CN213122711U

CN213122711U - Ai视觉循迹自动驾驶智能小车

Info

Publication number: CN213122711U
Application number: CN202022084550.XU
Authority: CN
Inventors: 蒲茂; 朱林
Original assignee: Changsha Yachuang Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Hunan Chuang Le Bo Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2030-09-22

Abstract

本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车包括：包括：底盘、主板、扩展板、底板、电机、摄像头、电池和舵机云台，所述电机、电池和底板设置在所述底盘上，所述主板、扩展板和舵机云台设置在所述底板上，所述电机用于驱动所述底盘运动，所述摄像头设置在所述舵机云台上，所述主板和扩展板之间电性连接，所述电机、摄像头、电池和舵机云台分别与所述扩展板电性连接；本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，源于DonkeyBot，基于树莓派Python，利用Keras、TensorFlow深度学习框架，采集数据，训练模型，实现小车自动驾驶。

Description

AI视觉循迹自动驾驶智能小车

技术领域

本实用新型涉及小车控制技术领域，特别涉及AI视觉循迹自动驾驶智能小车。

背景技术

智能车是机器人的一种，是一个集环境感知，决策规划，自动行驶为一体的综合系统。智能循迹小车是智能车的一种，在无人驾驶，工业巡检，科学探索等多方面有着广泛的应用。

随着科技的进步，智能手机得到了巨大的发展，通信越来越稳定，使用功能越来越丰富；此外，Wi-Fi技术相比传统的通信方式，其传输速度较快、覆盖面积较大、布线简单，能够在机电设备较为密集、空间范围小的复杂工作环境下使用，完全可以满足工业现场环境复杂危险的各种要求；此外，随着智能手机的快速普及，以智能手机作为控制端的产品成为现在的发展趋势。

实用新型内容

本实用新型提出一种AI视觉循迹自动驾驶智能小车，具备视觉循迹功能，同时兼备有强大的越野性能，方便人们学习AI人工智能，有利于相关爱好人士的学习。

本实用新型所采用的技术方案如下：

AI视觉循迹自动驾驶智能小车，包括：底盘、主板、扩展板、底板、电机、摄像头、电池和舵机云台，

所述电机、电池和底板设置在所述底盘上，

所述主板、扩展板和舵机云台设置在所述底板上，所述电机用于驱动所述底盘运动，所述摄像头设置在所述舵机云台上，

所述主板和扩展板之间电性连接，所述电机、摄像头、电池和舵机云台分别与所述扩展板电性连接。

在其中一个实施例中，所述扩展板外观呈矩形，所述扩展板上设置有串口接口、16路PWM专用芯片、EEROM储存芯片、电机驱动模块、40P IO扩展接口、左后电机接口、右后电机接口、左前电机接口、左后电机接口、IO口复用切换、2路寻迹接口、超声波接口、3路寻迹模块接口、2路避障模块接口、外部供电接口、16路PWM接口、外部电源接口、电源开关、电压表接口、外部电源接口、IIC接口、无源蜂鸣器、红外遥控接收头、滤波电容、指示灯和功能按键。

在其中一个实施例中，还包括电压表、遥控信号接收器和遥控手柄，所述电压表设置在所述底板上，所述遥控信号接收器插接在所述主板上，所述电压表与所述扩展板上的电压表接口电性连接。

在其中一个实施例中，所述底盘包括底盘支架板、位于底盘支架板两侧的行走轮、轮轴、转向舵机和传动杆，

四个所述行走轮通过所述轮轴对称的设置在所述底盘支架板的前后两端，所述电机通过所述传动杆同时驱动四个所述行走轮旋转，所述转向舵机驱动所述底盘支架板一端的两个行走轮以实现转向。

在其中一个实施例中，所述底盘支架板上设置有减震器和减震器支架，位于所述行走轮和底盘支架板中间部分的轮轴上设置有转向节，所述行走轮通过所述转向节可实现向上偏转，所述减震器一端与所述减震器支架连接、另一端与位于所述转向节外侧的部分轮轴连接。

