CN106114595B - 一种具有自动跟随功能的移动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自动跟随功能的移动设备,包括车身主体、支撑架、车轮电机、车轮、控制机构、紧急刹车机构和传感器部件,所述车身主体设置于支撑架上;所述支撑架顶部设有把手,支撑架前端设有横杆;所述车轮电机设有四个,前后各两个地设置于支撑架底部;所述车轮设有四个,分别与所述四个车轮电机相连接;所述控制机构设置于车身主体的底部,所述控制机构包括中央处理器和电机驱动板,所述电机驱动板与中央处理器相连接;本发明安全、高效、稳定,解决时刻需要人工驱动的问题;能够自适应、自调节、自动地进行周围物体识别,从而准确的记录装置周边信息,提高了移动设备的辨别率,提高了人们的生产生活效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化领域,具体涉及一种具有自动跟随功能的移动设备。
背景技术
现如今,传统手推车类型的移动设备如婴儿车、购物车等,均为人工驱动,在负重较大或不便人工操作时存在一定局限性,适用性不强,特别地,对于大部分时间处于低速状态下的婴儿车,仍需时时刻刻由人工驱动,这时解放父母的双手尤显重要,成为急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种安全、高效、稳定,解决时刻需要人工驱动问题的具有自动跟随功能的移动设备。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种具有自动跟随功能的移动设备,包括车身主体、支撑架、车轮电机、车轮、控制机构、紧急刹车机构和传感器部件,所述车身主体设置于支撑架上;所述支撑架顶部设有把手,支撑架前端设有横杆;所述车轮电机设有四个,前后各两个地设置于支撑架底部;所述车轮设有四个,分别与所述四个车轮电机相连接;所述控制机构设置于车身主体的底部,所述控制机构包括中央处理器和电机驱动板,所述电机驱动板与中央处理器相连接;所述车轮电机与所述电机驱动板相连接;所述紧急刹车机构设有两个,分别设置于后两个车轮电机处;所述传感器部件与所述中央处理器相连接,所述传感器部件包括姿态传感器和红外测距传感器,所述姿态传感器设置于所述支撑架前端的横杆处,所述红外测距传感器设置于所述支撑架顶部的把手处,所述红外测距传感器包括第一红外测距仪、第二红外测距仪和第三红外测距仪,所述第一红外测距仪、第二红外测距仪和第三红外测距仪与水平面的夹角各不相同;
所述紧急刹车机构包括接触器、电磁阀、液压制动器、伸缩杆、固定刹车片、活动刹车片和刹车碟片,所述液压制动器设置于支撑架上,所述接触器与所述中央处理器相连接,所述接触器依次连接电磁阀和液压制动器,所述固定刹车片固定于液压制动器上,所述活动刹车片通过伸缩杆与所述液压制动器相连接,所述刹车碟片设置于固定刹车片和活动刹车片之间,且刹车碟片与所述车轮电机相连接。
优选地,所述中央处理器采用型号为stm32或者stm8的芯片搭建而成;型号为stm32或者stm8的芯片主要拥有处理速度快,稳定性高等特点,对比现在型号为stc51等其他处理器,具有更好的拓展性,能实时处理数据,并且价格便宜,性价比高。
优选地,所述姿态传感器采用型号为mpu6050的整合性六轴运动处理组件;采用型号为mpu6050的整合性六轴运动处理组件免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题,减少了大量的封装空间,同时可以用来测出加速度、角加速度和角度,性价比高,性能稳定,通过卡尔曼滤波,能更好的处理外界条件的干扰,达到稳定性高,测得数据准确的特点。
优选地,所述车轮电机为直流电机。
优选地,所述支撑架为金属支撑架。
优选地,所述车轮为橡胶充气车轮。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果:
(1)本发明安全、高效、稳定,解决时刻需要人工驱动的问题;
(2)本发明能够自适应、自调节、自动地进行周围物体识别,从而准确的记录装置周边信息,提高了移动设备的辨别率,提高了人们的生产生活效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明红外测距传感器的结构示意图;
图3为本发明紧急刹车机构的结构示意图;
图4为本发明的功能图。
图中附图标记为:1、支撑架;2、把手;3、车身主体;4、横杆;5、车轮电机;6、车轮;7、第一红外测距仪;8、第二红外测距仪;9、第三红外测距仪;10、液压制动器;11、电磁阀;12、接触器;13、固定刹车片;14、活动刹车片;15、伸缩杆;16、刹车碟片。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
