CN204576269U - 一种智能小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能小车。其中，该智能小车包括：车体，设置在该车体上的太阳能供电模块，驱动模块、超声波传感器、舵机、控制器，其中，该太阳能供电模块包括太阳能电池组和与该太阳能电池组连接的蓄电池，该蓄电池通过该驱动模块与前轮车轴连接，该超声波传感器通过该舵机与该控制器连接，该控制器与该驱动模块连接。本实用新型解决了对环境的污染以及无法及时规避障碍物的技术问题。

Description

一种智能小车

技术领域

本实用新型涉及智能控制领域，具体而言，涉及一种智能小车。

背景技术

智能小车，即轮式机器人，是移动机器人的一种，其内容涵盖机械、汽车、电子、自动控制、计算机、传感技术等多个学科的知识领域，作为一门新兴的综合技术，可广泛的应用于工厂自动料车、固定场地搬运车等技术领域，也可应用于复杂、恶劣的工作环境，具有良好的应用前景。

但是，现有的智能小车仍然需要将石油作为能源，从而对环境造成污染环境，并且，在遇到障碍物时，也无法及时规避障碍物。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种智能小车，以至少解决对环境的污染以及无法及时规避障碍物的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种智能小车，包括：车体，设置在所述车体上的太阳能供电模块，驱动模块、超声波传感器、舵机、控制器；其中，所述太阳能供电模块包括太阳能电池组和与所述太阳能电池组连接的蓄电池，所述超声波传感器设置在所述车体的前端，所述超声波传感器通过所述舵机连接在所述车体上，所述控制器设置在所述车体的后部，分别与所述超声波传感器和所述驱动模块连接；所述驱动模块设置在所述车体的前部并与所述前轮车轴连接；在所述车体的后部的下侧与所述控制器对应的位置设置有万向轮，所述万向轮通过万向轮板连接在所述车体的后部的下侧；所述太阳能电池组设置在所述车体的表面，所述蓄电池设置在所述车体的底部与所述太阳能电池组对应的位置，所述蓄电池通过电线与所述太阳能电池组连接。

在本实用新型实施例中，通过太阳能供电模块对该智能小车进行供电，不需要使用石油作为能源，从而减少了对环境的污染，并通过超声波传感器和控制器实现对障碍物的规避，由于超声波具有方向性强，能量易于集中等特点，能够产生反射、干涉、叠加和共振现象，因此通过超声波能够使得智能小车及时避开障碍物，进而解决了对环境的污染以及无法及时规避障碍物的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种可选的智能小车的俯视结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的智能小车的侧视结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的智能小车的正视结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的智能小车的车体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

图1至图3为本实用新型实施例提供的一种智能小车，如图1至图3所示，该智能小车包括：

车体100，设置在该车体100上的太阳能供电模块，驱动模块101、超声波传感器102、舵机103、控制器104；其中，该太阳能供电模块包括太阳能电池组105和与该太阳能电池组105连接的蓄电池106，该超声波传感器102设置在该车体100的前端，该超声波传感器102通过该舵机103连接在该车体100上，该控制器104设置在该车体100的后部，分别与该超声波传感器102和该驱动模块101连接；该驱动模块101设置在该车体100的前部并通过前轮车轴108与前轮107连接；在该车体100的后部的下侧与该控制器104对应的位置设置有万向轮109，该万向轮109通过万向轮板110连接在该车体的后部的下侧；该太阳能电池组105设置在该车体100的表面，该蓄电池106设置在该车体100的底部与该太阳能电池组105对应的位置，该蓄电池106通过电线与该太阳能电池组105连接。

采用本实用新型实施例提供的智能小车，通过太阳能供电模块对该智能小车进行供电，不需要使用石油作为能源，从而减少了对环境的污染，并通过超声波传感器和控制器实现对障碍物的规避，由于超声波具有方向性强，能量易于集中等特点，能够产生反射、干涉、叠加和共振现象，因此通过超声波能够使得智能小车及时避开障碍物，进而解决了对环境的污染以及无法及时规避障碍物的技术问题。

