CN107963147A - 一种移动式循迹智能小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动式循迹智能小车，包括小车本体、车底盘和转向结构，所述小车本体上设有车底盘，所述车底盘上设有红外光电传感器、连接点、连接轴、固定槽、电机、电池夹盒、车底盘、车轮安装槽、循迹模块、单片机、摄像头、车轮，摄像头安装在底盘的上面，在扯底盘的内部前端中间设有一灯、二灯，在车底盘的后方设有主电机、角度调节器、车轮连接杆，所述车底盘的前端设有转向结构，转向结构上设有循迹线、车轮连接杆、连接扣，通过角度调节器改变车轮连接杆的倾斜角度来改变车轮的转向以及车轮的倾角大小，本装置程序简单，运行方便，低端处理器就可轻松运行，避免了PID的复杂。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体为一种移动式循迹智能小车。
背景技术
智能交通系统是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。经过十几年的研发和应用，中国智能交通技术在众多大型事件中发挥了重要作用。随着时代的发展，循迹小车已经越来越与人类生活息息相关，无论是科技竞赛，创新设计，还是工业生产中机器人等领域，循迹智能小车都是不可或缺的。移动式循迹智能小车最适合运用在人类足迹无法到达的工况下，该技术可应用于无人驾驶交通工具方面。
2015年9月份在哈尔滨举办的SOLVE FOR TOMORROW探知未来《2015年全国青年科普创新实验暨作品大赛》复赛中，我作为智能交通项目的队长，提出一种新型设计思路，把移动式循迹运用到智能小车上，结果以第二名的成绩顺利晋级北京决赛，决赛中获优胜奖。我们需要利用编写的APP软件完成车模运行的辅助遥控。并在行驶装置上安装摄像头，通过无线传输，将车模第一视角的影像传送到一款安卓手机屏幕进行显示。以往的循迹小车设计，多数是红外光感器固定在车前端，应用PID算法编程。在哈尔滨复赛中，我提出一种新型设计思路，把红外光电传感器应用于前轮转向的小车，前轮转向的小车，通过红外光电传感器改变前轮的运行角度，控制小车在运行中转向，而车轮的摆动，依靠中间的舵机带动中轴而进行。
现有循迹小车的设计大多是把红外光电传感器固定在小车前端，应用PID算法编程。程序比较复杂，而且转向时小车容易偏离循迹线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动式循迹智能小车，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动式循迹智能小车，包括小车本体、车底盘和转向结构，所述小车本体上设有车底盘，所述车底盘的两边设有车轮安装槽，所述车底盘的下面前端中间设有固定槽，所述固定槽的两边设有电机，所述车底盘的下面中间设有电池夹盒，所述车底盘尾部的两边设有车轮连接轴，所述车底盘上面前端设有转向结构，所述转向结构的一侧设有循迹模块，所述车底盘上面的中间设有单片机，所述车底盘上面尾端设有摄像头。
优选的，所述车底盘上面的前端中间设有一灯，所述一灯的一侧设有二灯，所述车底盘上面的尾端设有车轮连接杆，所述车轮连接杆的一侧设有主电机。
优选的，所述转向结构上设有循迹线，所述循迹线上设有角度调节器，所述角度调节器的一侧设有车轮连接杆，车轮连接杆的中间设有连接扣。
优选的，所述角度调节器通过连接杆与连接扣相连。
优选的，所述循迹线为圆弧状。
优选的，所述齿轮固定在电机的轴承上，齿轮与车轮连接轴相连。
优选的，所述车底盘的前端设有车轮连接轴，在车轮连接轴的一侧设有红外光电传感器，在车轮连接轴与车轮连接杆相连的地方设有连接点。
优选的，所述主电机与车轮连接杆通过短轴间接连接。
优选的，所述红外光电传感器由发光二极管、光敏接收管组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中将两个红外光电传感器分别安装在两个前轮转向连动杆上，使红外光电传感器可以随着前轮同步摆动，这样运行起来更加稳定，高速运行情况下也不偏离循迹线，且程序简单，运行方便，低端处理器（单片机）可轻松运行，避免了PID的复杂。
附图说明
图1为本发明小车前端结构示意图；
图2为本发明小车前端转向结构示意图；
图3为本发明小车底盘下面结构示意图；
图4为本发明小车底盘上面结构示意图；
图5为本发明小车内部结构示意图。
图中：1、红外光电传感器；2、连接点；3、连接轴；4、固定槽；5、电机；6、电池夹盒；7、车底盘；8、车轮安装槽；9、循迹模块；10、单片机；11、摄像头；12、车轮；13、循迹线；14、齿轮；15、一灯；16、二灯；17、主电机；18、车轮连接轴；19、角度调节器；20、车轮连接杆；21、连接扣；22、小车本体；23、转向结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种移动式循迹智能小车，包括小车本体22、车底盘7和转向结构23，小车本体22上设有车底盘7，车底盘7的两边设有车轮安装槽8，车底盘7的下面前端中间设有固定槽4，固定槽4的两边设有电机5，车底盘7的下面中间设有电池夹盒6，所述车底盘7尾部的两边设有车轮连接轴18，车底盘7上面前端设有转向结构23，转向结构23的一侧设有循迹模块9，车底盘7上面的中间设有单片机10，车底盘7上面尾端设有摄像头11，车底盘7上面的前端中间设有一灯15，一灯15的一侧设有二灯16，车底盘7上面的尾端设有车轮连接杆20，车轮连接杆20的一侧设有主电机17。
