CN106054896A - 一种智能导航机器人小车系统 - Google Patents

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CN106054896A
CN106054896A CN201610549834.7A CN201610549834A CN106054896A CN 106054896 A CN106054896 A CN 106054896A CN 201610549834 A CN201610549834 A CN 201610549834A CN 106054896 A CN106054896 A CN 106054896A
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China
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刘刚
王刚
王先培
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Wuhan University WHU
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Wuhan University WHU
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0255Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2201/00Application
    • G05D2201/02Control of position of land vehicles
    • G05D2201/0207Unmanned vehicle for inspecting or visiting an area

Abstract

本发明涉及一种智能导航机器人小车系统,包括主控单元,主控单元分别连接有驱动转向单元、制动单元,轮速&位置反馈单元,同步控制单元,传感器单元,存储单元,人机交互界面,语音提示单元,超声波测距单元,GPS/IMU单元,遥控单元,急停控制单元和通信接口;通信接口分别连接有急停单元、嵌入式工控机/云平台和无线数据传输单元;电源管理部分为小车系统供电;驱动转向单元、制动单元与轮速&位置反馈单元连接;同步控制单元依次连接传感器单元和通信接口;存储单元与通信接口连接。该小车系统集成避障、GPS导航、图像采集、语音提示、无线遥控、数据存储功能及人机交互功能于一体,可作为无人车研究的实验平台,也可用于对图像处理算法的研究。

Description

一种智能导航机器人小车系统
技术领域
[0001]本发明属于智能机器人技术领域,尤其涉及一种智能导航机器人小车系统。
背景技术
[0002]目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输,柔韧生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人的一个分支,是一种具备环境感知、路径规划与运动控制等基本能力的机电一体化系统,出现于20世纪60年代。1968年,斯坦福研究院SRI的Nils J.Nilsson和Charles Rose等人,研制出的世界第一台具有一定人工智能的自主移动机器人取名为shakey。它将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此,移动机器人从无到有、数量不断增多,其中,轮式移动机器人结构简单,操作与控制方便,速度较快,机动灵活,因而应用最为广泛。智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
[0003]随着人类社会信息化、智能化的不断进步以及智能车辆应用领域日益扩大,已经成为衡量一个国家社会文明和科技进步的重要标志之一。作为一个新型的交叉学科领域,智能车辆的研究涉及图像实时处理、模式识别、人工智能、自动控制、传感器技术、卫星导航等多个学科的理论与技术。集成了信息科学与人工智能技术的最新成果,具有广阔的发展空间。智能车辆的应用前景吸引着越来越多的研究机构和汽车厂商的兴趣。
[0004]汽车工业作为国家支柱性产业具有综合性强和经济效益高等特点,其制造和销售不仅涉及第一产业,而且涉及到第二和第三产业。智能车辆的研究最终必将促进各行业的繁荣兴旺,带动整个国民经济的发展,改善产业结构,提高整个国家的信息化水平。智能车辆作为ITS的重要组成部分和未来世界汽车技术研究发展的方向虽然近期内完全无人驾驶的智能车辆实用化条件尚不成熟但是对其进行前瞻性探讨和基础性研究可以作为重要的技术储备有利于抢占未来技术的制高点。
