CN103163882A - 智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，包括上位计算机、与上位计算机相接的无线通信中转系统和与无线通信中转系统无线连接并通信的机器人小车控制系统，无线通信中转系统包括收发控制器模块、中转无线收发模块和有线通信接口电路模块，机器人小车控制系统包括小车控制器模块、电源模块和小车无线收发模块，小车控制器模块的输入端接有信号调理电路，信号调理电路的输入端接有温度传感器模块、湿度传感器模块、红外传感器模块、避障模块和速度传感器，小车控制器模块的输出端接有四个步进电机驱动器。本发明结构简单，设计合理，智能化程度高，使用操作便捷，数据传输距离远、正确率高，有助于实现机器人小车的推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，尤其是涉及一种智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统。
背景技术
智能小车在探测、监控、消防、远程操作、娱乐等方面应用广泛。智能小车也可以认为是一种机器人，近些年来国内外对这方面的研究不断深入，取得了很多丰硕的成果，智能车的功能也不断增强，火星探测车、自然灾害时人员搜救等都是典型应用。智能小车的无线遥控、无线传感等研究吸引了众多研究人员的注意力，有的智能小车上安装了很多传感器，处理器运算能力也很强，可以对周围环境进行高度的感知，对图像信息进行运算，几乎不需要人的干预就可完成复杂任务，比如火星探测车，但有些智能车由于应用不同不需要搭载很多传感器，对周围环境感知能力不强，处理器能力也不是很强，即智能小车的“大脑”不够发达，需要对它进行安装另外一个强大的“大脑”——计算机，智能小车可以把采集到的信号通过无线通信传送到计算机进行处理，智能小车也可以接受来至计算机的指令进行运动，操作人员也可以通过计算机来遥控智能小车，使得智能小车具有另一个强大的“大脑”，更好的完成任务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，使用操作便捷，数据传输距离远、正确率高，有助于实现智能机器人小车的推广应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：包括上位计算机、与上位计算机相接的无线通信中转系统和与无线通信中转系统无线连接并通信的机器人小车控制系统，所述无线通信中转系统包括收发控制器模块以及与收发控制器模块相接的中转无线收发模块和有线通信接口电路模块，所述收发控制器通过有线通信接口电路模块与上位计算机相接并通信，所述机器人小车控制系统包括小车控制器模块、给系统中各用电单元供电的电源模块和与小车控制器模块相接的小车无线收发模块，所述小车无线收发模块与中转无线收发模块无线连接并通信，所述小车控制器模块的输入端接有信号调理电路，所述信号调理电路的输入端接有用于检测环境温度的温度传感器模块、用于检测环境湿度的湿度传感器模块、用于检测行走轨迹的红外传感器模块、用于躲避障碍物的避障模块和用于检测小车行走速度的速度传感器，所述小车控制器模块的输出端接有四个分别用于驱动带动小车四个车轮转动的四个步进电机的步进电机驱动器，四个所述步进电机分别为左前步进电机、左后步进电机、右前步进电机和右后步进电机，四个所述步进电机驱动器分别为左前步进电机驱动器、左后步进电机驱动器、右前步进电机驱动器和右后步进电机驱动器。
上述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述有线通信接口电路模块为串口通信接口电路模块或USB通信接口电路模块。
上述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述小车无线收发模块和中转无线收发模块中的一个为芯片HX2262、另一个为芯片HX2262。
上述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述收发控制器模块为单片机AT89S52。
上述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述小车控制器模块为单片机ATmega128L。
上述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述避障模块为超声波避障模块。
上述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：四个所述步进电机驱动器均为芯片L298。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明包括上位计算机、与上位计算机相接的无线通信中转系统和与无线通信中转系统无线连接并通信的机器人小车控制系统，本发明采用模块化、集成化的设计，结构简单，设计合理，实现方便。
2、本发明使用时，只需操作上位计算机，即可实现对机器人小车动作的监控，智能化程度高，使用操作便捷。
3、本发明在距无线发射点20米内可以很好地传送数据，传输距离远。
4、本发明在距无线发射点20米内正确率为98％，数据传输的正确率高。
5、本发明能够很好地实现智能机器人小车的无线遥控与监控功能，有助于智能机器人小车在探测、监控、消防、远程操作、娱乐等方面的推广应用。
综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，使用操作便捷，数据传输距离远、正确率高，有助于实现智能机器人小车的推广应用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明：
1-上位计算机；2-无线通信中转系统；2-1-收发控制器模块；
2-2-中转无线收发模块； 2-3-有线通信接口电路模块；
3-1-小车控制器模块；3-2-电源模块；3-3-小车无线收发模块；
3-4-温度传感器模块；3-5-湿度传感器模块；3-6-红外传感器模块；
3-7-避障模块；3-81-左前步进电机驱动器；
3-82-左后步进电机驱动器； 3-83-右前步进电机驱动器；
3-84-右后步进电机驱动器； 3-91-左前步进电机；
3-92-左后步进电机；3-93-右前步进电机；3-94-右后步进电机；
