[发明专利]一种非接触式适用于瓦楞状轨道的导向装置及其导向方法

说明书

本发明公开了一种非接触式适用于瓦楞状轨道的导向装置，包括车身、控制部分、驱动部分、图像采集部分和激光模组部分；驱动部分设置在车身底部并用于驱动车身的运动和转向，所述激光膜组部分设置在车身前方并用于向车身前方的瓦楞状轨道上发射出激光，所述图像采集部分用于采集车身前方激光模组部分发出的激光照射在瓦楞状轨道上的线形激光形成的图像；所述控制部分设置在车身上并用于控制驱动部分、图像采集部分和激光模组部分的工作；本机器人导向装置设计合理，使用方便，实现机器人在瓦楞状导轨上高精度自动导向，减小环境光的影响，使得机器人避免在沿导轨行驶时碰触轨道突起部分，通过激光增强辩识度，实现高精度导向。

技术领域

本发明涉及机器人自动导航领域，更具体的说，尤其涉及一种非接触式适用于瓦楞状轨道的导向装置及其导向方法。

背景技术

在当代，机器人技术发展迅速，各种机器人层出不穷，越来越多的机器人不断代替人们应用于各种环境复杂、危险程度高、劳动强度大的工作领域，实现自动化并使之高效工作，其中，机器人导航技术是关键的技术之一。

现有的最普通的机器人导航装置便是使用固定的轨道，使机器人按照固定的轨道来形式，从而使机器人始终位于最准确的位置，但是这种方式必须预先铺设好轨道，成本非常高，并不适用于大多数情况。对于机器人沿瓦楞状轨道进行形式时，通常使用的方法在机器人上设置于瓦楞状轨道上的条形凸起部分相配合的导向装置，以实现其沿瓦楞状轨道的导向，然而这种导向方式过渡一来瓦楞状轨道的形状，每一种机器人只能适用于一种瓦楞状的轨道，极大的增加了机器人使用的局限性。

因此，现阶段，特别需要设计一种非接触式导向装置，实现机器人在瓦楞状轨道，例如瓦楞状轨道上高精度自动导向，并能够减小环境光的影响，使机器人在沿着瓦楞状轨道形式时始终不会触碰到轨道的凸起部分。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的导向装置无法实现瓦楞状轨道上非接触导航从而导致的成本高、适应性低的问题，提出了一种非接触式适用于瓦楞状轨道的导向装置及其导向方法，能够适用于机器人在瓦楞状轨道上的运动，通过激光增强辨识度，并实现高精度的自动导航。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种非接触式适用于瓦楞状轨道的导向装置，包括车身、控制部分、驱动部分、图像采集部分和激光模组部分；驱动部分设置在车身底部并用于驱动车身的运动和转向，所述激光膜组部分设置在车身前方并用于向车身前方的瓦楞状轨道上发射出激光，所述图像采集部分用于采集车身前方激光模组部分发出的激光照射在瓦楞状轨道上的线形激光形成的图像；所述控制部分设置在车身上并用于控制驱动部分、图像采集部分和激光模组部分的工作；

所述驱动部分包含驱动器、前轮、后轮、前轴承座、后轴承座、链条、主动链轮、从动链轮、前轴、后轴、减速器和步进电机，所述驱动器放置在车身上，驱动电机连接步进电机并驱动步进电机的运动，所述步进电机放置在车身底部，步进电机的输出轴通过减速器连接主动链轮，所述主动链轮通过链条连接从动链轮，所述从动链轮设置在后轴上，所述后轴连接后轮且通过后轴承座固定在车身上；所述前轮连接在前轴上，前轴通过前轴承座固定在车身上；

所述激光模组部分包含一个一字激光模组支架和一个一字激光模组，一字激光模组分别通过一字激光模组支架安装在车身前端的中部，一字激光模组支架上设置有可以调整一字激光模组竖直方向和水平方向角度的旋转机构；

所述图像采集部分包含面阵CCD摄像头支架和面阵CCD摄像头；所述面阵CCD摄像头通过面阵CCD摄像头支架固定在车身前端中部，且两个一字激光模组支架对称设置在面阵CCD摄像头支架的两侧；

所述面阵CCD摄像头支架设置在一字激光模组支架的前方，且一字激光模组支架的高度高于面阵CCD摄像头支架的高度，一字激光模组设置在面阵CCD摄像头的上方。

进一步的，驱动部分的步进电机设置有两个，分别用于两个前轮的独立驱动。