CN206644887U - 基于myRIO平台的声控智能车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于myRIO平台的声控智能车，包括车底盘和四个麦克纳姆轮，车底盘设置有myRIO模块和舵机，所述myRIO模块用于该智能车的信号处理、轨迹计算和运动调整，作为电脑和移动智能设备通信中转站的主控制器，所述舵机通过内置的角度比较器，根据输入PWM占空比的不同转过特定角度，以满足自动避障需要。本实用新型，采用麦克纳姆轮实现全向移动，使移动路径更加自由。
Description
技术领域
本实用新型涉及基于myRIO平台的声控智能车，属于智能车技术领域。
背景技术
目前，大多数的智能车都采用普通的轮式移动机构，但轮式移动机构有个缺点：转弯时需要一定的转弯半径，因而在狭窄的空间下将不能自由活动。随着城市的高速、剧烈发展，因各种意外造成的不可治愈的身体残疾人士以及因身体退化导致行动不便人士所占比例逐渐升高，而目前针对残障人士设计应用的交通工具较为粗糙且相对笨重。
实用新型内容
为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种基于myRIO平台的声控智能车，其具体技术方案如下：
基于myRIO平台的声控智能车，包括车底盘和四个麦克纳姆轮，所述车底盘上设置有车架，
四个所述麦克纳姆轮分别通过联轴器与车底盘连接，四个所述麦克纳姆轮呈矩形陈列设置在车底盘四周，所述联轴器通过驱动机构与电机连接，
所述车底盘设置有myRIO模块和舵机，所述myRIO模块用于该智能车的信号处理、轨迹计算和运动调整，作为电脑和移动智能设备通信中转站的主控制器，所述舵机通过内置的角度比较器，根据输入PWM占空比的不同转过特定角度，以满足自动避障需要；
所述车架设置有、语音识别模块和GPS模块，所述语音识别模块用于语音的采集、语音处理与myRIO之间数据交互和模拟信号到数字信号的A/D转换，所述GPS模块用于户外接收GPS卫星信号，对智能车坐标进行卫星定位，返回确定经纬度，进而实现导航功能；
所述车底盘的前进端设置有红外测距传感器，所述红外测距传感器用于采集机器人和障碍物的距离，可供myRIO和PC用户了解环境，用于机器人判断障碍物是否在其可控范围，并采取相应的措施。
所述车架上设置有无线麦克风，所述无线麦克风用于将语音信号无线传输到声控模块，实现一定距离的遥控，防止外界噪声的干扰。
所述车底盘还设置有九轴姿态传感器，所述九轴姿态传感器由三轴加速器、三轴陀螺仪、三轴磁场组成，采集数据后通过内部计算后输出航向角、横滚角以及倾覆角，通过串口将采集到的角度信息返回NI myRIO模块。
所述myRIO模块设置有驱动芯片，所述驱动芯片用于为电机提供动力，通过识别控制器输出PWM的占空比调节电机转速，使电机实现可控的动作。
本实用新型还包括电源A和电源B，所述电源A单独为myRIO供电，防止供电干扰，所述电源B用CPT分压模块分为5V和12V电压分别为电机、语音识别模块、舵机、GPS模块和无线麦克风供电。
所述电机通过电机固定架固定安装在车底盘，所述红外测距传感器通过传感器连接架固定安装在车底盘。
所述myRIO模块选用NImyRIO_1900模块。
所述语音识别模块选用语音识别模块REC-V2，所述红外测距传感器选用夏普GP2Y0A21YK0F 红外测距传感器，所述舵机选用舵机MG995。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型，采用麦克纳姆轮实现全向移动，使移动路径更加自由。可以根据驾驶者意愿在电脑上画出对应的移动路径，使小车行驶出不同曲率的二次曲线，以适应不同的过弯需求，给驾驶员更加灵活自由的操作空间；可以在狭小空间中迅速灵活转向，不受空间限制，适应复杂地形，防止出现驾驶员反而被车体积所限制的情况。
本实用新型，采用声控以及智能终端控制，使控制操作更加灵活。声控方式可以解放驾驶员的双手，为手部残疾人士提供更贴心方便的驾驶方式；智能终端控制则使驾驶空间进行拓展，可以使家属参与帮助小车移动，在驾驶员出现昏迷等突发状况时，通过外人介入一定程度的缓解危机。
本实用新型，拥有自动避障功能，作为紧急安全防护，而针对残障人士的代步工具最重要的则是安全问题。本作品可以遇到障碍时自动停止，并寻找无障碍物的方向继续移动，以此在突发状况下，可以实现紧急停车和自动避让，保证驾驶员的路面行驶安全。
本实用新型，拥有IMU姿态传感，通过WiFi与计算机实时通讯，传输角度信息供计算机处理，将小车的行驶姿态实时三维模拟，以此拓展驾驶员的驾驶视野，方便驾驶员随时观察小车行驶的方向以及横滚、倾覆角，提高驾驶员的安全保障，同时清晰易懂、人机交互友好，必要时提供方向指南。
本实用新型，电机采用PID调节，根据驾驶员所需的转速期望，通过调节电机驱动输出的占空比，可以输出转向不同的0~1 r/s的任意转速。为满足麦轮全向移动，要求各个轮转速、方向输出不为常数，可以任意组合。
本实用新型，各部分通信采用WiFi连接，与数据线通信相比，传输过程中无线连接，且传输距离较长，拓展调试更为简洁方便。
本实用新型，GPS模块为小车提供户外卫星定位，以此为驾驶员在行驶过程中提供自动导航，方便家属了解驾驶员所在位置，当出现突发状况时为搜救提供帮助。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图，
图2是本实用新型的立体图，
附图标记列表：1—麦克纳姆轮，2—联轴器，3—电机，4—车底盘，5—myRIO模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