本实施例中，转向结构23上设有循迹线13，循迹线13为圆弧状，循迹线13上设有角度调节器19，角度调节器19的一侧设有车轮连接杆20，主电机17与车轮连接杆20通过短轴间接连接，车轮连接杆20的中间设有连接扣21，角度调节器19通过连接杆与连接扣21相连。
本实施例中，齿轮14固定在电机5的轴承上，齿轮14与车轮连接轴18相连，车底盘7的前端设有车轮连接轴18，在车轮连接轴18的一侧设有红外光电传感器1，两个红外光电传感器1分别安装在舵机轴上，即分别位于循迹线13两侧，红外光电传感器1由发光二极管、光敏接收管组成，发光二极管对跑道进行照射，光敏接收管采集反射回来的光的强度的数据，在车轮连接轴18与车轮连接杆20相连的地方设有连接点2，通过收集红外光电传感器1数据来同时调整舵机和前轮转向角度，当红外光电传感器1红外线到达与循迹线13相切，前轮也恰好到达相应角度，通过机械与程序相应的融合，可以大大简化编程，且运行稳定，使小车始终沿着给定的黑色循迹线前行，不会偏离轨迹。
该车采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动移动式循迹的方法，整个系统通过单片机作为核心控制器，使用两个红外光电传感器1收集路面信息，单片机10收到红外传感器1传来的路面信息及小车车速信息，来控制智能小车的舵机转向，智能小车前轮转向，小车通过红外光感器沿着地面上的循迹线移动。
本装置中将两个红外光电传感器1分别安装在两个前轮转向连动杆上，使红外光电传感器1可以随着前轮同步摆动，这样运行起来更加稳定，高速运行情况下也不偏离循迹线，且程序简单，运行方便，低端处理器可轻松运行，避免了PID的复杂。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种移动式循迹智能小车，包括小车本体（22）、车底盘（7）和转向结构（23），其特征在于：所述小车本体（22）上设有车底盘（7），所述车底盘（7）的两边设有车轮安装槽（8），所述车底盘（7）的下面前端中间设有固定槽（4），所述固定槽（4）的两边设有电机（5），所述车底盘（7）的下面中间设有电池夹盒（6），所述车底盘（7）尾部的两边设有车轮连接轴（18），所述车底盘（7）上面前端设有转向结构（23），所述转向结构（23）的一侧设有循迹模块（9），所述车底盘（7）上面的中间设有单片机（10），所述车底盘（7）上面尾端设有摄像头（11）。
2.根据权利要求1所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述车底盘（7）上面的前端中间设有一灯（15），所述一灯（15）的一侧设有二灯（16），所述车底盘（7）上面的尾端设有车轮连接杆（20），所述车轮连接杆（20）的一侧设有主电机（17）。
3.根据权利要求1所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述转向结构（23）上设有循迹线（13），所述循迹线（13）上设有角度调节器（19），所述角度调节器（19）的一侧设有车轮连接杆（20），车轮连接杆（20）的中间设有连接扣（21）。
4.根据权利要求3所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述角度调节器（19）通过连接杆与连接扣（21）相连。
5.根据权利要求3所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述循迹线（13）为圆弧状。
6.根据权利要求1所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述齿轮（14）固定在电机（5）的轴承上，齿轮（14）与车轮连接轴（18）相连。
7.根据权利要求1所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述车底盘（7）的前端设有车轮连接轴（18），在车轮连接轴（18）的一侧设有红外光电传感器（1），在车轮连接轴（18）与车轮连接杆（20）相连的地方设有连接点（2）。
8.根据权利要求1所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述主电机（17）与车轮连接杆（20）通过短轴间接连接。
9.根据权利要求7所述的一种移动式循迹智能小车，其特征在于：所述红外光电传感器（1）由发光二极管、光敏接收管组成。
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| CN201610910457.5A CN107963147A (zh) | 2016-10-20 | 2016-10-20 | 一种移动式循迹智能小车 |
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| CN (1) | CN107963147A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113359703A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-07 | 浙江工业大学 | 一种适用于多种复杂路径的移动机器人循线系统 |
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2016
- 2016-10-20 CN CN201610910457.5A patent/CN107963147A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180427 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |