一种微小型移动机器人光电定位模块的制作方法
一种微小型移动机器人光电定位模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光电定位部件，具体涉及一种可用于微小型移动机器人定位的光电定位模块。
【背景技术】
[0002]移动机器人定位是实现其智能控制的基础。航迹推算法是一种广泛应用于移动机器人定位的技术，该方法的主要原理是在移动机器人的轮子上安装旋转光电编码器，将轮子的转动量换算成位姿信息，通过累加实现定位。然而，以上航迹推算法很难应用到移动微机器人中，主要原因在于很难在其较小的本体上安装旋转光电编码器。另外，以上航迹推算法在实施的过程中，移动机器人的轮子难免会产生打滑，所产生的累积误差对其定位精度影响较大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以用于微小型移动机器人定位的光电定位模块，具有体积小、结构简单、易于装配、累积误差小、定位精度高等优点。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]一种微小型移动机器人光电定位模块，包括电路板、微控制器、两个光电鼠标传感器和一个电源与信号输入\输出控制端口；所述两个光电鼠标传感器平行固设在电路板上，并且两个光电鼠标传感器的数据端口级联在一起；所述电源与信号输入\输出控制端口固设于电路板上且位于两个光电鼠标传感器的正中间；所述两个光电鼠标传感器的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口的端口对应连接，并且电源与信号输入\输出控制端口与微控制器的外围接口相连接。
[0006]进一步的，所述电路板两端各设有一个固定通孔。
[0007]进一步的，所述光电鼠标传感器为原相科技公司的ADNS-3530，电源与信号输入\输出控制端口为标准10针的FPC扁平电缆插座；两个光电鼠标传感器的数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK通过共用SPI总线级联在一起并分别与电源与信号输入\输出控制端口的MISO、MOSI和SCLK对应连接；两个光电鼠标传感器的片选端CS分别与电源与信号输入\输出控制端口的CSl和CS2对应连接；两个光电鼠标传感器的运动控制检测端MOT1N分别与信号输入\输出控制端口的M0T10N1和M0T10N2对应连接；两个光电鼠标传感器的供电端VCC、数字地端GND和模拟地端AGND分别与信号输入\输出控制端口的VCC、GND和AGND对应连接。
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0009]本实用新型具有体积小、结构简单、易于装配、累积误差小、定位精度高等优点，可安装在移动微机器人底盘的下方，精确测量它在XOY平面上的位置坐标和方向角、利用航迹推算法进行较高精度的定位。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型的电路原理简图；
[0012]图中:1、光电鼠标传感器，2、电源与信号输入\输出控制端口，3、固定通孔，4、电路板。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014]如图1所示，本实用新型公开了一种微小型移动机器人光电定位模块，包括电路板4、微控制器、两个光电鼠标传感器I和一个电源与信号输入\输出控制端口 2 ;所述两个光电鼠标传感器I平行固设在电路板4上，并且两个光电鼠标传感器I的数据端口级联在一起；所述电源与信号输入\输出控制端口 2固设于电路板4上且位于两个光电鼠标传感器I的正中间；两个光电鼠标传感器I和电源与信号输入\输出控制端口 2设在电路板4的同一面；所述两个光电鼠标传感器I的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口2的端口对应连接，并且电源与信号输入\输出控制端口 2与微控制器的外围接口相连接。电路板4两端各设有一个固定通孔3。通过固定通孔3，不仅可利用螺丝将电路板4固定在移动机器人底盘的下方，也可对电路板4与地面的间距进行调整。
[0015]如图2所示，两个光电鼠标传感器I均采用原相科技公司的ADNS-3530、电源与信号输入\输出控制端口 2采用标准10针的FPC扁平电缆插座。两个光电鼠标传感器I的数据端口(数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK)通过共用SPI总线级联在一起。可分别通过控制两个光电鼠标传感器I的片选端口 CS1、CS2对其进行访问。MOT1N为光电鼠标传感器I输出的运动控制检测端口，VCC、GND和AGND分别为光电鼠标传感器I的供电端、数字地端和模拟地端。电源与信号输入\输出控制端口 2的数量为10，包括MISO、MOS1、SCLK、CS 1、CS2、MOTI ONl、MOT10N2、VCC、GND 和 AGND。
[0016]本实用新型的整体尺寸:长*宽*高为60mm*21mm*5mm，供电电压为1.9-3.3V。本实用新型应用在微小型移动机器人定位中，安装在微小型移动机器人底盘的下方。在微小型移动机器人运动过程中，两个光电鼠标传感器I的运动控制检测端口 MOT1N分别输出中端信号，可通过控制两个光电鼠标传感器I的片选端口 CS (低电平有效)和SPI总线分别获得两个光电鼠标传感器I的位置信息(xl，yl)和(x2，y2)，然后根据两个光电鼠标传感器I之间的位置距离将它们的位置信息转化为微小型移动机器人的位置坐标U，y)和方向角(Θ )0
【主权项】
