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专利号: 2016105170332
申请人: 浙江工业大学义乌科学技术研究院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可精准导航的移动舞台,其特征是,包括控制器(8)、第三无线收发器(9)、基板(3)、设于基板上的平台(4)、设于平台上的第一主控芯片(1)和第一无线收发器(2)、设于基板下表面上的若干个驱动装置(5)和若干个按照运行路径排列的导引磁条(6);基板上设有用于带动平台转动的自转电机(7),基板上表面设有环形轨道,平台下表面上设有与环形轨道配合的若干块滑块;每个驱动装置均包括固定架(51),设于固定架上的第二无线收发器(52)、第二主控芯片(53)、转向电机(54)和驱动电机(55),设于固定架下表面前部的磁条感应器(56)和导向滚轮(57),设于固定架下表面中部的2个驱动滚轮(58),设于固定架下表面后部的2个从动滚轮(59),导向滚轮的转轴通过导向杆与转向电机连接,设于2个驱动滚轮之间的连接轴与驱动电机连接,固定架与基板转动连接,第二主控芯片分别与第二无线收发器、转向电机、驱动电机和磁条感应器电连接;第一主控芯片分别与自转电机、第一无线收发器电连接,控制器和第三无线收发器电连接。

2.根据权利要求1所述的可精准导航的移动舞台,其特征是,所述平台上设有护栏(41),平台边缘上设有若干个用于检测平台上的人与平台边缘的距离的超声波测距传感器(42),平台内设有用于容纳护栏的环形凹槽和若干个用于带动护栏升降的气缸(43);护栏呈3/4至4/5圆环状,各个超声波测距传感器和各个气缸均与第一主控芯片电连接。

3.根据权利要求2所述的可精准导航的移动舞台,其特征是,所述护栏包括上围栏、下围栏和设于上围栏、下围栏之间的若干条间隔排列的竖杆;上围栏上设有红外传感器(411)、步进电机(412)和与步进电机的转轴连接的摄像头(413),红外传感器、步进电机和摄像头均与第一主控芯片电连接。

4.根据权利要求3所述的可精准导航的移动舞台,其特征是,平台内设有腔体(44),腔体内侧壁上设有若干个间隔排列的电磁铁(45),腔体内设有若干个平衡球;各个电磁铁均与第一主控芯片电连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的可精准导航的移动舞台,其特征是,基板上设有轴承,固定架通过转轴与轴承连接。

6.一种基于权利要求1所述的可精准导航的移动舞台的控制方法,其特征是,包括如下步骤:

(6-1)将各个导引磁条按照预定的运行路径依次等间隔放置到舞台运行场地,使可精准导航的移动舞台靠近运行路径;

(6-2)控制器通过第三无线收发器发送运行指令,第一无线收发器接收运行指令,第一主控芯片开始工作;每个驱动装置的第二无线收发器接收到运行指令后,每个驱动装置的第二主控芯片根据磁条感应器检测的导引磁条信号,控制转向电机带动导向滚轮转向;

(6-3)每个驱动装置的第二主控芯片通过驱动电机带动两个驱动滚轮转动,从而使可精准导航的移动舞台沿运行路径移动;在可精准导航的移动舞台沿运行路径移动的过程中,第二主控芯片根据磁条感应器检测的导引磁条信号,控制转向电机带动导向滚轮逐渐转向;

(6-4)在可精准导航的移动舞台沿运行路径移动过程中,控制器通过第三无线收发器发送自转指令,第一无线收发器接收到自转指令后,第一主控芯片通过自转电机控制平台相对于基板旋转。

7.根据权利要求6所述的可精准导航的移动舞台的控制方法,所述平台上设有护栏,平台边缘上设有若干个用于检测平台上的人与平台边缘的距离的超声波测距传感器,平台内设有用于容纳护栏的环形凹槽和若干个用于带动护栏升降的气缸;护栏呈3/4至4/5圆环状,各个超声波测距传感器和各个气缸均与第一主控芯片电连接;其特征是,还包括如下步骤:各个超声波测距传感器向平台上的人发射超声波信号,并将收到的检测信号S(t)发给第一主控芯片,第一主控芯片根据检测信号S(t)计算平台上的人与平台边缘之间的距离A1,第一主控芯片中设有距离阈值W1;

当每个超声波测距传感器检测的距离均满足A1>W1时,护栏位于环形凹槽中;

当任一个超声波测距传感器检测的距离A1≤W1时,第一主控芯片控制各个气缸的伸缩杆带动护栏上升B1厘米。

8.根据权利要求7所述的可精准导航的移动舞台的控制方法,护栏包括上围栏、下围栏和设于上围栏、下围栏之间的若干条间隔排列的竖杆;上围栏上设有红外传感器、步进电机和与步进电机的转轴连接的摄像头,红外传感器、步进电机和摄像头均与第一主控芯片电连接;其特征是,还包括如下步骤:红外传感器检测人体信号,第一主控芯片根据检测的人体信号控制步进电机的转轴旋转,从而带动摄像头跟随人拍摄图像;

第一主控芯片根据拍摄的图像确定平台上的人的身高均值C厘米,第一主控芯片控制各个气缸的伸缩杆带动护栏升降,使护栏的高度为0.6C-0.7C厘米。

9.根据权利要求8所述的可精准导航的移动舞台的控制方法,平台内设有腔体,腔体内侧壁上设有若干个间隔排列的电磁铁,腔体内设有若干个平衡球;各个电磁铁均与第一主控芯片电连接;其特征是,还包括如下步骤:第一主控芯片根据拍摄的图像确定人在平台上的位置,第一主控芯片给各个电磁铁通电,从而使各个电磁铁产生对各个平衡球的排斥力或吸引力,使各个平衡球滚动至腔体内的远离人所在位置处F1,人在腔体内的对应位置F2与F1关于平台中心呈中心对称。

10.根据权利要求7所述的可精准导航的移动舞台的控制方法,其特征是,还包括对检测信号S(t)的修正步骤:第一主控芯片在S(t)中选取若干个时间间隔为Δt的采样值,各个采样值按照时间先后顺序排列构成检测信号I(t);

对于I(t)中第一个采样值和最后一个采样值之外的每个采样值ES(t1),利用公式计算平稳系数ratio;

第一主控芯片预先设有依次增大的权重阈值0.5,1和1.5;

对于ratio位于[1-A1,1+A1]范围内的采样值,将采样值修正为B1ES(t1),B1为小于0.4的实数;

对于ratio位于(0.5,1-A1)或(1+用,1.5)范围内的采样值,将采样值修正为B2ES(t1),用修正过的各个采样值代替I(t)中的对应采样值,得到经过修正的检测信号I(t),用检测信号I(t)替换检测信号S(t)。