[0005]智能小车,是一个集环境感知,规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、传感、信息、通信、导航及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。
[0006]现有的智能机器人和机器人小车,大部分是针对某一方面的深化研究,多数只是从单一方面研究智能机器人的避障导航性能,很少从整体上研究智能机器人的避障导航性能,而且兼容性、扩展性都不强。因此从环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行三个方面来设计构建实体智能导航机器人,从整体上提升人工势场法和惯性定位法的决策效果是很有必要的。
发明内容
[0007]本发明的目的是提供一种能自动导航精确定位、兼容汽车通信方式、可扩展性强,且能够作为无人车研究实验平台,以及各种导航算法和图像处理算法实验平台的智能导航机器人小车。
[0008]这实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种智能导航机器人小车系统,所述小车系统包括主控单元,所述主控单元分别连接有驱动转向单元、制动单元,轮速&位置反馈单元,同步控制单元,传感器单元,存储单元,人机交互界面,语音提示单元,超声波测距单元,GPS/IMU单元,遥控单元,急停控制单元和通信接口 ;所述通信接口分别连接有急停单元、嵌入式工控机/云平台和无线数据传输单元;电源管理部分为所述小车系统供电;所述驱动转向单元、制动单元与所述轮速&位置反馈单元连接;所述同步控制单元依次连接所述传感器单元和通信接口 ;所述存储单元与通信接口连接。
[0009]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述主控单元,采用双核多线程设计,包括主控芯片和协处理/预采集芯片,所述主控芯片与协处理/预采集芯片之间进行数据交互;所述主控芯片采用STM32F4芯片,内部集成多个定时器外设,不同定时器之间进行级联,用于控制驱动电机,所述协处理/预采集芯片采用STM32F7芯片,主频时钟为256MHz,内部集成DSP指令集,用于增加所述小车系统的数据处理速度。
[0010]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述小车采用四轮驱动方式,且每只车轮上均设置有驱动电机,两只前轮上还设置有转向电机,采用差速方式转向;所述车轮采用户外型车轮。
[0011]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述驱动转向单元采用PWM波控制方式,用于控制所述小车的差速方式转向;通过所述制动单元控制电机的紧急制动。
[0012]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述轮速&位置反馈单元采用编码器将信号反馈至所述主控单元,所述主控单元利用反馈的编码器信号确定所述小车的速度和位置。
[0013]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述传感器单元包括激光雷达、工业相机和其它传感器,所述激光雷达采用毫米波雷达,用于检测前方障碍物的存在以及距离;所述激光雷达分别设置于所述机器人小车的前后左右四个方位;所述工业相机用于图像数据采集;所述其它传感器用于对当前环境的检测;所述小车系统集成有所述工业相机和嵌入式工控机安装接口。
[0014]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述同步控制单元通过电平方式对所述传感器单元进行同步控制。
[0015]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述存储单元包括TF卡和自动映射U盘的功能,用于数据的存储、查看和导出。
[0016]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述人机交互界面采用集TFT显示驱动、图片字库存储、GUI操作、RTC显示、音频播放、各种组态控件于一体的TFT串口屏。
[0017]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述语音提示单元采用编码模式和非编码模式。
[0018]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述超声波测距单元采用测量距离为2cm-400cm的非接触式距离感应模块,测量精度为3mm。
[0019] 在上述的智能导航机器人小车系统中,所述GPS/MU单元采用ublox公司NE0-M8L模块,所述NE0-M8L模块内部集成有三轴加速度计和三轴陀螺仪,用于实时获悉所述小车的姿态信息;ADR功能用于实现轨迹的自动推导。
