[发明专利]移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置及方法

权利要求书

1.移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置及方法，包括：

底座；

其特征在于：所述底座顶端的中间位置固定设有浮动顶销，所述底座的顶部对称设置有多个支架，多个所述支架的一端均固定设有磁铁槽，多个所述磁铁槽的内部均固定设有瓦片形磁铁，多个所述磁铁槽的底部均固定设有应变片，所述底座的外部罩有外壳，所述浮动顶销的顶部穿过外壳置于外壳的外部。

2.根据权利要求所述的一种移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置，其特征在于：所述浮动顶销的顶部位置为非磁性区域，浮动顶销的底部位置为磁性区域，磁性部分，外圈和内圈是不同磁极，但是外圈和外部瓦形磁铁的内圈是同级，同级相斥。

3.根据权利要求所述的一种移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置，其特征在于：所述磁铁槽中放置的瓦片形磁铁内圈和外圈是不同的磁极，所有磁铁的内圈同级。

4.根据权利要求所述的一种移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置，其特征在于：所述外壳是用于限制浮动顶销的轴向运动，这样浮动顶销只能在一个平面内位移。

5.根据权利要求1所述的一种移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接的方法，其特征在于：所述工作方法流程步骤如下：

步骤一：浮动顶销接触到对接目标物，产生偏移；

步骤二：顶销和各向瓦片磁铁的斥力产生变化；

步骤三：得到新的支梁应变；

步骤四：根据新的应变推算浮动顶销的位置；

步骤五：控制移动机器人微调；

步骤六：直到浮动顶销回到正中间。

6.根据权利要求5所述的一种移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接的方法，其特征在于：浮动顶销可以在平面内任意方向位移，但是受到周围磁铁同级相斥的互斥力，位移的大小越大，互斥力也就越大。

支撑每块磁铁的梁，下面都贴有高精度的应力应变片，应变片输出的电阻变化可以通过多种调理放大电路，根据公式：

来得到应变ε，其中，是电阻相对变化量，μ是泊松系数，是电阻率相对变化量。

其他的梁同理，从而可以得到八个支撑梁的应变ε。

7.根据权利要求5所述的一种移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接的方法，其特征在于：所述浮动顶销在正中间时，八个应变大小应该几乎相等，假设此时的应变为，当浮动顶销因接触到对接目标物的锥孔而朝一个方向位移一段距离d时，测到各个点的应变为，i＝1～8。此时根据各个点的，可以参考提前标定的数据推算出载有浮动顶销的移动机器人本体相对于对接目标物的位移方向和大小。