CN103345250A - 智能避障小车 - Google Patents

智能避障小车 Download PDF

Info

Publication number
CN103345250A
CN103345250A CN2013102884708A CN201310288470A CN103345250A CN 103345250 A CN103345250 A CN 103345250A CN 2013102884708 A CN2013102884708 A CN 2013102884708A CN 201310288470 A CN201310288470 A CN 201310288470A CN 103345250 A CN103345250 A CN 103345250A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
avoiding
controller
barrier
engine module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013102884708A
Other languages
English (en)
Inventor
陈丽娟
朱三超
张国萍
周睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou University filed Critical Guizhou University
Priority to CN2013102884708A priority Critical patent/CN103345250A/zh
Publication of CN103345250A publication Critical patent/CN103345250A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能避障小车，特征是：在车体（2）上设有电源（1），转向舵机模块(4),避障舵机模块（8）,超声波传感器（9），控制器（10），双H桥驱动板（12）及电机驱动模块(11)；电源（1）的输出端与控制器（10）及双H桥驱动板（12）的输入端连接，双H桥驱动板（12）的输出端与电机驱动模块(11)的输入端连接，控制器（10）与转向舵机模块(4)及避障舵机模块（8）连接，超声波传感器（9）与避障舵机模块（8）连接，转向舵机模块(4)与车体（2）的前轮连接；电机驱动模块(13)与车体（2）的后轮连接。本发明采用超声波对小车前方进行检测，并将检测信息发送到控制器中，以实现智能避障的目的。

Description

智能避障小车
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别是一种智能避障小车。
背景技术
智能小车，即轮式机器人，是移动机器人的一种，其内容涵盖机械、汽车、电子、自动控制、计算机、传感技术等多个学科的知识领域，作为一门新兴的综合技术，可广泛的应用于工厂自动料车、固定场地搬运车等技术领域，也可应用于复杂、恶劣的工作环境，具有良好的民用和军用应用前景。移动机器人的避障运动一直是一个重要课题，实现避障的方法主要有超声避障、视觉避障、红外传感器、激光避障、接近觉传感器、微波雷达等。目前超声避障实现方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到实用的要求，因此成为常用的避障方法。我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能避障小车，它能自行检测小车前进过程中遇到的障碍物，并进行自动的智能躲避，以克服现有技术的不足。
本发明的是这样实现的：智能避障小车，包括车体，在车体上设有电源，转向舵机模块, 避障舵机模块, 超声波传感器，控制器，双H桥驱动板及电机驱动模块；其中，电源的输出端与控制器及双H桥驱动板的输入端连接，双H桥驱动板的输出端与电机驱动模块的输入端连接，控制器与转向舵机模块及避障舵机模块连接，超声波传感器与避障舵机模块连接，转向舵机模块与避障舵机模块之间通过转向拉杆连接；转向舵机模块与车体的前轮连接，电机驱动模块与车体的后轮连接。
在双H桥驱动板与避障舵机模块之间设有减震弹簧。
控制器采用Arduino单片机，此芯片负责传感器的状态并控制电机驱动模块和转向舵机模块，同时完成对电机驱动模块的PWM调速任务以及转向舵机模块的转动角度。在所编写的程序基础上，给予电机与舵机控制信号，使其根据收到的信息调整相应转速与方向。
转向舵机模块与避障舵机模块均采用辉盛的标准38G舵机SG5010 双轴承，反应速度是0.2秒/60度（4.8v），工作电压的范围是4.8-6.0v。
电源为其它各个模块提供可靠的工作电压，设计中，除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数之外，还要在电源转换效率、降低噪声、防止干扰等方面进行优化。可采用6节1.2V干电池串联供电，电压达到7.2V，其中7.2供驱动电机使用，6 V供舵机使用，5 V供控制芯片和速度传感器使用，3 V供超声波感器使甩；各种所需电源均从7．2 V经电源转换芯片转换得到。
电机驱动模块采用型号 为RS380-ST的直流电机，工作电压 7.2V，空载电流为 0.49A，转速为 15300r/min.最大效率电流为 2.85A，转速达到 13100r/min.最大功率电流为 8.61A,转速为7650r/min.它具有良好的线性调速特性简单的控制性能,较高的效率,优异的动态特性。
直流电机驱动采用LKV－HM3.0双H桥直流电机驱动板，它选用ST公司的L298N典型双H桥直流电机驱动芯片，可用于驱动直流电机或双极性步进电机。
超声波传感器为RB URF02超声测距传感器，它可实时测得小车与障碍物之间的距离，从而更好的实现避障；工作电压 +5v，探测分辨率0.5cm，探测误差：±0.5%。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用超声波对小车前方进行检测，并将检测信息发送到控制器中，再由控制器分析及判断后发送信号控制小车的速度及角度，以实现智能避障的目的。本发明设计简单、成本低、实时性好,在室内环境中取得预期的实验结果,使智能小车无碰撞地避开障碍物,该系统有抗干扰能力强、控制过程简单、精度高和成本低等突出的特点,可以广泛应用于门禁系统、小区巡逻、实地勘测、智能玩具等领域,市场前景广阔,具有很大经济效益。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明工作的逻辑框图。
具体实施方式
本发明的实施例：智能避障小车的结构如图1所示，包括车体2，在车体2上设有电源1，转向舵机模块4, 避障舵机模块8, 超声波传感器9，控制器10，双H桥驱动板12及电机驱动模块11；其中，电源1的输出端与控制器10及双H桥驱动板12的输入端连接，双H桥驱动板12的输出端与电机驱动模块11的输入端连接，控制器10与转向舵机模块4及避障舵机模块8连接，超声波传感器9与避障舵机模块8连接，转向舵机模块4与 小车前轮之间通过转向拉杆7连接；电机驱动模块13与车体2的后轮连接；在双H桥驱动板12与避障舵机模块8之间设有减震弹簧3。
在工作过程中，超声波传感器9通过发送器发射出来的超声波被物体反射后传到接收器接，并将该信号发送到控制器10，控制器10根据接收的信号判断是否检测到物体，将超声波读取的距离值与设定值相比较，经过分析与判断发出指令控制转向舵机模块4和电机驱动模块11，从而控制小车的速度与转向；通过避障舵机模块8控制超声波传感器9的不同角度的旋转，以分别测量三个不同角度与障碍物的距离，若都小于某已设定值则说明小车三面都有障碍，那么调用后退子程序，否则，选择较小距离的方向进行相应的转向，最后继续前进。