[0020]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述遥控单元用于将接收无线遥控的数据经过解码传送至所述主控单元。
[0021]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述急停控制单元用于发送急停信号给所述主控芯片;所述急停单元用于将外部分的急停信号通过所述通信接口传输至所述协处理/预采集芯片。
[0022]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述通信接口采用CAN总线通信方式,兼容汽车通信方式,用于无人车研究平台。
[0023]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述电源管理部分采用锂电池组供电,通过DC-DC电源芯片LM2596-5对输入电压进行稳压,并通过线性电源芯片LDO将5V电压转化为3.3V,且电源输入部分和输出部分均设计有电容滤波电路。
[0024]在上述的智能导航机器人小车系统中,所述无线数据传输单元采用无线WIFI模块,模块带有内置天线,通过所述通信接口与所述主控单元进行交互。
本发明的有益效果是:集成避障功能、GPS导航功能、图像采集功能、语音提示功能、无线遥控功能、数据存储功能及人机交互功能于一体,不仅能自行躲避障碍物,还能确定当前自身坐标,同时还可以对现场环境进行实时采集,并将采集的数据通过无线或有线的方式传输给嵌入式工控机/云平台。且自动保存行驶路径和遥控信息,可作为无人车研究的实验平台。智能导航机器人小车系统的车轮采用户外型车轮,可在凸凹不平的山路上行驶,采用四轮驱动方式,大大提高了小车的通过性和爬坡性,同时对小车的转弯性能,启动和加速性能以及直线行驶稳定性都有很好的改善。智能导航机器人小车系统可以输出惯性导航格式的数据,可作为各种惯性导航算法研究的实验平台。还集成有工业相机和工控机的安装接口,可用于对图像处理算法的研究。具有安全、可靠费用低的优势。
附图说明
[0025]图1为本发明一个实施例系统框架图;
图2为本发明一个实施例结构布局不意图;
图3为本发明一个实施例导航示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
实施例
[0027]如图1、图2所示,本实施例采用的技术方案如下:一种智能导航机器人小车系统,所述小车系统包括主控单元,所述主控单元分别连接有驱动转向单元、制动单元,轮速&位置反馈单元,同步控制单元,传感器单元,存储单元,人机交互界面,语音提示单元,超声波测距单元,GPSAMU单元,遥控单元,急停控制单元和通信接口;所述通信接口分别连接有急停单元、嵌入式工控机/云平台和无线数据传输单元;电源管理部分为所述小车系统供电;所述驱动转向单元、制动单元与所述轮速&位置反馈单元连接;所述同步控制单元依次连接所述传感器单元和通信接口 ;所述存储单元与通信接口连接。
[0028]在上述的智能导航机器人小车系统中,主控单元,采用双核多线程设计,包括主控芯片和协处理/预采集芯片,主控芯片与协处理/预采集芯片之间进行数据交互;主控芯片采用STM32F4芯片,内部集成多个定时器外设,不同定时器之间进行级联,用于控制驱动电机,协处理/预采集芯片采用STM32F7芯片,主频时钟为256MHz,内部集成DSP指令集,用于增加小车系统的数据处理速度。
[0029]小车系统的小车采用四轮驱动方式,且每只车轮上均设置有驱动电机,两只前轮上还设置有转向电机,采用差速方式转向;车轮采用户外型车轮。驱动转向单元采用PWM波控制方式,用于控制小车的差速方式转向;通过制动单元控制电机的紧急制动。轮速&位置反馈单元采用编码器将信号反馈至主控单元,主控单元利用反馈的编码器信号确定小车的速度和位置。传感器单元包括激光雷达、工业相机和其它传感器,激光雷达采用毫米波雷达,用于检测前方障碍物的存在以及距离;激光雷达分别设置于机器人小车的前后左右四个方位;工业相机用于图像数据采集;其它传感器用于对当前环境的检测;小车系统集成有工业相机和嵌入式工控机安装接口。同步控制单元通过电平方式对传感器单元进行同步控制。
[0030]小车系统的存储单元包括TF卡和自动映射U盘的功能,用于数据的存储、查看和导出。人机交互界面采用集TFT显示驱动、图片字库存储、GUI操作、RTC显示、音频播放、各种组态控件于一体的TFT串口屏。语音提示单元采用编码模式和非编码模式。超声波测距单元采用测量距离为2cm-400cm的非接触式距离感应模块,测量精度为SmnuGPS/IMU单元采用ublox公司NE0-M8L模块,NE0-M8L模块内部集成有三轴加速度计和三轴陀螺仪,用于实时获悉小车的姿态信息;ADR功能用于实现轨迹的自动推导。遥控单元用于将接收无线遥控的数据经过解码传送至主控单元。急停控制单元用于发送急停信号给主控芯片;急停单元用于将外部分的急停信号通过所述通信接口传输至所述协处理/预采集芯片。
