[发明专利]一种机器人可见光实时定位装置及其定位方法

权利要求书

1.一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位装置，包括驱动电源、运动底盘、机械手、总控制器、信号接收装置（1）、信号发射装置（2），计数器模块（3），其特征在于：所述信号发射装置（2）包括单片机处理模块（21）、LED发射模块（22）、滚轮检测模块（23）；所述信号接收装置（1）接收LED发射模块（22）发射的光信号；所述滚轮检测模块（23）包括安装在所述运动底盘的x轴方向滚轮检测模块和y轴方向滚轮检测模块（232），安装在所述机械手z轴方向滚轮检测模块（233），且x轴方向滚轮检测模块、y轴方向滚轮检测模块（232）和z轴方向滚轮检测模块（233）均由滚轮（234）、定板（235）、轴承（236）、检测点（237）、参考点（238）、运动点（239）组成，所述滚轮（234）通过所述轴承（236）与所述定板（235）连接，所述检测点（237）和参考点（238）设置在所述定板（235）上，所述运动点（239）设置在滚轮（234）上；所述检测点（237）和参考点（238）不重叠且不沿轴承（236）处于同一直线上，所述运动点（239）随着滚轮（234）一起转动与所述检测点（237）和参考点（238）位置重合；所述计数器模块（3）与所述运动点（239）、检测点（237）和参考点（238）电连，所述总控制器与所述驱动电源、信号接收装置（1）、信号发射装置（2）和计数器模块（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位装置，其特征在于：所述单片机处理模块（21）包括第一延时模块（211）、第二延时模块（212）、第三延时模块（213）、第一计数器（31）、第二计数器（32）、第三计数器（33）、第一变频模块（34）、第二变频模块（35）、第三变频模块（36）和预置模块（13）；所述第一延时模块（211）内嵌延时时间更短的第四延时模块（214）、所述第二延时模块（212）内嵌延时时间更短的第五延时模块（215）、所述第三延时模块（213）内嵌延时时间更短的第六延时模块（216），滚轮（234）转一周的时间与第一延时模块（211）、第二延时模块（212）和第三延时模块（213）的延时时间相同。

3.根据权利要求2所述的一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位装置，其特征在于：所述第一计数器（31）、第一变频模块（34）、第四延时模块（214）与所述x轴方向滚轮检测模块电连接，所述第二计数器（32）、第二变频模块（35）、第五延时模块（215）与所述y轴方向滚轮检测模块（232）电连接，所述第三计数器（33）、第三变频模块（36）、第六延时模块（216）与所述z轴方向滚轮检测模块（233）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位装置，其特征在于：所述LED发射模块（22）包括红色LED、绿色LED、蓝色LED，所述变频模块分别电连接红色LED、绿色LED和蓝色LED。

5.根据权利要求4所述的一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位装置，其特征在于：所述信号接收装置（1）包括颜色处理模块（11），校正计数模块（12）、预置模块（13）、比较模块（14）和坐标输出模块（15）。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位装置，其特征在于：所述LED发射模块（22）包括起偏器，所述信号接收装置（1）包括检偏器，所述检偏器其方向与所述起偏器方向相同。

7.一种基于单片机运算的机器人可见光实时定位方法，该方法用权利要求1-6任一所述的可见光实时定位装置来 实施，其特征在于，包括：

计数器模块（3）通过设置在滚轮（234）上的运动点（239）与检测点（237）、参考点（238）重合的先后顺序获取机器人当前运动方向的步骤；

总控制器采集各个计数器模块（3）计数结果传递到对应变频模块的步骤；

变频模块经过运算后向对应LED发射模块（22）输出特定的跟计数结果成特定关系的频率的“0”和“1”脉冲，进而控制红色LED或绿色LED或蓝色LED的亮灭频率的步骤；

光接收端接收红色LED或绿色LED或蓝色LED的亮灭频率并向校正计数模块（12）输出接受到的红色光或绿色光或蓝色光的频率，校正计数模块（12）对数据进行校正和计数后，对比较模块（14）输出结果，比较模块（14）对预置数据与接收的数据进行比较计算，进而算出特定颜色光的前后亮灭频率的差值的步骤；

比较模块（14）将结果输出到坐标输出模块（15），坐标输出模块（15）经过计算后，输出被测物体坐标的步骤；

所述基于单片机运算的机器人可见光实时定位，包括：

LED发射模块（22）各种灯光出射时，光的偏振方向受起偏器控制的步骤；

光接收端通过检偏器进行光线接收的步骤。