[发明专利]基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置与方法

权利要求书

1.基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于：包括信息地图、编程小车机器人及卡片标签；

所述编程小车机器人包含小车主体、运动模块、电源模块、数据传输模块、AGV导航模块、人机交互模块、NFC读取与识别模块、控制单元，所述小车主体由塑料或橡胶或金属或玻璃制成；

所述信息地图包括基板、磁轨、盖板以及地图，基板按照编程小车机器人巡线逻辑开槽，磁轨附着于基板的槽内组成信息地图数据；盖板压在基板和磁轨上，然后在盖板上贴上不同课程所需的地图组成完整的信息地图，小车在地图上行走通过卡片标签执行每张地图任务，基板和盖板由亚克力或橡胶或金属制成；

所述卡片标签包括磁力片和不同形式的卡片，所述卡片附着于磁力片上，通过卡片标签便于小车读取后执行任务，不同的卡片标签相互组合以执行不同的任务。

2.根据权利要求1所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述小车主体包括小车上盖与小车底盘，通过螺钉连接，形成设备容置腔，所述人机交互模块、NFC读取与识别模块、电源模块、运动模块、数据传输模块、AGV导航模块和控制单元均设于所述设备容置腔内，所述小车底盘上设置有喇叭出音孔和电路元器件散热孔，小车底盘上还设有电磁铁，通电产生与所述磁轨相斥的磁力，实现小车弹跳动作。

3.根据权利要求2所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述人机交互模块包括显示组件和语音组件，所述显示组件为一块LCD显示屏；所述语音组件包括喇叭和语音识别与应答系统，可通过读取所述卡片标签内容，与用户互动。

4.根据权利要求3所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述NFC读取与识别模块包括集成于PCB板的NFC感应线圈、NFC读取与识别芯片；NFC读取与识别模块为两组，分别置于编程小车机器人底盘与小车上盖顶部分别用于读取地图指令和教师卡片标签的读取。

5.根据权利要求4所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述电源模块包括可充电锂电池、电源板和充电端口，所述可充电锂电池固定于电池支架上，所述电源板集成于主板上，所述充电端口为充电Type-c接口。

6.根据权利要求5所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述运动模块包括全向轮、联轴器和减速电机，所述减速电机通过电机压箍与所述小车底盘相连，所述联轴器通过螺钉套于减速电机的输出轴并用紧固件压紧，所述全向轮套在联轴器后端并用紧固件压紧。

7.根据权利要求6所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述数据传输模块包括一块集成于主板上的数据存储芯片、对外进行数据交换的数据传输Type-c接口和射频模块。

8.根据权利要求7所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述AGV导航模块包括多个传感器，形成传感器阵列，布设于所述小车底盘上，用于识别所述信息地图内坐标数据，传感器为霍尔传感器或光电传感器。

9.根据权利要求8所述的基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程装置，其特征在于，所述控制单元包括MCU模块、接口板、拨动开关组件、Type-c转接板、侧面传感器转接板和前端传感器转接板，所述MCU模块位于所述可充电锂电池顶部，所述接口板位于所述电池支架与电机压箍之间，所述Type-c转接板、侧面传感器转接板和前端传感器转接板分别对应所述Type-c接口和传感器安设。

10.基于AGV磁轨导航和NFC识别的实物编程的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)在信息地图上铺上所需要展示的课程内容相关的地图，并准备好课程需要的卡片标签，打开小车电源开关，放置于设置好课程信息的地图上，小车底部的霍尔传感器采集地图网格信息，进而对地图信息进行预处理，实现自身定位；

S2)将课程任务要素从卡片标签数据库中提取出来录入卡片标签或将课程所有需要的元素提前录制于卡片标签，根据需要取出，将任务的卡片标签在开机后的小车上刷完后，小车语音模块会读出当前课程任务，LCD显示屏上会显示当前任务提示准备中，学员即开始进行；

S3)小车地图录入准备完毕后，结合当前地图编写的教程教学任务，选择当前目标任务下的卡片标签，按照课程的目标选择不同的卡片标签或卡片标签组合，放置于地图中，小车底部的NFC线圈读取标签后，按照标签内容一步一步执行任务，直到完成课程所要求的内容；执行任务的整个过程中，所述显示模块会以图形显示的方式显示课程目标和每一步执行的任务和动作；所述声音模块会提示准备动作，结合每一个任务给与赞赏与鼓励；

S4)如果任务未完成或任务出错，小车会根据当前执行任务给学员提示，再学员重新组合标签后，完成任务。