在本实用新型一种可能的实现方式中，如图1至图3所示，该车体100的两个前轮107通过前轮车轴108设置在该车体100的两侧，该驱动模块101设置在该车体100的前部且与该前轮107和前轮车轴108的位置对应，该驱动模块101包括设置在该车体100上的驱动芯片和与该驱动芯片连接的驱动电机1011，该驱动电机1011与该前轮车轴108连接，用于驱动该前轮车轴以带动前轮的移动，并通过该前轮车轴控制该前轮的转向。

该车体的前端设置有超声波传感器102，该超声波传感器102通过舵机103连接在车体100上，并与该控制器104连接，用于通过舵机控制该超声波传感器的转动，该控制器104设置在该车体的后部，且在该车体的后部的下侧与该控制器对应的位置设置有万向轮109，该万向轮109通过万向轮板110连接在车体100上，以便基于该万向轮板完成万向轮的转向。

其中，该控制器可以是单片机，该万向轮可以由万向轮轴和支架以及车轮组成。

需要说明的是，上述驱动芯片可以是L298N驱动芯片，该L298N驱动芯片的引脚9逻辑供应电压。引脚4为驱动部分输入电压。逻辑供应电压要求输入最小电压为4.5V，最大可达36V；驱动部分电压最大值也是36V，它的引脚2，3，13，14为L298N芯片输入到电动机的输出端，其中引脚2和3能控制两相电机，引脚6和11脚为电动机的使能接线脚，引脚5，7，10，12为单片机输入到L298N芯片的输入引脚。

进一步地，该超声波发射器包括超声波发射器和超声波接收器，该超声波发射器通过超声波控制模块与该超声波接收器连接。

其中，该超声波控制模块可以用于控制该超声波发射器发出的超声波的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等。

可选地，该超声波发射器包括：发射探头和与该发射探头连接的第一换能器，该第一换能器将振子的振动产生的动能转换为超声波，并通过该发射探头发射该超声波。

可选地，该超声波接收器包括：接收探头和与该接收探头连接的第二换能器，该接收探头接收该超声波发射器发射的超声波被物体反射后返回的超声波，并通过该第二换能器将该返回的超声波对振子的振动产生的动能转换为电信号，并将该电信号发送至该控制器。

需要说明的是，该换能器包括陶瓷振子换能器。

如图1至图3所示，在该车体的表面设置有太阳能电池组105，该太阳能电池组105包括并联连接的至少三块太阳能电池板，优选为三块太阳能电池板，在该车体底部与该太阳能电池组105对应的位置设置有蓄电池106，并通过电线与该太阳能电池组105连接，用于在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，在该智能小车工作的时，再释放出来。

需要说明的是，该蓄电池可以为铅酸电池，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

在本实用新型实施例，为了防止驱动模块对控制器造成干扰，可以采用两路供电电路，一路供电电路为控制器(如单片机)供电，一路供电电路为驱动模块供电。

其中，本实用新型实施例中，该太阳能电池组可以使用LM2577升压电路，输入电压，输出电压通过控制器进行调节，输入电压约5V，输出电压可达10V以上。

进一步地，该太阳能供电模块还包括：太阳能控制电路(图中未表示)，该太阳能电池组通过该太阳能控制电路与该蓄电池连接，用于对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，该太阳能控制电路还具备温度补偿的功能。

可选地，该智能小车还包括：设置在该车体上的发光装置(图中未表示)，该发光装置通过该太阳能控制电路与该蓄电池连接，该太阳能控制电路用于控制该发光装置发光。其中，该发光装置可以是LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)灯。

