CN103838239A - 一种电磁感应识别路径的直立行走智能车 - Google Patents

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张颖
张均一
程宬
李朋
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Abstract

本发明涉及一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，包括单片机、电磁传感器、倾角传感器、角速度传感器、速度传感器、停车检测模块、电机驱动模块、电机和电源模块，所述的单片机分别与电磁传感器、倾角传感器、角速度传感器、速度传感器、停车检测模块、电机驱动模块和电源模块连接，所述的电机驱动模块与电机连接；所述的单片机通过电磁传感器对路段进行扫描探测来实现路径识别，同时通过倾角传感器和角速度传感器来采集智能车的倾角和加速度，从而控制电机正反向运动来实现智能车直立平衡。与现有技术相比，本发明具有高集成化、高智能化、高适应性等优点。

Description

一种电磁感应识别路径的直立行走智能车
技术领域
本发明涉及一种直立行走智能车，尤其是涉及一种电磁感应识别路径的直立行走智能车。
背景技术
作为一门新兴的技术，智能车有着广阔的应用领域和应用前景。各种导航模式下智能车直立行走的研究随着智能车应用领域的不断拓展也进一步深入。目前，智能车的导航模式主要有摄像头采集道路图像方式、通过激光管检测离散的点获取道路信息的方式和检测道路磁场以判别路径方向的路径检测方式。对于电磁导航型智能车，其磁场连续分布，控制相对简单。位于道路中心的导线通有固定频率的电流，利用滤波器采集交变的磁场，可以方便地滤除干扰，因此电磁导航型智能车有较强的抗干扰能力。对于直立行驶的电磁导航型智能车，做好高速时的车身平衡控制一直是难题，这是控制电磁导航型智能车直立行驶的关键。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电磁感应识别路径的直立行走智能车。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，其特征在于，包括单片机、电磁传感器、倾角传感器、角速度传感器、速度传感器、停车检测模块、电机驱动模块、电机和电源模块，所述的单片机分别与电磁传感器、倾角传感器、角速度传感器、速度传感器、停车检测模块、电机驱动模块和电源模块连接，所述的电机驱动模块与电机连接；
所述的单片机通过电磁传感器对路段进行扫描探测来实现路径识别，同时通过倾角传感器和角速度传感器来采集智能车的倾角和加速度，从而控制电机正反向运动来实现智能车直立平衡。
所述的单片机中的计数器测量在固定时间间隔内速度脉冲信号的格式来确定转速，并通过控制电机的转速来实现车轮速度的控制。
所述的单片机利用电磁传感器采集电磁线偏差信号，并将该电磁线偏差信号分别与智能车的速度控制信号进行加和减，形成左右轮差动控制电压，使智能车左右轮运行角速度不一致进而控制智能车方向。
所述的角速度传感器为陀螺仪。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、路线自动识别：采用电磁传感器对路段进行扫描探测，判断车模行驶方向，利用滤波器采集交变的磁场，方便地滤除干扰，因此电磁导航型智能车有较强的抗干扰能力。
2、根据不同情况判断方向：通过路线识别返回的信息，系统根据不同情况自动判别方向，由于有较强的抗干扰能力，车模能在恶劣的条件下沿固定轨道行驶。
3、停车功能：系统在原有基础上增加停车功能，通过两个电机紧急的制动，利用行驶车模过程中的惯性，使车模能完好的平躺静止，以达到停车的功能。
4、算法优化：传统PID在实际应用中不仅响应速度有限而且易产生振荡和较大的系统超调，降低了系统稳定性能。为解决这个问题采用了细菌觅食优化(BFO)对PID控制器参数进行智能调节。同时，针对该算法收敛速度慢的缺陷，引入了粒子群优化(PSO)优化算法对系统的搜索作了进一步改进，以此对传统PID进行优化，加快车模速度等。
5、高集成化、高智能化、高适应性：集光、电、机多方面的手段。智能控制，处理指令速度远远高于人脑的最快反映速度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，包括单片机1、电磁传感器2、倾角传感器3、角速度传感器4、速度传感器5、停车检测模块6、电机驱动模块7、电机9和电源模块8，所述的单片机1分别与电磁传感器2、倾角传感器3、角速度传感器4、速度传感器5、停车检测模块6、电机驱动模块7和电源模块8连接，所述的电机驱动模块7与电机9连接；
所述的单片机1通过电磁传感器2对路段进行扫描探测来实现路径识别，同时通过倾角传感器3和角速度传感器4来采集智能车的倾角和加速度，从而控制电机正反向运动来实现智能车直立平衡。
所述的单片机1中的计数器测量在固定时间间隔内速度脉冲信号的格式来确定转速，并通过控制电机的转速来实现车轮速度的控制。所述的单片机利用电磁传感器采集电磁线偏差信号，并将该电磁线偏差信号分别与智能车的速度控制信号进行加和减，形成左右轮差动控制电压，使智能车左右轮运行角速度不一致进而控制智能车方向。所述的角速度传感器为陀螺仪。
通过倾角传感器确定车模倾角θ，同时由角速度传感器计算出角速度θ，。为了是倒立智能车能够尽快垂直位置稳定下来，还需要增加阻尼力，增加的阻尼力与偏角的速度成正比，方向相反，根据单摆模型式子化为：F＝mgθ-mk1-mk2θ，。同样控制车轮加速度的控制算法为：a＝k1θ+k2θ’。只要保证在k1＞g、k2＞0条件下，可以使得智能车像单摆一样位置在直立状态。其中有两个控制参数k1、k2，k1决定了智能车是否能够稳定到垂直平衡位置，它必须大于重力加速度；k2决定了智能车回到垂直位置的阻尼系数，能取舍合适的阻尼系数可以保证车模尽快稳定在垂直位置。
本发明基于对交变磁场检测实现路径识别，可实现让智能车沿着一根通有20KHZ，100mA交变电流的导线自动寻迹，并且在直道弯道变速、直立行驶，实现以最大的平均速度运行以及停车功能。