[0031]小车系统的通信接口采用CAN总线通信方式,兼容汽车通信方式,用于无人车研究平台。无线数据传输单元采用无线WIFI模块,模块带有内置天线,通过通信接口与主控单元进行交互。电源管理部分采用锂电池组供电,通过DC-DC电源芯片LM2596-5对输入电压进行稳压,并通过线性电源芯片LDO将5V电压转化为3.3V,且电源输入部分和输出部分均设计有电容滤波电路。
[0032]本实施例公开了一种智能导航机器人小车系统,系统包括:主控单元,驱动转向单元、制动单元,轮速&位置反馈单元,同步控制单元,传感器单元,存储单元,人机交互界面,语音提示单元,超声波测距单元,GPS/IMU单元,遥控单元,急停控制单元,通信接口,急停单元,嵌入式工控机/云平台,无线数据传输单元及电源管理部分。主控单元分别连接驱动转向单元、制动单元,轮速&位置反馈单元,同步控制单元,传感器单元,存储单元,人机交互界面,语音提示单元,超声波测距单元,GPS/IMU单元,遥控单元,急停控制单元和通信接口 ;通信接口分别连接急停单元,嵌入式工控机/云平台,无线数据传输单元,存储单元,传感器单元;传感器单元连接同步控制单元;制动单元、驱动转向单元连接轮速&位置反馈单元。电源管理部分为系统供电。如图1所示。主控单元采用双核设计方式,包括有主控芯片和协处理/预采集芯片,两者可以进行数据交互;主控单元控制避障模块在固定时间间隔发出一定频率的脉冲信号,并对返回数据给主控单元进行采集处理,判断前面障碍物的距离与位置;GPSAMU单元每间隔I秒发送一次秒脉冲和NMEA协议格式的数据给主控单元,主控单元解析该数据后,可以得到小车的当前位置,同时小车利用GPS数据中的RTC时间来授时,实现自主同步授时和位置的定位;遥控单元接收遥控器数据并作相关解码,并将解码数据传输给主控单元进行解析,实现对小车的遥控控制;主控单元接收急停控制单元的信息,控制小车在紧急情况下的急停;主控单元通过控制驱动转向单元和制动单元实现对驱动电机和转向电机的控制;轮速&位置反馈单元用于实时反馈小车的速度和位置信息给主控单元;主控单元通过控制同步控制单元实现对传感器单元的控制;传感器单元包括有激光雷达、工业相机或其它传感器,传感器单元将采集的数据传输给主控单元进行解析,也可以直接通过通信接口传输给嵌入式工控机/云平台;急停单元通过CAN通信接口将急停信号传输至协处理采集芯片解析后,再传输给主控芯片,实现急停控制;主控单元可以将采集的数据传输至存储单元进行存储;主控单元控制语音提示单元,实现语音提示播报;人机交互界面用于对小车的相关设置以及相关信息的显示;小车系统解析的数据可以通过无线数据传输模块向外传输。
[0033]本实施例的智能导航机器人小车系统不仅可以用于户外机器人的教学,同时也可以作为一个实验平台,用于研究各种惯性导航算法和图像处理算法。还可以作为无人车控制算法的研究平台,大大降低了研究成本,为实际模拟无人车运动提供了一种可行的解决方案。
[0034]本实施例核心设计的具体实施过程:
一、自动避障
自动避障的原理是利用前、左、右、后四个方向的激光雷达及超声波测距单元来获得当前环境信息,根据避障策略做出相应的避障动作。当前方激光雷达检测前方有障碍物时,然后再根据左右两侧的超声波检测值,来判断小车向那个方向转向;如果小车左侧超声波检测到有障碍物,那么小车向右转向;如果小车右侧超声波检测到有障碍物,那么小车向左转向;如果两侧均未检测到障碍物,那么小车会自动规化一条最近的路线进行行驶;后面的超声波主要用于倒车提示。小车检测到障碍物时,均有语音提示功能。
[0035] 二、自动导航
假如已知目标点坐标,则智能车通过GPS获得当前位置的坐标,通过计算得到当前位置到目标位置跟地理北极方向的夹角;再通过GPS内部的陀螺仪获得小车的航向角。再由小车航向角和当前位置到地理北极方向的夹角比较,得到小车面向目标点的转向角,根据转向角即可使小车趋向目标。如图3所示,A点为小车当前位置,箭头所指方向为小当前航向。Θ为航向跟北极方向夹角,α为A点到目标点T连线跟北极的夹角。β为小车转向目标点所需的转向角。只需要根据β就可以调整小车向目标点前进。当小车驶到B点时,遇到障碍物,小车进入避障控制。避开障碍物后到达C点,又继续向目标点前进。到达距离目标点一个范围后小车停止。
[0036]三、图像采集
主控单元通过同步控制单元发送同步信号控制工业相机对环境画面进行采集,并将采集的数据经过处理后,传输至存储单元进行存储,同时采集数据也可以通过有线或无线的方式传输到嵌入式工控机/云平台。
[0037]四、路线学习功能
小车设计有路线学习功能,打开该功能后,通过无线遥控器对小车进行控制,小车会自动记录当前遥控的路径,并将该次轨迹的数据保存下来;此后小车在没有遥控器的状态下,会自动按照该路径进行行驶,可以用于模拟无人车的自动控制,小车的轨迹数据自动保存至存储单元中,便于数据的后处理和算法的研究。