1.一种微小型移动机器人光电定位模块，其特征在于:包括电路板(4)、微控制器、两个光电鼠标传感器(I)和一个电源与信号输入\输出控制端口(2);所述两个光电鼠标传感器(I)平行固设在电路板(4)上，并且两个光电鼠标传感器(I)的数据端口级联在一起；所述电源与信号输入\输出控制端口(2)固设于电路板(4)上且位于两个光电鼠标传感器(I)的正中间；所述两个光电鼠标传感器(I)的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口(2)的端口对应连接，并且电源与信号输入\输出控制端口(2)与微控制器的外围接口相连接。2.根据权利要求1所述的微小型移动机器人光电定位模块，其特征在于:所述电路板(4 )两端各设有一个固定通孔(3 )。3.根据权利要求1所述的微小型移动机器人光电定位模块，其特征在于:所述光电鼠标传感器(I)为原相科技公司的ADNS-3530，电源与信号输入\输出控制端口(2)为标准10针的FPC扁平电缆插座；两个光电鼠标传感器(I)的数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK通过共用SPI总线级联在一起并分别与电源与信号输入\输出控制端口(2)的MISO、MOSI和SCLK对应连接；两个光电鼠标传感器(I)的片选端CS分别与电源与信号输入\输出控制端口(2)的CSl和CS2对应连接；两个光电鼠标传感器(I)的运动控制检测端MOT1N分别与信号输入\输出控制端口(2)的M0T10N1和M0T10N2对应连接；两个光电鼠标传感器(I)的供电端VCC、数字地端GND和模拟地端AGND分别与信号输入\输出控制端口(2)的VCC、GND和AGND对应连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种微小型移动机器人光电定位模块，包括电路板、微控制器、两个光电鼠标传感器和一个电源与信号输入\输出控制端口；两个光电鼠标传感器平行固设在电路板上，并且两个光电鼠标传感器的数据端口级联在一起；电源与信号输入\输出控制端口固设于电路板上且位于两个光电鼠标传感器的正中间；两个光电鼠标传感器的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口的端口对应连接，电源与信号输入\输出控制端口与微控制器的外围接口相连接。本实用新型具有体积小、结构简单、易于装配、累积误差小、定位精度高等优点，可安装在移动微机器人底盘的下方，精确测量它在XOY平面上的位置坐标和方向角、利用航迹推算法进行较高精度的定位。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204650195
【申请号】CN201520222760
【发明人】张大伟, 盛路晨, 崔志铭, 李海霞, 杨晨光, 邓计才
【申请人】郑州大学, 郑州雁桥电子科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月14日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光电定位部件，具体涉及一种可用于微小型移动机器人定位的光电定位模块。
【背景技术】
[0002]移动机器人定位是实现其智能控制的基础。航迹推算法是一种广泛应用于移动机器人定位的技术，该方法的主要原理是在移动机器人的轮子上安装旋转光电编码器，将轮子的转动量换算成位姿信息，通过累加实现定位。然而，以上航迹推算法很难应用到移动微机器人中，主要原因在于很难在其较小的本体上安装旋转光电编码器。另外，以上航迹推算法在实施的过程中，移动机器人的轮子难免会产生打滑，所产生的累积误差对其定位精度影响较大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以用于微小型移动机器人定位的光电定位模块，具有体积小、结构简单、易于装配、累积误差小、定位精度高等优点。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]一种微小型移动机器人光电定位模块，包括电路板、微控制器、两个光电鼠标传感器和一个电源与信号输入\输出控制端口；所述两个光电鼠标传感器平行固设在电路板上，并且两个光电鼠标传感器的数据端口级联在一起；所述电源与信号输入\输出控制端口固设于电路板上且位于两个光电鼠标传感器的正中间；所述两个光电鼠标传感器的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口的端口对应连接，并且电源与信号输入\输出控制端口与微控制器的外围接口相连接。
[0006]进一步的，所述电路板两端各设有一个固定通孔。
[0007]进一步的，所述光电鼠标传感器为原相科技公司的ADNS-3530，电源与信号输入\输出控制端口为标准10针的FPC扁平电缆插座；两个光电鼠标传感器的数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK通过共用SPI总线级联在一起并分别与电源与信号输入\输出控制端口的MISO、MOSI和SCLK对应连接；两个光电鼠标传感器的片选端CS分别与电源与信号输入\输出控制端口的CSl和CS2对应连接；两个光电鼠标传感器的运动控制检测端MOT1N分别与信号输入\输出控制端口的M0T10N1和M0T10N2对应连接；两个光电鼠标传感器的供电端VCC、数字地端GND和模拟地端AGND分别与信号输入\输出控制端口的VCC、GND和AGND对应连接。
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0009]本实用新型具有体积小、结构简单、易于装配、累积误差小、定位精度高等优点，可安装在移动微机器人底盘的下方，精确测量它在XOY平面上的位置坐标和方向角、利用航迹推算法进行较高精度的定位。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型的电路原理简图；