在其中一个实施例中，所述减震器包括液压缸和回位弹簧，所述液压缸的缸底与所述减震支架连接、活塞杆端与所述轮轴连接，所述回位弹簧套装在所述液压缸的外部、且两端分别与所述液压缸的缸底和活塞杆的端部抵接。

在其中一个实施例中，所述行走轮与所述底盘支架板之间还设置有加强支架。

在其中一个实施例中，所述底盘支架板的前后两端分别设置有防撞栏。

在其中一个实施例中，所述舵机云台和主板设置在所述底板的前后两端，所述扩展板设置在所述主板的上方，所述电压表设置在所述主板的一侧。

在其中一个实施例中，所述舵机云台包括云台舵机、U形支架和摄像头安装座，所述云台舵机安装在所述底板上，所述U形支架的两端分别对应的套装在所述云台舵机的左侧壁和右侧壁上的偏转轴上，所述摄像头安装座设置在所述U形支架的顶部，所述摄像头安装在所述摄像头安装座上。

与现有技术相比，本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车具有以下优点：

1、本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，源于DonkeyBot，基于树莓派Python，利用Keras、TensorFlow深度学习框架，采集数据，训练模型，实现小车自动驾驶；

2、本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其包含的底盘具有越野轮胎，防滑耐磨；采用全金属双液压减震器，使其具备优良的减震性能；全时四驱，动力强劲，越野性能强大；前后均设置有防撞栏，具备良好的防撞击的功能；

3、本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，包含二维舵机云台并搭载摄像头，通过转动云台以增加视野范围；

4、本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，数据采集时通过游戏手柄进行操作，便于操作可以更好的采集图片，有利于训练和学习，使得使用者更快的进入学习状态；游戏手柄通过十指同时操作，更接近使用者的使用习惯，满足专业玩家的个性需求。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为本实用新型中的底盘的主视结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1和图2所示，为了便于描述，本实用新型中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图1所示的方位为准；

AI视觉循迹自动驾驶智能小车，包括：底盘1、主板2、扩展板3、底板4、电机5、摄像头6、电池和舵机云台8，

电机5、电池和底板4设置在底盘1上，

主板2、扩展板3和舵机云台8设置在底板4上，电机5用于驱动底盘1运动，摄像头6设置在舵机云台8上，

主板2和扩展板3之间电性连接，电机5、摄像头6、电池和舵机云台8分别与扩展板3电性连接。

本实用新型提供的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，可以通过PC端网页操控，也可以利用移动端操控，例如手机也可以操控该智能小车，使用Python语言开发，基于谷歌深度学习神经网络开源算法库Tensorflow的自动巡线驾驶，为学习机器人编程铺垫良好的基础。

第一步：摄像头采集数据，拷贝数据至DonkeyBot程序；

第二步：训练数据、训练模型，保存模型文件，生成驾驶模型；

第三步：完成训练，实现自动驾驶。

在本实施例中，扩展板3外观呈矩形，扩展板3上设置有串口接口、16路PWM专用芯片、EEROM储存芯片、电机驱动模块、40P IO扩展接口、左后电机接口、右后电机接口、左前电机接口、左后电机接口、IO口复用切换、2路寻迹接口、超声波接口、3路寻迹模块接口、2路避障模块接口、外部供电接口、16路PWM接口、外部电源接口、电源开关、电压表接口、外部电源接口、IIC接口、无源蜂鸣器、红外遥控接收头、滤波电容、指示灯和功能按键。

在本实施例中，还包括电压表9、遥控信号接收器10和遥控手柄，电压表9设置在底板4上，遥控信号接收器10插接在主板2上，电压表10与扩展板3上的电压表接口电性连接。

在本实施例中，底盘1包括底盘支架板11、位于底盘支架板两侧的行走轮12、轮轴、转向舵机13和传动杆，

四个行走轮12通过轮轴对称的设置在底盘支架板11的前后两端，电机5通过传动杆同时驱动四个行走轮12旋转，转向舵机13驱动底盘支架板11右端的两个行走轮12以实现整个小车转向。

