CN103425126A - 一种循轨迹导航装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循轨迹导航装置，包括色标传感器、控制电路模块、前置电机转向装置及后置驱动电机模块、后置双电机驱动差速转向装置和电源模块，所述色标传感器的输出端与控制电路模块的第一输入端连接，所述控制电路模块的第一输出端与后置双电机驱动差速转向装置的输入端连接，所述控制电路模块的第二输出端与前置电机转向装置及后置驱动电机模块的输入端连接。本发明先是通过色标传感器自动识别行驶轨迹，然后通过控制电路模块控制前置电机转向装置及后置驱动电机模块和后置双电机驱动差速转向装置进行变向，不仅路面轨迹，还能识别灯光射线轨迹运动，有效地实现了循轨迹运动的效果。本发明可广泛应用于自动控制领域。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种循轨迹导航装置。
背景技术
随着现在科技的高速发展，装置的智能化已经成为行业发展的必然趋势，但是现有的装置的移动一般只能沿着直线前进或后退，转向移动需要人工的控制操纵，而且由于受到操纵熟练度的影响，常常不能精确地沿着一条固定的轨迹来移动。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能智能识别轨迹，自动沿轨迹运动的一种循轨迹导航装置。
本发明所采用的技术方案是：
一种循轨迹导航装置，包括色标传感器、控制电路模块、前置电机转向装置及后置驱动电机模块、后置双电机驱动差速转向装置和电源模块，所述色标传感器的输出端与控制电路模块的第一输入端连接，电源模块的输出端与控制电路模块的第二输入端连接，所述控制电路模块的第一输出端与后置双电机驱动差速转向装置的输入端连接，所述控制电路模块的第二输出端与前置电机转向装置及后置驱动电机模块的输入端连接。
进一步作为优选的实施方式，还包括有二维码处理器和二维码采集装置，所述控制电路模块的第三输入端通过二维码处理器与二维码采集装置的输出端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路模块的第四输入端连接有红外人体感应器，所述控制电路模块的第五输入端连接有光电感应器。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路模块的第三输出端依次连接有音频信号发生器和扬声器。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路模块采用继电器或单片机或PLC实现。
本发明的有益效果是：
本发明一种循轨迹导航装置先是通过色标传感器自动识别行驶轨迹，然后通过控制电路模块控制前置电机转向装置及后置驱动电机模块和后置双电机驱动差速转向装置进行变向，有效解决了不能智能识别轨迹和自动转向的问题，不仅路面轨迹，还能识别灯光射线轨迹运动，有效地实现了循轨迹运动的效果。
进一步，本发明通过二维码采集装置和二维码处理器，可以有效识别在轨迹路线上的二维码标识，从而实现定点停止的效果。
进一步，本发明通过红外人体感应器和光电感应器，可以在装置的行进过程中，当遇到有人或前方的其他障碍物时，可以自动停止行进。
进一步，本发明通过音频信号发生器和扬声器，可以在遇到人或其他障碍物时，自动发出预录好的声音，使得装置更加智能化。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种循轨迹导航装置的原理方框图；
图2是本发明的后置双电机驱动差速转向装置实施例一的电路原理图；
图3是本发明的后置双电机驱动差速转向装置实施例二的电路原理图；
图4是本发明的后置双电机驱动差速转向装置实施例三的电路原理图；
图5是本发明的前置电机转向装置及后置驱动电机模块的电路原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明一种循轨迹导航装置，包括色标传感器、控制电路模块、前置电机转向装置及后置驱动电机模块、后置双电机驱动差速转向装置和电源模块，所述色标传感器的输出端与控制电路模块的第一输入端连接，电源模块的输出端与控制电路模块的第二输入端连接，所述控制电路模块的第一输出端与后置双电机驱动差速转向装置的输入端连接，所述控制电路模块的第二输出端与前置电机转向装置及后置驱动电机模块的输入端连接。