[0012]图中:1、光电鼠标传感器，2、电源与信号输入\输出控制端口，3、固定通孔，4、电路板。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014]如图1所示，本实用新型公开了一种微小型移动机器人光电定位模块，包括电路板4、微控制器、两个光电鼠标传感器I和一个电源与信号输入\输出控制端口 2 ;所述两个光电鼠标传感器I平行固设在电路板4上，并且两个光电鼠标传感器I的数据端口级联在一起；所述电源与信号输入\输出控制端口 2固设于电路板4上且位于两个光电鼠标传感器I的正中间；两个光电鼠标传感器I和电源与信号输入\输出控制端口 2设在电路板4的同一面；所述两个光电鼠标传感器I的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口2的端口对应连接，并且电源与信号输入\输出控制端口 2与微控制器的外围接口相连接。电路板4两端各设有一个固定通孔3。通过固定通孔3，不仅可利用螺丝将电路板4固定在移动机器人底盘的下方，也可对电路板4与地面的间距进行调整。
[0015]如图2所示，两个光电鼠标传感器I均采用原相科技公司的ADNS-3530、电源与信号输入\输出控制端口 2采用标准10针的FPC扁平电缆插座。两个光电鼠标传感器I的数据端口(数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK)通过共用SPI总线级联在一起。可分别通过控制两个光电鼠标传感器I的片选端口 CS1、CS2对其进行访问。MOT1N为光电鼠标传感器I输出的运动控制检测端口，VCC、GND和AGND分别为光电鼠标传感器I的供电端、数字地端和模拟地端。电源与信号输入\输出控制端口 2的数量为10，包括MISO、MOS1、SCLK、CS 1、CS2、MOTI ONl、MOT10N2、VCC、GND 和 AGND。
[0016]本实用新型的整体尺寸:长*宽*高为60mm*21mm*5mm，供电电压为1.9-3.3V。本实用新型应用在微小型移动机器人定位中，安装在微小型移动机器人底盘的下方。在微小型移动机器人运动过程中，两个光电鼠标传感器I的运动控制检测端口 MOT1N分别输出中端信号，可通过控制两个光电鼠标传感器I的片选端口 CS (低电平有效)和SPI总线分别获得两个光电鼠标传感器I的位置信息(xl，yl)和(x2，y2)，然后根据两个光电鼠标传感器I之间的位置距离将它们的位置信息转化为微小型移动机器人的位置坐标U，y)和方向角(Θ )0
【主权项】
1.一种微小型移动机器人光电定位模块，其特征在于:包括电路板(4)、微控制器、两个光电鼠标传感器(I)和一个电源与信号输入\输出控制端口(2);所述两个光电鼠标传感器(I)平行固设在电路板(4)上，并且两个光电鼠标传感器(I)的数据端口级联在一起；所述电源与信号输入\输出控制端口(2)固设于电路板(4)上且位于两个光电鼠标传感器(I)的正中间；所述两个光电鼠标传感器(I)的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口(2)的端口对应连接，并且电源与信号输入\输出控制端口(2)与微控制器的外围接口相连接。2.根据权利要求1所述的微小型移动机器人光电定位模块，其特征在于:所述电路板(4 )两端各设有一个固定通孔(3 )。3.根据权利要求1所述的微小型移动机器人光电定位模块，其特征在于:所述光电鼠标传感器(I)为原相科技公司的ADNS-3530，电源与信号输入\输出控制端口(2)为标准10针的FPC扁平电缆插座；两个光电鼠标传感器(I)的数据输出端MISO、数据输入端MOSI和时钟输入端SCLK通过共用SPI总线级联在一起并分别与电源与信号输入\输出控制端口(2)的MISO、MOSI和SCLK对应连接；两个光电鼠标传感器(I)的片选端CS分别与电源与信号输入\输出控制端口(2)的CSl和CS2对应连接；两个光电鼠标传感器(I)的运动控制检测端MOT1N分别与信号输入\输出控制端口(2)的M0T10N1和M0T10N2对应连接；两个光电鼠标传感器(I)的供电端VCC、数字地端GND和模拟地端AGND分别与信号输入\输出控制端口(2)的VCC、GND和AGND对应连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种微小型移动机器人光电定位模块，包括电路板、微控制器、两个光电鼠标传感器和一个电源与信号输入\输出控制端口；两个光电鼠标传感器平行固设在电路板上，并且两个光电鼠标传感器的数据端口级联在一起；电源与信号输入\输出控制端口固设于电路板上且位于两个光电鼠标传感器的正中间；两个光电鼠标传感器的各端口分别与电源与信号输入\输出控制端口的端口对应连接，电源与信号输入\输出控制端口与微控制器的外围接口相连接。本实用新型具有体积小、结构简单、易于装配、累积误差小、定位精度高等优点，可安装在移动微机器人底盘的下方，精确测量它在XOY平面上的位置坐标和方向角、利用航迹推算法进行较高精度的定位。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204650195
【申请号】CN201520222760
【发明人】张大伟, 盛路晨, 崔志铭, 李海霞, 杨晨光, 邓计才
【申请人】郑州大学, 郑州雁桥电子科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月14日
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