[发明专利]机器人鸟自主导航系统及导航方法

摘要

本发明涉及一种机器人鸟自主导航系统及导航方法，该系统包括微控制器、微GPS模块、主控制板模块以及用于调节刺激强度和航向角的模糊控制器。通过对GPS信息的获取、分析和处理，该系统实时计算机器人鸟当前的实际航向角和目标航向角，并依据模糊控制器对两者偏差和偏差变化率的处理结果，输出适宜强度的刺激信号至相应的神经核团，从而实现机器人鸟飞行方向的纠偏，以达到将机器人鸟导航到目标区域之目的。相比现有技术，该系统不需无线通讯，不需专用操作人员全程参与，功耗低，体积小，重量轻。克服了受通讯距离限制的不足，提高了效率，增强了实时性和实用性。

主权项

机器人鸟自主导航系统，其特征在于：包括微控制器、微GPS模块、主控制板模块以及用于调节刺激强度和航向角的模糊控制器；所述主控制板模块包括电源管理模块、刺激信号输出接口；所述的微GPS模块分别与微控制器、模糊控制器连接，所述的电源管理模块为微控制器提供电源；所述的微控制器、模糊控制器并联后连接刺激信号输出接口；微GPS模块，接收卫星信号，并计算出机器人鸟的位置信息，并将信息输送给微控制器；微控制器每隔一秒读取来自微GPS模块的一帧数据，解析得到对应时刻的经、纬度和速度信息，这就是机器人鸟在对应时刻的位置和速度信息；根据这些信息，微控制器算出机器人鸟的实际航向角和目标航向角，从而得到角度偏差及其角度偏差变化率，并将角度偏差及其角度偏差变化率作为输出变量输送给模糊控制器；模糊控制器，根据微控制器输出的角度偏差及其角度偏差变化率，基于模糊控制策略产生一个适宜的刺激强度值；并将该刺激强度值输送给微控制器，微控制器以此数据为依据，产生一个对应于该时刻的刺激序列；刺激信号输出接口，微控制器产生相应强度的刺激序列经过刺激信号输出接口输出到对应的神经核团，以调整机器人鸟的飞行方向，使其回到目标航向上来。