进一步作为优选的实施方式，还包括有二维码处理器和二维码采集装置，所述控制电路模块的第三输入端通过二维码处理器与二维码采集装置的输出端连接。当装置移动到二维码标识的设置点时，二维码采集装置采集二维码，然后通过二维码处理器进行识别处理并对控制电路模块发出信号，控制电路模块断开后置驱动电机的电源，实现定点停止的目的。当需要装置继续移动时，只要用外力压下压力延时闭合开关，即可使装置继续移动，当装置离开二维码标识范围外后，自动恢复原来的正常工作状态。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路模块的第四输入端连接有红外人体感应器，所述控制电路模块的第五输入端连接有光电感应器。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路模块的第三输出端依次连接有音频信号发生器和扬声器。
当装置在移动的过程中，遇到前方有障碍物时，光电感应器就会在400～600mm的范围内感应到障碍物的存在，并发生动作，发出电流信号，控制电路模块控制后置驱动电机断电，停止转动，装置自动停止移动，同时控制电路模块控制音频信号发生器发出音频信号，扬声器会发出预录好的声音，如“请帮忙移开我前面的物体”等。当遇到有人或动物接近时，红外人体感应器会在800～1000mm的范围内感应到，从而发出信号给到控制电路模块，控制电路模块控制后置驱动电机停止转动，装置停止移动，同时控制电路模块控制音频信号发生器发出音频信号，扬声器会发出预录好的声音。同理，当遇到装置行进中遇到二维码标识停止时，扬声器也会发出对应预录好的声音。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路模块采用继电器或单片机或PLC实现。
本发明实际工作时，色标传感器分为左、右色标传感器，前置电机转向装置及后置驱动电机模块包括前置转向电机和后置驱动电机;或后置双电机驱动差速转向装置。其中包括分为一前置转向电机和左、右后置驱动电机，分别控制前后轮。当行进中遇到需要进行转向时，本发明有两种方式进行转向，第一种是控制电路模块通过控制后置双电机驱动差速转向装置进行变向，另一种是通过控制前置转向前置电机转向装置及后置驱动电机模块进行变向，从而实现转向的效果。
参照图2，图2是本发明的后置双电机驱动差速转向装置实施例一的电路原理图，当左色标传感器LGM进入到导航轨迹的区域时，左色标传感器LGM发出信号，使得左色标传感器LGM的常开触点LK闭合，控制电路模块对应的输出端发出信号，第二继电器的线圈KM2通电，使得第二继电器的常闭触点KM2NC断开，使得左后置驱动电机M2断电停止转动，第一继电器的常闭触点KM1NC保持闭合，右后置驱动电机M1维持正常转动。当右色标传感器RGM进入到导航轨迹的区域时，右色标传感器RGM发出信号，使得右色标传感器RGM的常开触点RK闭合，控制电路模块对应的输出端发出信号，第一继电器的线圈KM1通电，使得第一继电器的常闭触点KM1NC断开，使得右后置驱动电机M2断电停止转动，第二继电器的常闭触点KM2NC保持闭合，左后置驱动电机M2维持正常转动。当色标传感器被带出导航轨迹的区域时，继电器的线圈会断电，所有继电器中的常开触点和常闭触点复位，左、右后置驱动电机都恢复正常转动。
参照图3，图3是本发明的后置双电机驱动差速转向装置实施例二的电路原理图，当左色标传感器LGM进入到导航轨迹的区域时，左色标传感器LGM发出信号，使得左色标传感器LGM的常开触点LK闭合，控制电路模块对应的输出端发出信号，第二继电器的线圈KM2通电，使得第二继电器的常开触点和常闭触点发生变化，第二继电器的第一常开触点KM2NO1闭合，第三继电器的线圈KM3通电，使得第三继电器的常开触点和常闭触点也发生变化，从而第二继电器的第二常开触点KM2NO2闭合，减速器通电，第三继电器的第一常开触点KM3NO1闭合，第三继电器的第三常闭触点KM3NC3断开，第三继电器的第二常开触点KM3NO2闭合，右后置驱动电机M1减速转动，但是由于第二继电器的第一常闭触点KM2NC1断开，使得左后置驱动电机M2断电停止转动。当右色标传感器RGM进入到导航轨迹的区域时，右色标传感器RGM发出信号，使得右色标传感器RGM的常开触点RK闭合，控制电路模块对应的输出端发出信号，第一继电器的线圈KM1通电，使得第一继电器的常开触点和常闭触点发生变化，第一继电器的第一常开触点KM1NO1闭合，第四继电器的线圈KM4通电，使得第四继电器的常开触点和常闭触点也发生变化，从而第一继电器的第二常开触点KM1NO2闭合，减速器通电，第四继电器的第一常开触点KM4NO1闭合，第四继电器的第四常闭触点KM4NC3断开，第四继电器的第二常开触点KM4NO2闭合，左后置驱动电机M2通电减速转动，但是由于第一继电器的第一常闭触点KM1NC1断开，使得右后置驱动电机M1断电停止转动。当色标传感器被带出导航轨迹的区域时，继电器的线圈会断电，所有继电器中的常开触点和常闭触点复位，左、右后置驱动电机都恢复正常转动。