Claims (3)

1.一种智能避障小车，包括车体（2），其特征在于：在车体（2）上设有电源（1），转向舵机模块(4), 避障舵机模块（8）, 超声波传感器（9），控制器（10），双H桥驱动板（12）及电机驱动模块(11)；其中，电源（1）的输出端与控制器（10）及双H桥驱动板（12）的输入端连接，双H桥驱动板（12）的输出端与电机驱动模块(11)的输入端连接，控制器（10）与转向舵机模块(4)及避障舵机模块（8）连接，超声波传感器（9）与避障舵机模块（8）连接，转向舵机模块(4)与车体（2）的前轮之间通过转向拉杆（7）连接；电机驱动模块(13)与车体（2）的后轮连接。
2.根据权利要求1所述的智能避障小车，其特征在于：在双H桥驱动板（12）与避障舵机模块（8）之间设有减震弹簧（3）。
3.根据权利要求1所述的智能避障小车，其特征在于：在车体（2），前端设有防撞保护板（5），在（5）上的前端设有减震胶棒（6）。
CN2013102884708A 2013-07-10 2013-07-10 智能避障小车 Pending CN103345250A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102884708A CN103345250A (zh) 2013-07-10 2013-07-10 智能避障小车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102884708A CN103345250A (zh) 2013-07-10 2013-07-10 智能避障小车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103345250A true CN103345250A (zh) 2013-10-09

Family

ID=49280053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102884708A Pending CN103345250A (zh) 2013-07-10 2013-07-10 智能避障小车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103345250A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104713563A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 国家电网公司 导航设备及变电站轮式机器人
CN104914861A (zh) * 2015-04-16 2015-09-16 南京航空航天大学 一种双舵机四轮驱动全方位超声波探测的小车
CN105467902A (zh) * 2016-01-14 2016-04-06 贵州大学 一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置
CN106310674A (zh) * 2016-11-09 2017-01-11 中南林业科技大学 自控行走避障前轮转向装置
CN106390473A (zh) * 2016-11-09 2017-02-15 中南林业科技大学 一种前轮直线行走微调机构
CN106647733A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 广西大学 一种智能探险车
CN108508904A (zh) * 2018-07-05 2018-09-07 山西拓普牛物联网科技股份有限公司 一种运用于智能扫地机器人上的传感器装置及控制方法
CN108958268A (zh) * 2018-09-10 2018-12-07 广州大学 一种无人驾驶智能小车控制系统及控制方法
CN110658526A (zh) * 2019-10-15 2020-01-07 上海寰钛教育科技有限公司 适用于智能车的摇摆式超声波避障方法及智能游戏车
WO2021035399A1 (zh) * 2019-08-23 2021-03-04 尤中乾 玩具车
CN113189990A (zh) * 2021-04-21 2021-07-30 武汉德普施科技有限公司 一种移动机器人及其控制电路

