[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

说明书

本发明公开了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；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，本发明移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置及方法，可以较高的精度、较低的成本、较低的算力、较小的体积实现自动泊车移动机器人或其他类型移动机器人与对接目标的高精度对接，精度高、适用性广、受环境变化(比如周围放置物移动、人的移动、光线的变化等)影响小。

技术领域

本发明涉及一种对接装置，特别涉及移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置及方法。

背景技术

移动机器人在实际使用中需要背负托盘、机械臂等对接物，由于某些场合对接物是需要一定定位精度保证的，比如机械臂需要高精度的对接来保证稳定性，目前主流对接的方式主要有二维码视觉、激光扫描两种。

二维码视觉虽然测量精度高(可小于1mm)，但是存在视野小、传感器价格高、旋转角度精度较低、受光线影响大等缺陷。

激光扫描虽然精度较高，但是传感器价格极其昂贵、不适用于环境变化较多的场景。

本方式采用机械电气结合的测量方式，精度高、成本低、灵活性强(可变换顶销的形状)、受环境变化干扰小，非常合适应用于某些移动机器人与特定目标物的对接，例如自动泊车移动机器人和载车板的对接。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供移动机器人浮动顶销式矢量控制高精度对接装置及方法，

为实现上述目的，本发明提出了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；

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。

在一个示例中，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。

在一个示例中，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。

在一个示例中，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。

在一个示例中，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。

在一个示例中，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。