参照图4，图4是本发明的后置双电机驱动差速转向装置实施例三的电路原理图，作为后置双电机驱动差速转向装置的最优实施例，当左色标传感器LGM进入到导航轨迹的区域时，左色标传感器LGM发出信号，使得左色标传感器LGM的常开触点LK闭合，控制电路模块对应的输出端发出信号，第二继电器的线圈KM2通电，使得第二继电器的常开触点和常闭触点发生变化，使得第二继电器的第一常闭触点KM2NC1和第二继电器的第二常闭触点KM2NC2断开，导致左后置驱动电机M2的正向电流断开，又因为第二继电器的第二常开触点KM2NO2和第二继电器的第三常开触点KM2NO3闭合，左后置驱动电机M2的逆向电流接通，使得左后置驱动电机M2反向转动，而右后置驱动电机M1保持正常转动，从而能实现加速左转弯。当右色标传感器RGM进入到导航轨迹的区域时，右色标传感器RGM发出信号，使得右色标传感器RGM的常开触点RK闭合，控制电路模块对应的输出端发出信号，第一继电器的线圈KM1通电，使得第一继电器的常开触点和常闭触点发生变化，使得第一继电器的第一常闭触点KM1NC1和第一继电器的第二常闭触点KM1NC2断开，导致右后置驱动电机M1的正向电流断开，又因为第一继电器的第二常开触点KM1NO2和第一继电器的第三常开触点KM1NO3闭合，右后置驱动电机M1的逆向电流接通，使得右后置驱动电机M1反向转动，而左后置驱动电机M2保持正常转动，从而能实现加速右转弯。当色标传感器被带出导航轨迹的区域时，继电器的线圈会断电，所有继电器中的常开触点和常闭触点复位，左、右后置驱动电机都恢复正常转动。
参照图5，图5是本发明的前置电机转向装置及后置驱动电机模块的电路原理图，当左色标传感器LGM进入到导航轨迹的区域时，左色标传感器LGM发出信号，使得左色标传感器LGM的常开触点LK闭合，第二继电器的线圈KM2通电，使得第二继电器的常开触点和常闭触点发生变化，因此第二继电器的第一常开触点KM2NO1和第二继电器的第二常开触点KM2NO2闭合，前置转向电机M2发生左转向；当右色标传感器RGM进入到导航轨迹的区域时，右色标传感器RGM发出信号，使得右色标传感器RGM的常开触点RK闭合，第一继电器的线圈KM1通电，使得第一继电器的常开触点和常闭触点发生变化，因此第一继电器的第一常开触点KM2NO1和第一继电器的第二常开触点KM2NO2闭合，前置转向电机M2发生右转向。当二维码处理器发出信号时，第三继电器的线圈KM3通电，第三继电器的常闭触点KM3NC断开，后置驱动电机M1断电，从而实现装置的停止运动；同理，当光电感应器或人体红外感应器发出信号时，第四继电器的线圈KM4通电，第四继电器的常闭触点KM4NC断开，后置驱动电机M1断电，从而实现装置的停止运动。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种循轨迹导航装置，其特征在于：包括色标传感器、控制电路模块、前置电机转向装置及后置驱动电机模块、后置双电机驱动差速转向装置和电源模块，所述色标传感器的输出端与控制电路模块的第一输入端连接，电源模块的输出端与控制电路模块的第二输入端连接，所述控制电路模块的第一输出端与后置双电机驱动差速转向装置的输入端连接，所述控制电路模块的第二输出端与前置电机转向装置及后置驱动电机模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种循轨迹导航装置，其特征在于：还包括有二维码处理器和二维码采集装置，所述控制电路模块的第三输入端通过二维码处理器与二维码采集装置的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的一种循轨迹导航装置，其特征在于：所述控制电路模块的第四输入端连接有红外人体感应器，所述控制电路模块的第五输入端连接有光电感应器。
4.根据权利要求2或3所述的一种循轨迹导航装置，其特征在于：所述控制电路模块的第三输出端依次连接有音频信号发生器和扬声器。
5.根据权利要求1所述的一种循轨迹导航装置，其特征在于：所述控制电路模块采用继电器或单片机或PLC实现。
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