CN211349106U - 一种可避障智能小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可避障智能小车，在小车底盘上还设置有单片机模块、红外模块、循迹模块、WIFI数传模块、摄像头模块、二自由度云台模块、电源模块以及驱动板，其中单片机模块设置在所述的驱动板上；二自由度云台模块与单片机模块相连，用于云台角度的旋转，摄像头模块与单片机模块相连，用于图像的采集，摄像头模块安装在所述的二自由度云台模块上。本实用新型实现自适应调速循迹和路径规划，能够实时感知周围环境信息，同时通过二自由度云台模块，用舵机的角度旋转控制，让摄像头获取更宽的视角。
Description
技术领域
本发明涉及智能避障系统领域，尤其是涉及一种可避障智能小车。
背景技术
随着生活智能化的不断发展，智能家居将是未来发展的必然趋势。对于无人值守的地方、隐蔽场所以及黑暗处的监测也是必须解决的问题。现有技术中出现了智能监控的小车，如专利号：CN201720015269.6的专利公开了一种基于STM32的智能循迹监控小车系统，该系统采用摄像头对小车行进路线进行信息采集，实现自适应调速循迹和路径规划，能够实时感知周围环境信息。但是该智能小车仍存在缺陷，摄像头固定在小车上，无法全方位采集图像，视野狭窄。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种可避障智能小车，能够避免压板受热后变形造成影响。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可避障智能小车，包括小车底盘以及设置在小车底盘上的车轮，所述的车轮均通过伺服电机连接，在所述的小车底盘上还设置有单片机、红外模块、循迹模块、WIFI数传模块、摄像头模块、二自由度云台模块、电源模块以及驱动板，其中单片机设置在所述的驱动板上；所述的红外模块与所述的单片机连接，用于检测小车前方和左右障碍物，所述的红外模块设置有两个，分别安装在小车车头两边；所述的循迹模块与单片机连接，用于沿着给定黑线自动循迹；所述的WIFI数传模块与单片机相连，用户数据的传送；所述的二自由度云台模块与单片机相连，用于云台角度的旋转，所述的摄像头模块与单片机相连，用于图像的采集，摄像头模块安装在所述的二自由度云台模块上。
作为本实用新型的一种改进，在所述的小车底盘上还设置有数显电压表。
作为本实用新型的一种改进，所述的伺服电机、红外模块、循迹模块、WIFI数传模块、二自由度云台模块、电源模块、数显电压表相互连接形成点回路连接在驱动板上。
作为本实用新型的一种改进，单片机选用STM32F103ZET6。
作为本实用新型的一种改进，红外模块型号选择HJ—IR2，左侧红外传感器连接至小车平台的GPIOG口的Pin2引脚，右侧红外传感器连接至小车平台的GPIOC口的Pin7引脚。
作为本实用新型的一种改进，所述的循迹模块采用HJ—XJ3光电传感器，共三路，组合安装在小车前方，左路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin4引脚，中路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin8引脚，右路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin6引脚。
作为本实用新型的一种改进，WIFI数传模块内部采用8Mflash芯片， WIFI连接至小车串口，输出引脚为GPIOB的Pin10引脚，设置为推挽复用输出；输入引脚为GPIOB的Pin11引脚，设置为悬浮输入。
作为本实用新型的一种改进，所述的二自由度云台模块是由两个舵机和舵机支架组成的装置，采用舵机的角度旋转控制，支持左右约180度旋转，上下约90度旋转，控制上下旋转的舵机连接至小车GPIOA的Pin0口，控制左右旋转的舵机连接至小车GPIOA的Pin1口。
有益效果：
（1）本发明智能小车采用二自由度云台装置，是由两个舵机和舵机支架组成的装置，采用舵机的角度旋转控制，让摄像头获取更宽的视角，支持左右约180度旋转，上下约90度旋转，舵机输出的控制角一般精度较高；
（2）可以通过使用上位机或安卓手机完成对小车的控制与图像显示；在网络信号较差或没有网络时使用红外遥控器完成对小车的控制；
（3）成本低，操作方便，智能程度高，实用性强，可应用于机械、电气、传感器技术、自动控制、汽车电子、计算机、模式识别等多个学科，是典型的高新技术综合体，能起到缩短作业时间、降低能源和材料的消耗、改善操作条件、提高产品质量等作用具有重要的军用及民用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制系统框图；
图3为本发明的电路图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1到图3所示的一种可避障智能小车，包括伺服电机1,左前轮2,右前轮3,左后轮4,右后轮5,小车底盘6,单片机7,红外模块8,循迹模块9,WIFI数传模块10,摄像头模块11,二自由度云台模块12，电源模块13,驱动板14,数显电压表15。
伺服电机1,左前轮2,右前轮3,左后轮4,右后轮5,红外模块8,循迹模块9,二自由度云台模块12，电源模块13,驱动板14,数显电压表15安装在小车底盘6上；单片机7安装在驱动板14上；伺服电机1、红外模块8、循迹模块9、WIFI数传模块10、二自由度云台模块12、电源模块13、数显电压表15相互连接形成点回路连接在驱动板14上。摄像头模块11安装在二自由度云台模块12上；摄像头模块11连接在WIFI数传模块10上。
单片机7选用STM32F103ZET6，是可载有智能避障控制系统小车的控制核心，外接传感器信号、控制电机信号、WIFI信号、以及数显器；承担接收来自传感器、红外遥控器、安卓手机与上位机的各种信息，具有功能强大、效率高的指令系统，以及高性能模拟技术及丰富的外围模块。方便高效的开发环境使操作更加简便，低功耗是其它类单片机难以比拟的。为整个系统的协调与控制提供保障。