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0749381A (ja) * 1993-08-04 1995-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動ロボット
CN2612575Y (zh) * 2002-08-26 2004-04-21 刘德伟 轿车防撞击自恢复保险杠
JP2006154975A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Matsushita Electric Works Ltd 超音波センサを備えた移動機械
CN201592688U (zh) * 2009-12-18 2010-09-29 楚伟峰 一种带有防撞减震装置的汽车
CN201769771U (zh) * 2010-08-15 2011-03-23 芜湖中集瑞江汽车有限公司 挂车后尾部防撞减震结构
CN201856809U (zh) * 2010-11-15 2011-06-08 长安大学 一种智能车前方障碍物检测系统
CN103116353A (zh) * 2013-01-28 2013-05-22 贵州大学 一种智能车辆协作行驶控制装置
CN203324814U (zh) * 2013-07-10 2013-12-04 贵州大学 智能避障小车

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0749381A (ja) * 1993-08-04 1995-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動ロボット
CN2612575Y (zh) * 2002-08-26 2004-04-21 刘德伟 轿车防撞击自恢复保险杠
JP2006154975A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Matsushita Electric Works Ltd 超音波センサを備えた移動機械
CN201592688U (zh) * 2009-12-18 2010-09-29 楚伟峰 一种带有防撞减震装置的汽车
CN201769771U (zh) * 2010-08-15 2011-03-23 芜湖中集瑞江汽车有限公司 挂车后尾部防撞减震结构
CN201856809U (zh) * 2010-11-15 2011-06-08 长安大学 一种智能车前方障碍物检测系统
CN103116353A (zh) * 2013-01-28 2013-05-22 贵州大学 一种智能车辆协作行驶控制装置
CN203324814U (zh) * 2013-07-10 2013-12-04 贵州大学 智能避障小车

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵津 等: ""基于Arduino单片机的智能避障小车设计"", 《自动化与仪表》, 31 May 2013 (2013-05-31) *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104713563A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 国家电网公司 导航设备及变电站轮式机器人
CN104713563B (zh) * 2013-12-11 2018-01-09 国家电网公司 导航设备及变电站轮式机器人
CN104914861A (zh) * 2015-04-16 2015-09-16 南京航空航天大学 一种双舵机四轮驱动全方位超声波探测的小车
CN105467902A (zh) * 2016-01-14 2016-04-06 贵州大学 一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置
CN106647733A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 广西大学 一种智能探险车
CN106310674A (zh) * 2016-11-09 2017-01-11 中南林业科技大学 自控行走避障前轮转向装置
CN106390473A (zh) * 2016-11-09 2017-02-15 中南林业科技大学 一种前轮直线行走微调机构
CN108508904A (zh) * 2018-07-05 2018-09-07 山西拓普牛物联网科技股份有限公司 一种运用于智能扫地机器人上的传感器装置及控制方法
CN108958268A (zh) * 2018-09-10 2018-12-07 广州大学 一种无人驾驶智能小车控制系统及控制方法
WO2021035399A1 (zh) * 2019-08-23 2021-03-04 尤中乾 玩具车
CN110658526A (zh) * 2019-10-15 2020-01-07 上海寰钛教育科技有限公司 适用于智能车的摇摆式超声波避障方法及智能游戏车
CN113189990A (zh) * 2021-04-21 2021-07-30 武汉德普施科技有限公司 一种移动机器人及其控制电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103345250A (zh) 智能避障小车
CN103324199A (zh) 智能寻迹小车
CN101976075B (zh) 基于语音控制的智能化自循迹小车控制系统
CN205450779U (zh) 一种智能循迹避障小车
CN203324816U (zh) 一种自动导航田间土壤含水率检测小车
CN101504546B (zh) 一种儿童机器人的体位跟踪装置
CN208126197U (zh) 一种无人小车控制系统及无人小车
CN203324814U (zh) 智能避障小车
Li et al. Intelligent tracking obstacle avoidance wheel robot based on arduino
CN201965486U (zh) 智能循迹小车
CN205391066U (zh) 一种智能扫地机器人
CN106020195A (zh) 一种智能小车控制系统
CN104914861A (zh) 一种双舵机四轮驱动全方位超声波探测的小车
CN201859352U (zh) 一种模型车避障控制装置
CN106708029A (zh) 一种低成本智能巡检小车系统
CN103398294B (zh) 管道无损检测系统
CN210639464U (zh) 一种差速控制的智能循迹避障小车
CN203973549U (zh) 一种轮式避障机器人
CN203324815U (zh) 智能寻迹小车
CN203650526U (zh) 一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人
CN105867393A (zh) 一种智能小车系统
CN212322113U (zh) 一种基于激光雷达的小车避障系统
CN209182677U (zh) 一种两轮自平衡车控制装置
CN110562084B (zh) 一种伸缩摆臂式充电机构运动控制系统及方法
CN108319260A (zh) 一种智能寻迹小车

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20131009