在本实施例中，底盘支架板11上设置有减震器14和减震器支架15，位于行走轮12和底盘支架板11中间部分的轮轴上设置有转向节，行走轮12通过转向节可实现向上偏转，减震器14一端与减震器支架15连接、另一端与位于转向节外侧的部分轮轴连接；通过设置转向节使得轮轴与行走轮12连接的一段连同行走轮12可以实现向上偏移，同时再配合减震器14，即可实现智能小车良好的通过性和减震性，再配合四轮驱动的动力系统，使得智能小车具有强大的越野性能，深受广大用户的喜爱。

在本实施例中，减震器14包括液压缸141和回位弹簧142，液压缸141的缸底与减震支架15连接、活塞杆端与轮轴连接，回位弹簧142套装在液压缸141的外部、且两端分别与液压缸141的缸底和活塞杆的端部抵接。

在本实施例中，行走轮12与底盘支架板11之间还设置有加强支架，用于加强行走轮12与底盘支架板11之间的连接强度，大大的提高了智能小车的使用寿命。

在本实施例中，底盘支架板11的前后两端分别设置有防撞栏16。

在本实施例中，舵机云台8设置在底板4的前端，主板2设置在底板4的后端，扩展板3通过螺柱设置在主板2的上方，电压表9设置在主板2右侧的底板4上。

在本实施例中，舵机云台8包括云台舵机81、U形支架82和摄像头安装座83，云台舵机81安装在底板4上，U形支架82的两端分别对应的套装在云台舵机81的左侧壁和右侧壁上的偏转轴上，摄像头安装座83设置在U形支架82的顶部，摄像头6安装在摄像头安装座83上；二维舵机云台8并搭载摄像头6，通过转动云台以增加智能小车的视野范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，包括：底盘、主板、扩展板、底板、电机、摄像头、电池和舵机云台，

所述电机、电池和底板设置在所述底盘上，

2.根据权利要求1所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述扩展板外观呈矩形，所述扩展板上设置有串口接口、16路PWM专用芯片、EEROM储存芯片、电机驱动模块、40P IO扩展接口、左后电机接口、右后电机接口、左前电机接口、左后电机接口、IO口复用切换、2路寻迹接口、超声波接口、3路寻迹模块接口、2路避障模块接口、外部供电接口、16路PWM接口、外部电源接口、电源开关、电压表接口、外部电源接口、IIC接口、无源蜂鸣器、红外遥控接收头、滤波电容、指示灯和功能按键。

3.根据权利要求2所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，还包括电压表、遥控信号接收器和遥控手柄，所述电压表设置在所述底板上，所述遥控信号接收器插接在所述主板上，所述电压表与所述扩展板上的电压表接口电性连接。

4.根据权利要求3所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述底盘包括底盘支架板、位于底盘支架板两侧的行走轮、轮轴、转向舵机和传动杆，

5.根据权利要求4所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述底盘支架板上设置有减震器和减震器支架，位于所述行走轮和底盘支架板中间部分的轮轴上设置有转向节，所述行走轮通过所述转向节可实现向上偏转，所述减震器一端与所述减震器支架连接、另一端与位于所述转向节外侧的部分轮轴连接。

6.根据权利要求5所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述减震器包括液压缸和回位弹簧，所述液压缸的缸底与所述减震器支架连接、活塞杆端与所述轮轴连接，所述回位弹簧套装在所述液压缸的外部、且两端分别与所述液压缸的缸底和活塞杆的端部抵接。

7.根据权利要求6所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述行走轮与所述底盘支架板之间还设置有加强支架。

8.根据权利要求7所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述底盘支架板的前后两端分别设置有防撞栏。

9.根据权利要求3所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述舵机云台和主板设置在所述底板的前后两端，所述扩展板设置在所述主板的上方，所述电压表设置在所述主板的一侧。

10.根据权利要求9所述的AI视觉循迹自动驾驶智能小车，其特征在于，所述舵机云台包括云台舵机、U形支架和摄像头安装座，所述云台舵机安装在所述底板上，所述U形支架的两端分别对应的套装在所述云台舵机的左侧壁和右侧壁上的偏转轴上，所述摄像头安装座设置在所述U形支架的顶部，所述摄像头安装在所述摄像头安装座上。