[发明专利]自主移动式智能机器人

摘要

一种自主移动式智能机器人，设置有移动主体、通过电机驱动的转轮、电源管理模块、一组以上的超声波测距模块、电机控制模块和主控模块；所述转轮装配于所述移动主体，所述电源管理模块、超声波测距模块、电机控制模块和所述主控模块设置于所述移动主体，所述电源管理模块分别与所述超声波测距模块、主控模块电连接，所述超声波测距模块与所述主控模块连接，所述主控模块与所述电机控制模块连接，所述电机控制模块与所述电机连接；还设置有红外追踪模块，所述红外追踪模块与所述主控模块电连接。该自主移动式智能机器人具有成本低廉、数据处理简单、反应迅速的特点。

主权项

1.一种自主移动式智能机器人，其特征在于：设置有移动主体、通过电机驱动的转轮、电源管理模块、一组以上的超声波测距模块、电机控制模块和主控模块；所述转轮装配于所述移动主体，所述电源管理模块、超声波测距模块、电机控制模块和所述主控模块设置于所述移动主体，所述电源管理模块分别与所述超声波测距模块、主控模块电连接，所述超声波测距模块与所述主控模块连接，所述主控模块与所述电机控制模块连接，所述电机控制模块与所述电机连接；所述超声波测距模块探测移动主体距离障碍物的距离，并将所探测的信息输送至主控模块，主控模块输出控制信号至所述电机控制模块，通过电机控制模块控制电机的运动，从而控制转轮的速度和方向，实现对移动主体运动路径的控制；所述超声波测距模块设置于所述移动主体的正前方位置；还设置有红外追踪模块，所述红外追踪模块与所述主控模块电连接；所述主控模块设置有型号为TX2440A的芯片U1，芯片U1具有GPIO接口P2、CAMERA接口P1和BUS接口P7；所述超声波测距模块设置为型号HC‑SR04的超声波测距模块；所述电机控制模块设置为型号L298N的芯片U2；所述红外追踪模块设置为多个型号V51838B的红外传感器H；超声波测距模块的引脚TRIG与GPIO接口P2的引脚3、引脚5、引脚7或引脚9对应连接，超声波测距模块的引脚ECHO与GPIO接口P2的引脚4、引脚6、引脚8或引脚10对应连接；GPIO接口P2的引脚27与芯片U2的引脚6连接，PIO接口P2的引脚28与芯片U2的引脚11连接；BUS接口P7的引脚2与芯片U2的引脚5连接，BUS接口P7的引脚1与芯片U2的引脚7连接，BUS接口P7的引脚4与芯片U2的引脚10连接，BUS接口P7的引脚3与芯片U2的引脚12连接，芯片U2的引脚1、芯片U2的引脚15和芯片U2的引脚8均接地，芯片U2的引脚2接电机M1的正极，芯片U2的引脚3接电机M1的负极，芯片U2的引脚13接电机M2的正极、芯片U2的引脚14接电机M2的负极；红外传感器H的信号引脚输入端与CAMERA接口P1的引脚11、CAMERA接口P1的引脚12、CAMERA接口P1的引脚13、CAMERA接口P1的引脚18或者CAMERA接口P1的引脚19对应连接；自主移动式智能机器人在移动过程中，进行障碍物识别，具体通过如下方法进行：首先，在一个周期内，通过超声波测距模块进行N次距离测量，3≤N≤6，且N为自然数，超声波测距模块将所测得的结果输入至所述主控模块；主控模块判断所测得的N次距离值之间的变化误差，如果距离变化误差在Scm内，S为数值，S≤10cm，则判定为静态障碍物，进入避障操作；如果所测得的距离之间的变化误差大于Scm,则判定为动态障碍物，进入目标跟踪操作；所述避障操作具体是：当检测到距离障碍物之间的距离小于安全距离时，主控模块输出控制信号至所述电机控制模块，电机进行停止动作使移动主体静止；然后主控模块输出控制信号至所述电机控制模块，所述电机控制模块控制电机进行相应转动，使移动主体先后退一段距离然后右拐或者左拐，再继续前进；在继续前进的过程中，重新判断前进方向前面是否存在障碍物，并判定障碍物类型、采取避障操作或者目标跟踪操作。