法，通过该系统的应用，智能玩具设备可以实时获取到当前的姿态角，可以对周围进行障碍物检测，可以实时侦测感应周围环境中客体的特征信息并触发其开始或结束移动，智能玩具设备可以根据预设的方向或目的制定控制策略并进行精确角度的转向和移动中避障，进而智能玩具设备可以按照预设的方向或目的进行自主移动。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种自主移动系统，该系统应用于智能玩具设备控制系统，包括：

微控制器；

与所述微控制器连接的姿态检测模块；

与所述微控制器连接的障碍检测模块；

与所述微控制器连接的侦测感应模块；

与所述微控制器连接的动力装置。

进一步，所述姿态检测模块包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁传感器。

可选的，所述障碍检测模块包括红外传感器模块、超声波传感器模块、激光传感器模块、微波雷达、激光雷达中的至少一种。

可选的，所述侦测感应模块包括感应开关模块、无线感应模块、传感模块、音频采集模块、视频采集模块、人机交互模块中的至少一种。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案还提供一种上述自主移动系统的控制方法，包括：

所述微控制器中预设有所述智能玩具设备开始和结束自主移动的触发条件和所述智能玩具设备自主移动的方向或目的；

所述姿态检测模块用于实时测量所述智能玩具设备当前的三轴角速率、三轴加速度和三轴地磁场强度的数据信息并实时发送给所述微控制器；

所述障碍检测模块用于实时检测所述智能玩具设备的一定距离内是否有障碍物以及障碍物的距离并生成障碍检测信息，所述障碍检测模块将所述障碍检测信息实时发送给所述微控制器；

所述侦测感应模块用于实时侦测感应所述智能玩具设备周围一定范围内一个或一组客体的特征信息，所述侦测感应模块处理所述客体的特征信息并生成侦测感应信息，所述侦测感应模块将所述侦测感应信息实时发送给所述微控制器；

所述动力装置用于带动所述智能玩具设备移动和转向，所述微控制器发送控制信号给所述动力装置并通过所述动力装置对所述智能玩具设备进行移动和转向控制。

进一步，所述微控制器根据所述姿态检测模块发送的三轴角速率、三轴加速度和三轴地磁场强度的数据信息，通过姿态解算得到所述智能玩具设备当前的姿态角并对所述当前的姿态角进行数据滤波，进而所述微控制器获取到所述智能玩具设备当前精确的姿态角。

进一步，所述微控制器根据所述障碍检测模块发送的所述障碍检测信息，结合所述当前精确的姿态角，获取到所述智能玩具设备的当前姿态角的障碍检测信息。

进一步，所述微控制器接收所述侦测感应模块发送的所述侦测感应信息，所述微控制器处理所述侦测感应信息并解析得到所述客体的特征信息，所述微控制器根据所述预设的开始和结束自主移动的触发条件判断所述客体的特征信息是否为该触发条件，进而所述微控制器确定是否开始或结束所述智能玩具设备的自主移动。

进一步，所述微控制器根据所述预设的自主移动的方向或目的、所述当前精确的姿态角、所述当前姿态角的障碍检测信息、所述客体的特征信息制定或调整控制策略。