[0038]小车车轮上安装有编码器,编码器信息传输给主控单元,主控单元解析后可以得到当前小车的运动方向以及小车行驶的里程。主控单元对编码器信号分频以后,可用于GPS/1MU单元的标定。
为了本领域技术人员更清楚地理解本实施例,作进一步地说明,主控单元采用双核多线程的设计,包括有协处理/预采集芯片和主控芯片,协处理/预采集芯片采用STM32F7芯片,主频时钟可以达到256MHz,内部集成DSP指令集,大大增加了系统的数据处理的速度,主控制芯片采用STM32F4芯片,内部集成多个定时器外设,不同定时器之间可以级联,非常合适用于电机的控制。
[0039]进一步地,驱动转向单元采用PWM波控制方式,小车采用四轮驱动方式,每只车轮上均有一台驱动电机,前面两只车轮既是驱动轮,又是转向轮,小车转向采用差速控制方式,同时可以通过制动单元控制电机进行紧急制动。驱动电机和转向电机均带有制动功能。
[0040]进一步地,轮速&位置反馈单元,用于时实反馈小车行驶的速度和里程;采用编码器进行反馈,主控单元通过采集编码器的信号来确定小车当前的速度和位置。
[0041 ] 进一步地,同步控制单元是通过电平方式来控制传感器单元内的异步传感器进行同步控制。
[0042]进一步地,传感器单元包括激光雷达、工业相机或其它传感器,激光雷达采用毫米波雷达,用于检测前方障碍物的存在和距离,工业相机用于图像数据采集,其它传感器用于对当前环境的感知。
[0043]进一步地,所述存储单元将采集的数据存储至TF卡内,同时该单元还具有自动映射U盘的功能,方便数据的查看和导出。
[0044]进一步地,所述人机交互界面,采用集TFT显示驱动、图片字库存储、GUI操作、RTC显示、音频播放、各种组态控件于一体的TFT串口屏,大大降低了界面的设计难度。
[0045]进一步地,所述语音提示单元有两种工作模式,编码模式和非编码模式,在非编码模式下,主控单元可以控制语音模块播放9首语音,在编码模式下,主控单元可以控制语音模块播放31首语音。
[0046]进一步地,超声波测距单元均采用测量距离为2cm-400cm的非接触式距离感应模块,测量精度可达到3_。
[0047] 进一步地,集成有GPS/1MU单元,实现小车的同步授时和自主定位导航。GPSAMU单元采用ublox公司一款NE0-M8L模块,该模块内部集成有三轴加速度计和三轴陀螺仪,可以实时得知小车的当前姿态信息,同时该模块还具有ADR功能,在GPS信号不好的情况,可以进行轨迹的自动推导。
[0048]进一步地,遥控单元接收无线遥控手柄发送的数据,经过解码后,传送给主控单元,主控单元通过解析后,执行相应的遥控动作。
[0049]进一步地,急停控制单元发送急停信号给主控单元,主控单元控制小车立即停车。
[0050]进一步地,通信接口采用CAN总线通信方式,兼容汽车通信方式,可作为无人车研
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[0051 ]进一步地,无线数据传输单元采用无线WIFI模块,模块带有内置天线,通过通讯接口与主控单元进行交互。
[0052]进一步地,急停单元是将外部分的急停信号通过CAN总线通信方式将急停信号传输至协处理采集芯片解析后,再传输给主控芯片,实现急停控制。
[0053] 更加进一步地,电源管理部分采用锂电池组供电,通过DC-DC电源芯片LM2596-5对输入电压进行稳压,然后再通过线性电源芯片LDO将5V电压转化为3.3V,电源输入部分和输出部分都有设计有电容滤波电路。
[0054]本实施例的小车系统集成的超声波测距单元和激光雷达,实现小车的智能避障。集成的无线数据传输单元,可以实时将导航数据和图像数据传输到云平台或手机,同时也可以由手机及云平台控制小车行驶。
[0055]机器人小车具有自动导航功能,可以按照预设的路径自动行驶和避障,可用于无人车控制算法的研究。
[0056]本实施例可以实现运营商的融入,进而提高用户体验效率。
[0057]应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0058]虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式,但是本领域普通技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对这些实施方式做出多种变形或修改,而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (17)

1.一种智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述小车系统包括主控单元,所述主控单元分别连接有驱动转向单元、制动单元,轮速&位置反馈单元,同步控制单元,传感器单元,存储单元,人机交互界面,语音提示单元,超声波测距单元,GPS/IMU单元,遥控单元,急停控制单元和通信接口 ;所述通信接口分别连接有急停单元、嵌入式工控机/云平台和无线数据传输单元;电源管理部分为所述小车系统供电;所述驱动转向单元、制动单元与所述轮速&位置反馈单元连接;所述同步控制单元依次连接所述传感器单元和通信接口 ;所述存储单元与通信接口连接。