Claims (4)

1.一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，其特征在于，包括单片机、电磁传感器、倾角传感器、角速度传感器、速度传感器、停车检测模块、电机驱动模块、电机和电源模块，所述的单片机分别与电磁传感器、倾角传感器、角速度传感器、速度传感器、停车检测模块、电机驱动模块和电源模块连接，所述的电机驱动模块与电机连接；
所述的单片机通过电磁传感器对路段进行扫描探测来实现路径识别，同时通过倾角传感器和角速度传感器来采集智能车的倾角和加速度，从而控制电机正反向运动来实现智能车直立平衡。
2.根据权利要求1所述的一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，其特征在于，所述的单片机中的计数器测量在固定时间间隔内速度脉冲信号的格式来确定转速，并通过控制电机的转速来实现车轮速度的控制。
3.根据权利要求1所述的一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，其特征在于，所述的单片机利用电磁传感器采集电磁线偏差信号，并将该电磁线偏差信号分别与智能车的速度控制信号进行加和减，形成左右轮差动控制电压，使智能车左右轮运行角速度不一致进而控制智能车方向。
4.根据权利要求1所述的一种电磁感应识别路径的直立行走智能车，其特征在于，所述的角速度传感器为陀螺仪。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105929830A (zh) * 2016-06-28 2016-09-07 王玉华 一种基于红外传感器的智能小车控制系统
CN108693877A (zh) * 2018-04-08 2018-10-23 深圳职业技术学院 一种智能化的双轮驱动站立自动行走车
CN110383359A (zh) * 2017-03-28 2019-10-25 爱知制钢株式会社 标识器检测系统及标识器检测方法
CN110377030A (zh) * 2019-06-28 2019-10-25 中冶宝钢技术服务有限公司 专用车自动驾驶系统、及方法
CN113110520A (zh) * 2021-05-26 2021-07-13 重庆邮智机器人研究院有限公司 一种多智能优化并行算法的机器人路径规划方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080051952A1 (en) * 2006-08-28 2008-02-28 Jungheinrich Aktiengesellschaft Industrial Truck Control System
CN101885350A (zh) * 2010-07-15 2010-11-17 南京航空航天大学 全方位自动导引车的路径自适应跟踪控制方法
CN101885351A (zh) * 2010-07-15 2010-11-17 南京航空航天大学 可分式差速驱动装置及其全方位移动自动导引车
CN102402226A (zh) * 2011-12-30 2012-04-04 长春艾希技术有限公司 非接触式供电自动导引车的电磁导引装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080051952A1 (en) * 2006-08-28 2008-02-28 Jungheinrich Aktiengesellschaft Industrial Truck Control System
CN101885350A (zh) * 2010-07-15 2010-11-17 南京航空航天大学 全方位自动导引车的路径自适应跟踪控制方法
CN101885351A (zh) * 2010-07-15 2010-11-17 南京航空航天大学 可分式差速驱动装置及其全方位移动自动导引车
CN102402226A (zh) * 2011-12-30 2012-04-04 长春艾希技术有限公司 非接触式供电自动导引车的电磁导引装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DHR6227736759: "《第七界全国大学生"飞思卡尔"杯智能汽车竞赛 电磁组直立行车参考设计方案（版本1.0）》", 《百度文库》 *
摆玉龙等: "《基于MC9S128的电磁导航车的设计与实现》", 《测控技术》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105929830A (zh) * 2016-06-28 2016-09-07 王玉华 一种基于红外传感器的智能小车控制系统
CN110383359A (zh) * 2017-03-28 2019-10-25 爱知制钢株式会社 标识器检测系统及标识器检测方法
CN108693877A (zh) * 2018-04-08 2018-10-23 深圳职业技术学院 一种智能化的双轮驱动站立自动行走车
CN110377030A (zh) * 2019-06-28 2019-10-25 中冶宝钢技术服务有限公司 专用车自动驾驶系统、及方法
CN113110520A (zh) * 2021-05-26 2021-07-13 重庆邮智机器人研究院有限公司 一种多智能优化并行算法的机器人路径规划方法

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