CN109782765A - 一种小车行驶路径纠正系统及其纠正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能小车技术领域，具体涉及一种小车行驶路径纠正系统及其纠正方法，纠正系统包括上位机、通信基站和小车，小车上设有控制器、光伏发电模块、动力模块和路径储存模块，纠正方法包括使用者使用上位机的绘图软件，进行绘图，并设定对应动作；小车收到坐标后，根据自身的经纬度，将坐标位置换算成经纬度坐标，产生路线图，并储存路线图；小车运行过程中，实时传递该点的相关数据给使用者，同时实时获取当前的经纬度数据，本发明能够解决现有的寻迹导航技术在检测城市大型建筑物的某一点故障时，进行一次测量、采集就需要铺设一次行走轨道，且布置地标或电磁轨道的作业效率低下，大大降低了测量效率的问题。

Description

一种小车行驶路径纠正系统及其纠正方法

技术领域

本发明涉及智能小车技术领域，具体涉及一种小车行驶路径纠正系统及其纠正方法。

背景技术

随着人工智能技术广泛应用，带动机器人技术突飞猛进的提高，具有视觉和触觉等感知环境能力的小车就是其中的典型代表，并且已经应用到各种领域，例如分拣机器人、仓库机器人扫地机器人等。

伴随着国家经济的快速发展，城市建设的部分也越来越快，各种类型的大型结构日益增加，而且在其中有嵌套这福州的小结构，很多的地方往往都是工作人员无法进入，或者难以进入，当工作人员要逐一排查各个故障点时，严重影响作业效率，又或者是工程技术人员经常会被要求对某一区域中的某一因素状况做长时间的定时测量、采集，如果在野外，这种采集受到自然环境的严重影响，特别是在有毒气体的环境下，人类的活动大大受限，而且重复来回的测量、采集，也大大浪费人力、财力和物力。

在现代工业实际应用中，通常采用充蓄电池为主要的动力来源。在地板上布置相应颜色的地标会电磁轨道来来确定小车的行进轨迹，小车通过相应传感器所反馈的讯息进行循环导航和相应动作，并达到目的。

这种寻迹导航技术在长时间工作的区域用的较多，例如分拣仓库等，只需要布置清一色的白色地标，就可以实现机器人的行走规范。但是这种寻迹导航技术在检测城市大型建筑物的某一点故障时，进行一次测量、采集就需要铺设一次行走轨道，就会显得非常繁琐，当测量次数较少的情况下，布置地标或电磁轨道的作业效率就没有人为的作业效率高。因此，继续一种能够通过预置路径的自动导航系统来解决这一些问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种小车行驶路径纠正系统及其纠正方法，能够解决现有的寻迹导航技术在检测城市大型建筑物的某一点故障时，进行一次测量、采集就需要铺设一次行走轨道，且布置地标或电磁轨道的作业效率低下，大大降低了测量效率的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种小车行驶路径纠正系统，所述纠正系统包括上位机、通信基站和小车，且上位机和小车分别和通信基站无线通信连接；

所述小车上设有控制器、光伏发电模块、导航角补充及矫正模块、射频通讯模块、北斗GPS定位模块、动力模块和路径储存模块，且光伏发电模块、导航角补充及矫正模块、射频通讯模块、北斗GPS定位模块、动力模块和路径储存模块分别和控制器电性连接。

优选的，所述光伏发电模块包括太阳能电池板、DC-DC自动升降压电路和太阳能蓄电池，这样设置使得太阳能电池板能够将太阳能转换为电能，并储存在太阳能蓄电池中，然后再通过DC-DC自动升降压电路调整电压的大小并供给小车使用。

优选的，所述导航角补偿及矫正模块包括陀螺仪和地磁传感器，这样设置使得能够计算出导航角，一旦发现角度异常，则可以立即修正到正确的导航角。

优选的，所述动力模块中使用到的电动机为高精度的步进电机，这样设置使得小车能够精确的行走而不需要通过繁杂的电子原件进行控制。

优选的，所述上位机具体可以为手机、平板或电脑，这样设置使得能够通过不同的上位机对小车进行控制，使小车的使用范围更广。

所述纠正系统的纠正方法包括以下步骤：

S1、使用者使用手机、平板或电脑通过通信基站连入小车系统；

S2、使用者使用手机、平板或电脑内的绘图软件，进行绘图，并设定对应动作；

S3、绘图完成后，生成坐标，并根据自身情况对路线坐标作出微调；

S4、设置参数，例如比例尺、采样点或区域、定时运行小车或立即运行小车等；

S5、将绘制好的坐标图传送到小车；

S6、小车收到坐标后，根据自身的经纬度，将坐标位置换算成经纬度坐标，产生路线图，并储存路线图；

S7、小车运行过程中，实时传递该点的相关数据给使用者，同时实时获取当前的经纬度数据；

S8、小车根据获取的经纬度数据与保存的路线图信息进行对比，并自动作出路线纠正；

S9、小车运行过程中，实时将太阳能转换为电能，并为小车提供电源。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置上位机，并通过上位机软件绘制轨迹和设定对应动作，并传送给小车，使小车能够根据轨迹行驶并能够作出相应动作；避免了在小车行驶前需要铺设行走轨道的问题；且在小车行驶过程中，小车的数据能够实时反馈给上位机软件，方便使用者进行处理；而且小车能够实时定位，并根据定位的经纬度和规划的路径进行比较，并自动作出路径纠正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是发明中纠正系统的结构示意图；