3-10-信号调理电路；3-11-速度传感器；
具体实施方式
如图1所示，本发明包括上位计算机1、与上位计算机1相接的无线通信中转系统2和与无线通信中转系统2无线连接并通信的机器人小车控制系统，所述无线通信中转系统2包括收发控制器模块2-1以及与收发控制器模块2-1相接的中转无线收发模块2-2和有线通信接口电路模块2-3，所述收发控制器通过有线通信接口电路模块2-3与上位计算机1相接并通信，所述机器人小车控制系统包括小车控制器模块3-1、给系统中各用电单元供电的电源模块3-2和与小车控制器模块3-1相接的小车无线收发模块3-3，所述小车无线收发模块3-3与中转无线收发模块2-2无线连接并通信，所述小车控制器模块3-1的输入端接有信号调理电路3-10，所述信号调理电路3-10的输入端接有用于检测环境温度的温度传感器模块3-4、用于检测环境湿度的湿度传感器模块3-5、用于检测行走轨迹的红外传感器模块3-6、用于躲避障碍物的避障模块3-7和用于检测小车行走速度的速度传感器3-11，所述小车控制器模块3-1的输出端接有四个分别用于驱动带动小车四个车轮转动的四个步进电机的步进电机驱动器，四个所述步进电机分别为左前步进电机3-91、左后步进电机3-92、右前步进电机3-93和右后步进电机3-94，四个所述步进电机驱动器分别为左前步进电机驱动器3-81、左后步进电机驱动器3-82、右前步进电机驱动器3-83和右后步进电机驱动器3-84。
如图1所示，本实施例中，所述有线通信接口电路模块2-3为串口通信接口电路模块或USB通信接口电路模块。所述小车无线收发模块3-3和中转无线收发模块2-2中的一个为芯片HX2262、另一个为芯片HX2272。所述收发控制器模块2-1为单片机AT89S52。所述小车控制器模块3-1为单片机ATmega128L。所述避障模块3-7为超声波避障模块。四个所述步进电机驱动器3-9均为芯片L298。
本发明的工作原理及工作过程是：开机后，通过上位计算机1发出的控制指令通过有线通信接口电路模块2-3传输给收发控制器模块2-1，收发控制器模块2-1接收该控制指令并通过中转无线收发模块2-2和小车无线收发模块3-3传输给小车控制器模块3-1，小车控制器模块3-1接收到该指令并通过左前步进电机驱动器3-81、左后步进电机驱动器3-82、右前步进电机驱动器3-83和右后步进电机驱动器3-84分别对应驱动左前步进电机3-91、左后步进电机3-92、右前步进电机3-93和右后步进电机3-94运转，进行动作。
以上工作过程中，温度传感器模块3-4实时检测环境温度信号，湿度传感器模块3-5实时检测环境湿度信号，红外传感器模块3-6实时检测行走轨迹信号，避障模块3-7实时检测障碍物信号，速度传感器3-11实时检测小车行走速度信号，小车控制器模块3-1接收以上信号并经过分析处理后通过小车无线收发模块3-3和中转无线收发模块2-2传输给收发控制器模块2-1，进而通过有线通信接口电路模块2-3传输给上位计算机1，进行进一步的分析和处理，用于给出更好的控制方法，同时，将从机器人小车控制系统传来的数据显示处理，供操作人员观察，实现了机器人小车运行的实时监控。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：包括上位计算机(1)、与上位计算机(1)相接的无线通信中转系统(2)和与无线通信中转系统(2)无线连接并通信的机器人小车控制系统，所述无线通信中转系统(2)包括收发控制器模块(2-1)以及与收发控制器模块(2-1)相接的中转无线收发模块(2-2)和有线通信接口电路模块(2-3)，所述收发控制器通过有线通信接口电路模块(2-3)与上位计算机(1)相接并通信，所述机器人小车控制系统包括小车控制器模块(3-1)、给系统中各用电单元供电的电源模块(3-2)和与小车控制器模块(3-1)相接的小车无线收发模块(3-3)，所述小车无线收发模块(3-3)与中转无线收发模块(2-2)无线连接并通信，所述小车控制器模块(3-1)的输入端接有信号调理电路(3-10)，所述信号调理电路(3-10)的输入端接有用于检测环境温度的温度传感器模块(3-4)、用于检测环境湿度的湿度传感器模块(3-5)、用于检测行走轨迹的红外传感器模块(3-6)、用于躲避障碍物的避障模块(3-7)和用于检测小车行走速度的速度传感器(3-11)，所述小车控制器模块(3-1)的输出端接有四个分别用于驱动带动小车四个车轮转动的四个步进电机的步进电机驱动器，四个所述步进电机分别为左前步进电机(3-91)、左后步进电机(3-92)、右前步进电机(3-93)和右后步进电机(3-94)，四个所述步进电机驱动器分别为左前步进电机驱动器(3-81)、左后步进电机驱动器(3-82)、右前步进电机驱动器(3-83)和右后步进电机驱动器(3-84)。
2.按照权利要求1所述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述有线通信接口电路模块(2-3)为串口通信接口电路模块或USB通信接口电路模块。
3.按照权利要求1或2所述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述小车无线收发模块(3-3)和中转无线收发模块(2-2)中的一个为芯片HX2262、另一个为芯片HX2272。
4.按照权利要求3所述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述收发控制器模块(2-1)为单片机AT89S52。
5.按照权利要求3所述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述小车控制器模块(3-1)为单片机ATmega128L。
6.按照权利要求3所述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：所述避障模块(3-7)为超声波避障模块。
7.按照权利要求3所述的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其特征在于：四个所述步进电机驱动器(3-9)均为芯片L298。
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