在智能小车移动的过程中，超声波传感器通过超声波发射器发射超声波，该超声波被障碍物反射后传到超声波接收器，该超声波接收器根据该超声波的到对应的电信号，并将该电信号发送到控制器，控制器根据该电信号得到超声波发出及回波接收时间差和传播速度，计算出传播距离，并在该传播距离小于或者等于预设距离时，通过控制器控制驱动模块，以通过驱动电机控制该智能小车的减速和转向，从而绕过障碍物；当然，也可以在该传播距离小于或者等于预设距离时控制该智能小车停止，从而避免与该障碍物碰撞，具体的实现方式可以通过对控制器的设置来实现，同样地，该智能小车在转向后，通过舵机控制该超声波传感器的转向，以在当前方向上继续发射超声波。

需要说明的是，由于该智能小车使用太阳能作为动力，所以要求小车的质量要尽可能的轻，因此，在本实用新型实施例中，车体和车轮在确保强度和硬度的前提下，使用塑料材料以尽可能的减轻小车质量。

图4为本实用新型实施例提供的一种智能小车的车体的结构示意图，如图4所示，该车体的两侧包括用于设置前轮的凹结构，其中，该车体的长为177至197厘米，优选为187厘米，宽为116至136厘米，优选为126厘米，该车体的厚度为10至20厘米，优选为15厘米，该凹结构的长为70至90厘米，优选为80厘米。

需要说明的是，本实用新型上述实施例描述的车体的前部为该智能小车正常行驶时该车体面向的部分，该车体的前端即为该车体的前部的端部，该车体的后部则为与该车体的前部相对的部分。

采用上述智能小车，通过太阳能供电模块对该智能小车进行供电，不需要使用石油作为能源，从而减少了对环境的污染，并通过超声波传感器和控制器实现对障碍物的规避，由于超声波具有方向性强，能量易于集中等特点，能够产生反射、干涉、叠加和共振现象，因此通过超声波能够使得智能小车及时避开障碍物，进而解决了对环境的污染以及无法及时规避障碍物的技术问题。

在本实用新型的上述实施例中，对各个部分的描述都各有侧重，某个部分没有详述，可以参见其他部分的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能小车，其特征在于，包括：车体，设置在所述车体上的太阳能供电模块，驱动模块、超声波传感器、舵机、控制器；其中，所述太阳能供电模块包括太阳能电池组和与所述太阳能电池组连接的蓄电池，所述超声波传感器设置在所述车体的前端，所述超声波传感器通过所述舵机连接在所述车体上，所述控制器设置在所述车体的后部，分别与所述超声波传感器和所述驱动模块连接；所述驱动模块设置在所述车体的前部并通过前轮车轴与前轮连接；在所述车体的后部的下侧与所述控制器对应的位置设置有万向轮，所述万向轮通过万向轮板连接在所述车体的后部的下侧；所述太阳能电池组设置在所述车体的表面，所述蓄电池设置在所述车体的底部与所述太阳能电池组对应的位置，所述蓄电池通过电线与所述太阳能电池组连接。

2.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器通过超声波控制模块与所述超声波接收器连接。

3.根据权利要求2所述的智能小车，其特征在于，所述超声波发射器包括：发射探头和与所述发射探头连接的第一换能器，所述第一换能器将振子的振动产生的动能转换为超声波，并通过所述发射探头发射所述超声波。

4.根据权利要求2所述的智能小车，其特征在于，所述超声波接收器包括：接收探头和与所述接收探头连接的第二换能器，所述接收探头接收所述超声波发射器发射的超声波被物体反射后返回的超声波，并通过所述第二换能器将所述返回的超声波对振子的振动产生的动能转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制器。

5.根据权利要求3或4所述的智能小车，其特征在于，所述换能器包括陶瓷振子换能器。

6.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述太阳能电池组包括并联连接的至少三块太阳能电池板。

7.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述太阳能供电模块还包括：太阳能控制电路，所述太阳能电池组通过所述太阳能控制电路与所述蓄电池连接。

8.根据权利要求7所述的智能小车，其特征在于，所述智能小车还包括：设置在所述车体上的发光装置，所述发光装置通过所述太阳能控制电路与所述蓄电池连接，所述太阳能控制电路用于控制所述发光装置发光。

9.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述控制器包括单片机。

10.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述驱动模块包括L298N驱动芯片。