图2是纠正系统中小车内部系统的结构示意图；

图3是小车内部系统中光伏发电模块的结构示意图；

图4是小车内部系统中导航角补偿及矫正模块的结构示意图；

图5是发明中纠正方法的流程示意图。

附图标记如下：1-上位机、2-通信基站、3-小车、4-控制器、5-光伏发电模块、501-太阳能电池板、502-DC-DC自动升降压电路、503-太阳能蓄电池、6-导航角补充及矫正模块、601-陀螺仪、602-地磁传感器、7-射频通讯模块、8-北斗GPS定位模块、9-动力模块、10-路径储存模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

参看图1-5：一种小车行驶路径纠正系统，纠正系统包括上位机1、通信基站2和小车3，且上位机1和小车3分别和通信基站2无线通信连接；

小车3上设有控制器4、光伏发电模块5、导航角补充及矫正模块6、射频通讯模块7、北斗GPS定位模块8、动力模块9和路径储存模块10，且光伏发电模块5、导航角补充及矫正模块6、射频通讯模块7、北斗GPS定位模块8、动力模块9和路径储存模块10分别和控制器4电性连接。

上位机1具体可以为手机、平板或电脑。光伏发电模块5包括太阳能电池板501、DC-DC自动升降压电路502和太阳能蓄电池503。导航角补偿及矫正模块6包括陀螺仪601和地磁传感器602。动力模块9中使用到的电动机为高精度的步进电机。

纠正系统的纠正方法包括以下步骤：

S1、使用者使用手机、平板或电脑通过通信基站连入小车系统；

S2、使用者使用手机、平板或电脑内的绘图软件，进行绘图，并设定对应动作；

S3、绘图完成后，生成坐标，并根据自身情况对路线坐标作出微调；

S4、设置参数，例如比例尺、采样点或区域、定时运行小车或立即运行小车等；

S5、将绘制好的坐标图传送到小车；

S6、小车收到坐标后，根据自身的经纬度，将坐标位置换算成经纬度坐标，生产路线图，并储存路线图；

S7、小车运行过程中，实时传递该点的相关数据给使用者，同时实时获取当前的经纬度数据；

S8、小车根据获取的经纬度数据与保存的路线图信息进行对比，并自动作出路线纠正；

S9、小车运行过程中，实时将太阳能转换为电能，并为小车提供电源。

本发明在使用时，使用者先将上位机1通过通信基站2连入小车3系统；然后通过上位机1软件绘制出小车3的行走轨迹并设定相应动作；绘图完成后，生成坐标，并根据自身情况对路线坐标作出微调并设置参数，例如比例尺、采样点或区域、定时运行小车或立即运行小车等。

通过上位机1将绘制好的地图坐标发送给小车3系统，小车3收到地图坐标后，根据自身的经纬度，将坐标位置换算成经纬度坐标，产生路线图，并通过路线储存模块10储存路线图。

小车3开始运行时，控制器4控制光伏发电模块5开始工作，为小车3提供电能，且控制器4控制动力模块9开始工作，提供动力。

在小车3运行过程中，高精度的北斗GPS模块8实时定位小车的经纬度数据，并将数据传递给控制器4，控制器4通过射频通讯模块7将经纬度数据返回给使用者进行处理，同时控制器4根据路线储存模块10中储存的路线图，再通过地磁传感器602和陀螺仪601的计算方法算法计算出需要纠正的导航角大小，作出纠正动作，进而纠正小车3的行驶路径。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种小车行驶路径纠正系统，其特征在于：该纠正系统包括上位机(1)、通信基站(2)和小车(3)，且上位机(1)和小车(3)分别和通信基站(2)无线通信连接；

所述小车(3)上设有控制器(4)、光伏发电模块(5)、导航角补充及矫正模块(6)、射频通讯模块(7)、北斗GPS定位模块(8)、动力模块(9)和路径储存模块(10)，且光伏发电模块(5)、导航角补充及矫正模块(6)、射频通讯模块(7)、北斗GPS定位模块(8)、动力模块(9)和路径储存模块(10)分别和控制器(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种小车行驶路径纠正系统，其特征在于：所述光伏发电模块(5)包括太阳能电池板(501)、DC-DC自动升降压电路(502)和太阳能蓄电池(503)。

3.根据权利要求1所述的一种小车行驶路径纠正系统，其特征在于：所述导航角补偿及矫正模块(6)包括陀螺仪(601)和地磁传感器(602)。

4.根据权利要求1所述的一种小车行驶路径纠正系统，其特征在于：所述动力模块(9)中使用到的电动机为高精度的步进电机。

5.根据权利要求1所述的一种小车行驶路径纠正系统，其特征在于：所述上位机(1)具体可以为手机、平板或电脑。

6.根据权利要求1所述的一种小车行驶路径纠正系统，其特征在于：所述纠正系统的纠正方法包括以下步骤：

S1、使用者使用手机、平板或电脑通过通信基站连入小车系统；

S2、使用者使用手机、平板或电脑内的绘图软件，进行绘图，并设定对应动作；

S3、绘图完成后，生成坐标，并根据自身情况对路线坐标作出微调；

S4、设置参数，例如比例尺、采样点或区域、定时运行小车或立即运行小车等；

S5、将绘制好的坐标图传送到小车；

S6、小车收到坐标后，根据自身的经纬度，将坐标位置换算成经纬度坐标，产生路线图，并储存路线图；

S7、小车运行过程中，实时传递该点的相关数据给使用者，同时实时获取当前的经纬度数据；

S8、小车根据获取的经纬度数据与保存的路线图信息进行对比，并自动作出路线纠正；

S9、小车运行过程中，实时将太阳能转换为电能，并为小车提供电源。