红外模块8用于检测小车前方和左右障碍物，实现自动避障的功能；小车车头两边各安装一个红外模块，型号选择HJ—IR2，左侧红外传感器连接至小车平台的GPIOG 口的Pin2引脚，右侧红外传感器连接至小车平台的GPIOC口的Pin7引脚。单片机获取两个红外避障模块的状态，当左路检测到信号时，小车后退并右转；当右路检测到信号时，小车后退并左转；当两边都检测到时，小车后退并右转；当无信号检测到时，小车直线行驶。
循迹模块9实现沿着给定黑线自动循迹的功能，采用HJ—XJ3光电传感器，共三路，组合安装在小车前方，使小车平稳运行，左路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin4 引脚，中路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin8引脚，右路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin6引脚。单片机通过判断三路循迹模块的状态来控制小车运动。当三路都检测到信号时，小车直线运动；当左路无信号时，小车左转；当右路无信号时，小车右转。
WIFI数传模块10内部采用8Mflash芯片，64M超大内存片，TTL通信模式，内置天线型号稳定，在降低功耗的同时做到流畅传输高清视频。 WIFI连接至小车串口3，输出引脚为GPIOB的Pin10引脚，设置为推挽复用输出；输入引脚为GPIOB的Pin11引脚，设置为悬浮输入。
二自由度云台模块12是由两个舵机和舵机支架组成的装置，采用舵机的角度旋转控制，让摄像头模块11获取更宽的视角，支持左右约180度旋转，上下约90度旋转，配合WIFI数传模块10使用，实现图像的采集与传输功能。控制上下旋转的舵机连接至小车GPIOA的Pin0口，控制左右旋转的舵机连接至小车GPIOA的Pin1口。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种可避障智能小车，包括小车底盘（6）以及设置在小车底盘（6）上的车轮，其特征在于：所述的车轮均通过伺服电机（1）连接，在所述的小车底盘（6）上还设置有单片机（7）、红外模块（8）、循迹模块（9）、WIFI数传模块（10）、摄像头模块（11）、二自由度云台模块（12）、电源模块（13）以及驱动板（14），其中单片机（7）设置在所述的驱动板（14）上；所述的红外模块（8）与所述的单片机（7）连接，用于检测小车前方和左右障碍物，所述的红外模块（8）设置有两个，分别安装在小车车头两边；所述的循迹模块（9）与单片机（7）连接，用于沿着给定黑线自动循迹；所述的WIFI数传模块（10）与单片机（7）相连，用户数据的传送；所述的二自由度云台模块（12）与单片机（7）相连，用于云台角度的旋转，所述的摄像头模块（11）与单片机（7）相连，用于图像的采集，摄像头模块（11）安装在所述的二自由度云台模块（12）上。
2.根据权利要求1所述的一种可避障智能小车，其特征在于：在所述的小车底盘（6）上还设置有数显电压表（15）。
3.根据权利要求2所述的一种可避障智能小车，其特征在于：所述的伺服电机（1）、红外模块（8）、循迹模块（9）、WIFI数传模块（10）、二自由度云台模块（12）、电源模块（13）、数显电压表（15）相互连接形成点回路连接在驱动板（14）上。
4.根据权利要求3所述的一种可避障智能小车，其特征在于：单片机（7）选用STM32F103ZET6。
5.根据权利要求3所述的一种可避障智能小车，其特征在于：红外模块（8）型号选择HJ—IR2，左侧红外传感器连接至小车平台的GPIOG口的Pin2引脚，右侧红外传感器连接至小车平台的GPIOC口的Pin7引脚。
6.根据权利要求3所述的一种可避障智能小车，其特征在于：所述的循迹模块（9）采用HJ—XJ3光电传感器，共三路，组合安装在小车前方，左路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin4引脚，中路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin8引脚，右路循迹传感器连接至小车GPIOG口Pin6引脚。
7.根据权利要求3所述的一种可避障智能小车，其特征在于：WIFI数传模块（10）内部采用8Mflash芯片， WIFI连接至小车串口，输出引脚为GPIOB的Pin10引脚，设置为推挽复用输出；输入引脚为GPIOB的Pin11引脚，设置为悬浮输入。
8.根据权利要求3所述的一种可避障智能小车，其特征在于：所述的二自由度云台模块（12）是由两个舵机和舵机支架组成的装置，采用舵机的角度旋转控制，支持左右约180度旋转，上下约90度旋转，控制上下旋转的舵机连接至小车GPIOA的Pin0口，控制左右旋转的舵机连接至小车GPIOA的Pin1口。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113232732A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-10 | 燕山大学 | 一种具有曲面自适应能力的履带式爬壁机器人 |
| CN114185284A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-03-15 | 福建江夏学院 | 基于stm32物联网侦察系统及其控制方法 |
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2019
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