一种轮式机器人行走电机转速的测量装置

摘要

一种轮式机器人行走电机转速的测测量装置，主要为了解决轮式机器人采用光电码盘进行转速测量易磨损且测量精度不高的问题。其特征在于：在轮式机器人的行走轮外粘贴倾角为Φ的反光薄片，测量装置包括可产生稳定波长的激光二极管、反光薄片、准直透镜和可使光回馈水平处于中等回馈水平的衰减片，激光二极管发出的激光经过透镜和衰减片按照激光二极管发出的出射光平行于电机转动轴的方向打到反光薄片的表面边缘处,发生激光自混合现象；反光薄片每移动激光半个波长的距离，光电二极管输出的电流信号产生一个条纹的变化,从而获得轮式机器人行走电机转速。本发明需要的装置结构简单、测量精度高、价格低廉，可以用于替代光电码盘。

主权项

一种轮式机器人行走电机转速的测量装置，由激光二极管(1‑1)、光电二极管(1‑2)、激光器的驱动电路(2)、温控电路(3)、信号放大电路(4)、信号处理电路(5)、单片机信号采集电路(6)、透镜(7)、衰减片(8)以及带有一定轻微倾角的反光车轮(9)组成；其中，激光二极管(1‑1)用于产生波长稳定的激光，激光二极管(1‑1)发出的激光经过透镜(7)和衰减片(8)打到带有一定轻微倾角的反光车轮(9)上，激光二极管(1‑1)发出的激光经过透镜(7)打到衰减片(8)上，衰减片(8)用于对激光进行衰减，使其光回馈水平处于中等回馈水平可以使得自混合干涉现象发生；所述带有一定轻微倾角的反光车轮(9)为粘贴在车轮上的反光薄片；驱动电路(2)包括稳压电路(2‑1)与驱动芯片电路(2‑2)，稳压电路(2‑1)电压可调，为驱动芯片电路提供恒定电压，驱动芯片电路(2‑2)为激光二极管提供恒定的工作电压与电流；信号放大电路(4)采用运算放大器对光电二极管(1‑2)输出的电流进行放大，使得输出的电流信号可以用于信号处理电路(5)进行处理；信号处理电路(5)用于处理信号放大电路(4)输出的电流信号，处理后得到的方波脉冲可以用于单片机信号采集电路(6)；单片机信号采集电路(6)用于对信号处理电路(5)输出的方波脉冲信号进行采集和处理；温控电路(3)包括温度传感器(3‑1)、单片机系统(3‑2)以及单片机系统控制的半导体制冷片(3‑3)；温度传感器(3‑1)将测得的实时温度发送给单片机系统(3‑2)，单片机系统(3‑2)进行比较计算，控制单片机系统控制的半导体制冷片(3‑3)从而保证温度的恒定用来抑制激光二极管输出波长随温度的变化。