[发明专利]一种单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法

权利要求书

1.一种单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：包括机器人，所述机器人顶部设有发射装置，所述发射装置包括上下间隔一定距离平行设置的反射PCB圆盘和发射PCB圆盘，所述反射PCB圆盘和所述发射PCB圆盘通过多根金属排针连接，所述发射PCB圆盘中部设有红外发射led二极管，所述机器人底部设有接收圆盘，所述接收圆盘环形阵列有多个红外接收管，每一所述红外接收管可以单独接受消息，所述反射PCB圆盘、发射PCB圆盘和所述接收圆盘同心设置；

所述避障的方法是：当有障碍物时，一个机器人的红外发射led二极管发射的红外线经过该机器人的反射PCB圆盘以及障碍物二次反射，被该机器人的一个红外接收管接收，通过该红外接收管的方位，使得该机器人能够知道障碍物的具体方位；

所述近距离通信的方法是：一个机器人的红外发射led二极管通过外围电路输入的调制信号发出经过特定频率调制的红外线，经过该机器人的反射PCB圆盘的反射，被其他机器人的红外接收管接收，进行通信，红外发射led二极管发出的红外线经过反射PCB圆盘的反射形成了一个锥体状的红外通讯环，红外通讯环为该机器人与其它机器人近距离通信的范围。

2.根据权利要求1所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：所述红外发射led二极管以一定的频率开关，通过标准的NEC协议编码，实现0和1的模拟与通信。

3.根据权利要求2所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：多个所述机器人进行避障和近距离通信的方法中，每一所述机器人的红外发射led二极管发射的红外线信号不一致，根据所述机器人的红外接收管接收到的红外线信号与自身机器人发射的红外线信号是否一致判断周围存在障碍物还是其它机器人。

4.根据权利要求2所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：所述红外发射led二极管发射的红外光经过38k的载波进行调制。

5.根据权利要求2所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：所述机器人通过红外线的协议不限于NEC协议，可以通过其他协议进行通信。

6.根据权利要求1所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：所述近距离通信的方法中，所述红外通讯环包括外环和内环，令所述发射PCB圆盘的半径为r₁，所述反射PCB圆盘的半径为r₃，所述反射PCB圆盘和所述发射PCB圆盘的距离为d₁，所述发射PCB圆盘和所述接收圆盘的距离为h₁，所述接收圆盘 的半径为r₂，则所述外环的半径r_外为：

所述内环的半径r_内为：

则所述红外通讯环的通讯半径r_通为：r_通＝r_外-r_内。

7.根据权利要求6所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：所述避障的方法中，最大的避障范围d为：

8.根据权利要求1所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：在避障过程中，令所述红外接收管的数量为n个，n个所述红外接收管接收到的红外线信号分别为Q₁，Q₂，Q₃ ，…，Qn，若所述红外线接收管没有接受到红外线信号，则Qn为0，所述机器人的接收到红外线信号的方位是第i个红外接收器，根据第i个所述红外接收器接收到的红外线信号，可以判断障碍物具体方位，若n个所述红外接收管均没有接收到红外线信号，所述机器人处于漫游状态，前进方向随机。

9.根据权利要求1-8任一项所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：所述红外接收管的数量为8到24个。

10.根据权利要求1-8任一项所述的单红外光实现机器人避障和近距离通信的方法，其特征在于：多根所述金属排针通过焊锡将所述反射PCB圆盘和所述发射PCB圆盘相连。