图1是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型的立体图，结合附图可见，本基于myRIO平台的声控智能车，包括车底盘4和四个麦克纳姆轮1，所述车底盘4上设置有车架，四个所述麦克纳姆轮1分别通过联轴器2与车底盘4连接，四个所述麦克纳姆轮1呈矩形陈列设置在车底盘4四周，所述联轴器2通过驱动机构与电机3连接，所述车底盘4设置有myRIO模块5和舵机，所述myRIO模块5用于该智能车的信号处理、轨迹计算和运动调整，作为电脑和移动智能设备通信中转站的主控制器，所述舵机通过内置的角度比较器，根据输入PWM占空比的不同转过特定角度，以满足自动避障需要。
所述车架设置有、语音识别模块和GPS模块，所述语音识别模块用于语音的采集、语音处理与myRIO之间数据交互和模拟信号到数字信号的A/D转换，所述GPS模块用于户外接收GPS卫星信号，对智能车坐标进行卫星定位，返回确定经纬度，进而实现导航功能；
所述车底盘4的前进端设置有红外测距传感器，所述红外测距传感器用于采集机器人和障碍物的距离，可供myRIO和PC用户了解环境，用于机器人判断障碍物是否在其可控范围，并采取相应的措施。
所述车架上设置有无线麦克风，所述无线麦克风用于将语音信号无线传输到声控模块，实现一定距离的遥控，防止外界噪声的干扰。
所述车底盘4还设置有九轴姿态传感器，所述九轴姿态传感器由三轴加速器、三轴陀螺仪、三轴磁场组成，采集数据后通过内部计算后输出航向角、横滚角以及倾覆角，通过串口将采集到的角度信息返回NI myRIO模块5。
所述myRIO模块5设置有驱动芯片，所述驱动芯片用于为电机3提供动力，通过识别控制器输出PWM的占空比调节电机3转速，使电机3实现可控的动作。
本实用新型还包括电源A和电源B，所述电源A单独为myRIO供电，防止供电干扰，所述电源B用CPT分压模块分为5V和12V电压分别为电机3、语音识别模块、舵机、GPS模块和无线麦克风供电。
所述电机通过电机固定架固定安装在车底盘，所述红外测距传感器通过传感器连接架固定安装在车底盘。
作为本实用新型的具体实施例：所述myRIO模块选用NImyRIO_1900模块。所述语音识别模块选用语音识别模块REC-V2，所述红外测距传感器选用夏普GP2Y0A21YK0F 红外测距传感器，所述舵机选用舵机MG995。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于包括车底盘和四个麦克纳姆轮，所述车底盘上设置有车架，
四个所述麦克纳姆轮分别通过联轴器与车底盘连接，四个所述麦克纳姆轮呈矩形陈列设置在车底盘四周，所述联轴器通过驱动机构与电机连接，
所述车底盘设置有myRIO模块和舵机，所述myRIO模块用于该智能车的信号处理、轨迹计算和运动调整，作为电脑和移动智能设备通信中转站的主控制器，所述舵机通过内置的角度比较器，根据输入PWM占空比的不同转过特定角度，以满足自动避障需要；
所述车架设置有、语音识别模块和GPS模块，所述语音识别模块用于语音的采集、语音处理与myRIO之间数据交互和模拟信号到数字信号的A/D转换，所述GPS模块用于户外接收GPS卫星信号，对智能车坐标进行卫星定位，返回确定经纬度，进而实现导航功能；
所述车底盘的前进端设置有红外测距传感器，所述红外测距传感器用于采集机器人和障碍物的距离，可供myRIO和PC用户了解环境，用于机器人判断障碍物是否在其可控范围，并采取相应的措施。
2.根据权利要求1所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于所述车架上设置有无线麦克风，所述无线麦克风用于将语音信号无线传输到声控模块，实现一定距离的遥控，防止外界噪声的干扰。
3.根据权利要求2所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于所述车底盘还设置有九轴姿态传感器，所述九轴姿态传感器由三轴加速器、三轴陀螺仪、三轴磁场组成，采集数据后通过内部计算后输出航向角、横滚角以及倾覆角，通过串口将采集到的角度信息返回NI myRIO模块。
4.根据权利要求3所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于所述myRIO模块设置有驱动芯片，所述驱动芯片用于为电机提供动力，通过识别控制器输出PWM的占空比调节电机转速，使电机实现可控的动作。
5.根据权利要求4所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于还包括电源A和电源B，所述电源A单独为myRIO供电，防止供电干扰，所述电源B用CPT分压模块分为5V和12V电压分别为电机、语音识别模块、舵机、GPS模块和无线麦克风供电。
6.根据权利要求5所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于所述电机通过电机固定架固定安装在车底盘，所述红外测距传感器通过传感器连接架固定安装在车底盘。
7.根据权利要求6所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于所述myRIO模块选用NImyRIO_1900模块。
8.根据权利要求7所述的基于myRIO平台的声控智能车，其特征在于所述语音识别模块选用语音识别模块REC-V2，所述红外测距传感器选用夏普GP2Y0A21YK0F 红外测距传感器，所述舵机选用舵机MG995。
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