CN201569917U - 智能循迹漂移小车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能循迹漂移小车,包括单片机模块,单片机模块分别与路径识别模块、直流电机驱动模块、转向电机驱动模块和LED指示灯连接,直流电机驱动模块与直流电机连接,转向电机驱动模块与转向电机连接。本实用新型的有益效果是,能够在线型复杂,转弯半径不确定性大的情况下,利用视觉自主循迹前进,分级精确转向,能够对智能小车进行有效的控制,实现自主循迹。

Description

智能循迹漂移小车
技术领域
本实用新型属于智能运输控制技术领域,涉及一种智能循迹漂移小车。
背景技术
智能运输系统是未来交通运输系统发展的趋势,智能小车在智能运输系统中扮演着十分重要的角色,智能循迹车作为构建未来智能交通运输系统中重要部分,针对未来交通运输系统有导航线的情况,如何实现对漂移小车有效的控制,成为一个必须解决的技术问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种智能循迹漂移小车,能够对智能小车进行有效的控制,实现自主循迹。
本实用新型所采用的技术方案是,一种智能循迹漂移小车,包括单片机模块,单片机模块分别与路径识别模块、直流电机驱动模块、转向电机驱动模块和LED指示灯连接,直流电机驱动模块与直流电机连接,转向电机驱动模块与转向电机连接。
本实用新型的智能循迹漂移小车,其特征还在于:
所述的路径识别模块的内部结构是,包括一个信号调理电路,信号调理电路同时与光电传感器和测速传感器连接。
所述的光电传感器设置有三个,分别用于监控中心线及两侧边线。
所述的光电传感器选用RPR220反射型的光电传感器。
所述的单片机模块选用具有16K Flash的8位单片机AVR ATmega16。
本实用新型的有益效果是,能够在线型复杂,转弯半径不确定性大的情况下,利用视觉自主循迹前进,分级精确转向,能够对智能小车进行有效的控制,实现自主循迹。
附图说明
图1是本实用新型的智能循迹漂移小车控制结构示意图;
图2是本实用新型的智能循迹漂移小车循迹操作流程图。
图中,1.单片机模块,2.路径识别模块,3.直流电机驱动模块,4.转向电机驱动模块,5.直流电机,6.转向电机,7.光电传感器,8.测速传感器,9.LED指示灯,10.信号调理电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示,本实用新型的智能循迹漂移小车结构是,包括单片机模块1,单片机模块1分别与路径识别模块2、直流电机驱动模块3、转向电机驱动模块4和LED指示灯9连接,直流电机驱动模块3与直流电机5连接,直流电机5为车辆的驱动装置,转向电机驱动模块4与转向电机6(舵机)连接,转向电机用于控制车辆行驶方向。
路径识别模块2的内部结构是,包括一个信号调理电路10,信号调理电路10同时与光电传感器7和测速传感器8连接。
光电传感器7设置有三个,分别用于监控中心线及两侧边线。光电传感器7选用RPR220反射型的光电传感器,该型光电传感器将红外发射和接收头集成在一起,抗干扰能力好,检测距离一般为6mm左右(可调),5V供电,输出信号经过LM324整形得到标准TTL电平后,能够直接输入到单片机中。
单片机模块1选用具有16K Flash的8位单片机AVR ATmega16,包括有32个I/O接口,自带8路10位ADC(包括两路可编程差分通道),4路PWM,可直接输出控制信号分别控制直流电机和转向电机,且大多数指令周期为1us,速度比51型单片机快几倍。
本实用新型的智能循迹漂移小车,单片机模块1以AVR单片机MEGA16为核心,该芯片在外围晶振作用下无复位电路而独立工作,非常适合智能循迹漂移小车的要求。小车的路径识别模块2是采用反射型光电传感器来识别黑白线,反射型光电传感器有光线发射端和光线接收端,道路为白色底板,其中间粘贴15mm宽且线型不变化的黑胶带,白底与黑线对发射端发出光线的反射度不同,从而影响接收端产生的电压,最终将信号传给单片机,单片机将信号处理后传给舵机和电机,进而改变舵机的转向和电机的转速。智能循迹漂移小车能够在线型复杂,转弯半径不确定性大的情况下,利用视觉自主循迹前进,分级精确转向。对于环境光线的影响,可考虑增加滤波电路、优化控制算法增加其抗干扰能力。
如图2,本实用新型的智能循迹漂移小车运转时,采用9.6V电池稳压至7.5V给电机供电,循迹时pwm占空比设置为60%,小车从启动开始,中间的三光电传感器骑黑线行驶,其中一个始终保持在黑线上,另两个传感器始终在黑线的旁边基本不会超过边线。小车行驶过程中黑线两边的传感器始终不跨越边线。当检测到发生第一级偏移时,舵机转舵较小,而当检测到第二级偏移时舵机满舵偏转直到再次发现黑线为止,因为转弯时该小车的转向不是很大,所以可能所有的传感器都无法检测到黑线。
实验证明,该方案有良好的循迹效果。较高要求是能够使小车漂移。小车漂移时会冲出跑道一段距离,但是最终小车还能够返回跑道,继续循迹行驶。小车沿黑线直行能以较快的速度跑完一圈,循迹效果较好,在转弯时也基本不会出现问题,只是有时舵机满舵时仍然无法满足跑道的要求(弯度)会超出黑线,但是小车仍然可以回到黑线上。

Claims (5)

1.一种智能循迹漂移小车,其特征在于:包括单片机模块(1),单片机模块(1)分别与路径识别模块(2)、直流电机驱动模块(3)、转向电机驱动模块(4)和LED指示灯(9)连接,直流电机驱动模块(3)与直流电机(5)连接,转向电机驱动模块(4)与转向电机(6)连接。
2.根据权利要求1所述的智能循迹漂移小车,其特征在于:所述的路径识别模块(2)的内部结构是,包括一个信号调理电路(10),信号调理电路(10)同时与光电传感器(7)和测速传感器(8)连接。
3.根据权利要求1所述的智能循迹漂移小车,其特征在于:所述的光电传感器(7)设置有三个,分别用于监控中心线及两侧边线。
4.根据权利要求1所述的智能循迹漂移小车,其特征在于:所述的光电传感器(7)选用RPR220反射型的光电传感器。
5.根据权利要求1所述的智能循迹漂移小车,其特征在于:所述的单片机模块(1)选用具有16K Flash的8位单片机AVR ATmega16。
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