如图1-4所示,一种具有自动跟随功能的移动设备,包括车身主体3、支撑架1、车轮电机5、车轮6、控制机构、紧急刹车机构和传感器部件,所述车身主体3设置于支撑架1上;所述支撑架1顶部设有把手2,支撑架1前端设有横杆4,所述支撑架1为金属支撑架;所述车轮电机5设有四个,前后各两个地设置于支撑架1底部,所述车轮电机5为直流电机;所述车轮6设有四个,分别与所述四个车轮电机相连接,所述车轮6为橡胶充气车轮;所述控制机构设置于车身主体3的底部,所述控制机构包括中央处理器和电机驱动板,所述电机驱动板与中央处理器相连接,所述中央处理器采用型号为stm32或者stm8的芯片搭建而成,型号为stm32或者stm8的芯片主要拥有处理速度快,稳定性高等特点,对比现在型号为stc51等其他处理器,具有更好的拓展性,能实时处理数据,并且价格便宜,性价比高;所述车轮电机5与所述电机驱动板相连接;所述紧急刹车机构设有两个,分别设置于后两个车轮电机处;所述传感器部件与所述中央处理器相连接,所述传感器部件包括姿态传感器和红外测距传感器,所述姿态传感器设置于所述支撑架1前端的横杆4处,所述姿态传感器采用型号为mpu6050的整合性六轴运动处理组件,采用型号为mpu6050的整合性六轴运动处理组件免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题,减少了大量的封装空间,同时可以用来测出加速度、角加速度和角度,性价比高,性能稳定,通过卡尔曼滤波,能更好的处理外界条件的干扰,达到稳定性高,测得数据准确的特点,所述姿态传感器经过水平校对用于获取车体所处各种状态参数,为车轮电机的输出提供信息来源;所述红外测距传感器设置于所述支撑架1顶部的把手2处,所述红外传感器可以用来检测移动设备各个方向上的物体信息,这些信息经过中央处理器的分析从而获取周围空间的状况,所述红外测距传感器包括第一红外测距仪7、第二红外测距仪8和第三红外测距仪9,所述第一红外测距仪7、第二红外测距仪8和第三红外测距仪9与水平面的夹角各不相同,这样能够检测到不同角度的光强。
所述紧急刹车机构包括接触器12、电磁阀11、液压制动器10、伸缩杆15、固定刹车片13、活动刹车片14和刹车碟片16,所述液压制动器10设置于支撑架1上,所述接触器12与所述中央处理器相连接,所述接触器12依次连接电磁阀11和液压制动器10,所述固定刹车片13固定于液压制动器10上,所述活动刹车片14通过伸缩杆15与所述液压制动器10相连接,所述刹车碟片16设置于固定刹车片13和活动刹车片14之间,且刹车碟片16与所述车轮电机5相连接。
通过姿态传感器采集空间数据,判别当前车体所处状态(包括速度、加速度、角速度等),通过红外测距传感器采集外部环境数据,根据第一红外测距仪、第二红外测距仪和第三红外测距仪反馈回来的数据的差别进行数学计算分析,判断人体与车体的相对位置,综合各种车体数据系统地进行自动调节车体的速度和方向,从而控制车体顺利运动。
本发明安全、高效、稳定,解决时刻需要人工驱动的问题;能够自适应、自调节、自动地进行周围物体识别,从而准确的记录装置周边信息,提高了移动设备的辨别率,提高了人们的生产生活效率。
上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具有自动跟随功能的移动设备,其特征在于,包括车身主体、支撑架、车轮电机、车轮、控制机构、紧急刹车机构和传感器部件,所述车身主体设置于支撑架上;所述支撑架顶部设有把手,支撑架前端设有横杆;所述车轮电机设有四个,前后各两个地设置于支撑架底部;所述车轮设有四个,分别与所述四个车轮电机相连接;所述控制机构设置于车身主体的底部,所述控制机构包括中央处理器和电机驱动板,所述电机驱动板与中央处理器相连接;所述车轮电机与所述电机驱动板相连接;所述紧急刹车机构设有两个,分别设置于后两个车轮电机处;所述传感器部件与所述中央处理器相连接,所述传感器部件包括姿态传感器和红外测距传感器,所述姿态传感器设置于所述支撑架前端的横杆处,所述红外测距传感器设置于所述支撑架顶部的把手处,所述红外测距传感器包括第一红外测距仪、第二红外测距仪和第三红外测距仪,所述第一红外测距仪、第二红外测距仪和第三红外测距仪与水平面的夹角各不相同;
所述紧急刹车机构包括接触器、电磁阀、液压制动器、伸缩杆、固定刹车片、活动刹车片和刹车碟片,所述液压制动器设置于支撑架上,所述接触器与所述中央处理器相连接,所述接触器依次连接电磁阀和液压制动器,所述固定刹车片固定于液压制动器上,所述活动刹车片通过伸缩杆与所述液压制动器相连接,所述刹车碟片设置于固定刹车片和活动刹车片之间,且刹车碟片与所述车轮电机相连接。
2.根据权利要求1所述的具有自动跟随功能的移动设备,其特征在于,所述中央处理器采用型号为stm32或者stm8的芯片搭建而成。
3.根据权利要求1所述的具有自动跟随功能的移动设备,其特征在于,所述姿态传感器采用型号为mpu6050的整合性六轴运动处理组件。
4.根据权利要求1所述的具有自动跟随功能的移动设备,其特征在于,所述车轮电机为直流电机。
5.根据权利要求1所述的具有自动跟随功能的移动设备,其特征在于,所述支撑架为金属支撑架。
6.根据权利要求1所述的具有自动跟随功能的移动设备,其特征在于,所述车轮为橡胶充气车轮。
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