2.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述主控单元,采用双核多线程设计,包括主控芯片和协处理/预采集芯片,所述主控芯片与协处理/预采集芯片之间进行数据交互;所述主控芯片采用STM32F4芯片,内部集成多个定时器外设,不同定时器之间进行级联,用于控制驱动电机,所述协处理/预采集芯片采用STM32F7芯片,主频时钟为256MHz,内部集成DSP指令集,用于增加所述小车系统的数据处理速度。
3.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述小车采用四轮驱动方式,且每只车轮上均设置有驱动电机,两只前轮上还设置有转向电机,采用差速方式转向;所述车轮采用户外型车轮。
4.如权利要求3所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述驱动转向单元采用PffM波控制方式,用于控制所述小车的差速方式转向;通过所述制动单元控制电机的紧急制动。
5.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述轮速&位置反馈单元采用编码器将信号反馈至所述主控单元,所述主控单元利用反馈的编码器信号确定所述小车的速度和位置。
6.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述传感器单元包括激光雷达、工业相机和其它传感器,所述激光雷达采用毫米波雷达,用于检测前方障碍物的存在以及距离;所述激光雷达分别设置于所述机器人小车的前后左右四个方位;所述工业相机用于图像数据采集;所述其它传感器用于对当前环境的检测;所述小车系统集成有所述工业相机和嵌入式工控机安装接口。
7.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述同步控制单元通过电平方式对所述传感器单元进行同步控制。
8.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述存储单元包括TF卡和自动映射U盘的功能,用于数据的存储、查看和导出。
9.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述人机交互界面采用集TFT显示驱动、图片字库存储、⑶I操作、RTC显示、音频播放、各种组态控件于一体的TFT串口屏。
10.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述语音提示单元采用编码模式和非编码模式。
11.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述超声波测距单元采用测量距离为2 cm-400 cm的非接触式距离感应模块,测量精度为3mm。
12.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述GPSAMU单元采用ublox公司NEO-M8L模块,所述NEO-M8L模块内部集成有三轴加速度计和三轴陀螺仪,用于实时获悉所述小车的姿态信息;ADR功能用于实现轨迹的自动推导。
13.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述遥控单元用于将接收无线遥控的数据经过解码传送至所述主控单元。
14.如权利要求2所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述急停控制单元用于发送急停信号给所述主控芯片;所述急停单元用于将外部分的急停信号通过所述通信接口传输至所述协处理/预采集芯片。
15.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述通信接口采用CAN总线通信方式,兼容汽车通信方式,用于无人车研究平台。
16.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述电源管理部分采用锂电池组供电,通过DC-DC电源芯片LM2596-5对输入电压进行稳压,并通过线性电源芯片LDO将5V电压转化为3.3V,且电源输入部分和输出部分均设计有电容滤波电路。
17.如权利要求1所述的智能导航机器人小车系统,其特征在于:所述无线数据传输单元采用无线WIFI模块,模块带有内置天线,通过所述通信接口与所述主控单元进行交互。
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