CN215007005U - 一种智能小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能小车，包括移动驱动模块，该智能小车的特点在于，移动驱动模块包括多个移动驱动子模块，移动驱动子模块包括电机和由电机驱动的全向轮(1)。本实用新型提供的智能小车的转弯半径选择范围较大，因而能够实现更多样的移动轨迹。

Description

一种智能小车

技术领域

本实用新型涉及教学器具技术领域，特别是涉及一种智能小车。

背景技术

为了加强对人工智能的了解，常借助智能小车来学习程序开发。目前的智能小车受其移动驱动部分本身结构的限制，只能以较大的半径进行转弯，这导致智能小车所能提供的移动轨迹样式十分有限，无法满足学生学习过程中日渐增多的需求，因此，如何改进智能小车以使其能够实现更多样的移动轨迹，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种智能小车，该智能小车的转弯半径选择范围较大，因而能够实现更多样的移动轨迹。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能小车，包括移动驱动模块，所述移动驱动模块包括多个移动驱动子模块，所述移动驱动子模块包括电机和由所述电机驱动的全向轮。

可选地，在上述智能小车中，所述全向轮为麦克纳姆轮。

可选地，在上述智能小车中，所述智能小车的车身包括与所述移动驱动子模块连接的下车身部和位于所述下车身部上方的上车身部，所述下车身部设置有用于支撑所述上车身部的减振机构。

可选地，在上述智能小车中，所述减振机构包括多个减振器和套设在所述减振器上的螺旋弹簧。

可选地，在上述智能小车中，所述下车身部包括位于车头侧的第一下车身分部和位于车尾侧的第二下车身分部，所述减振机构设置在所述第一下车身分部或者所述第二下车身分部上，所述第一下车身分部和所述第二下车身分部上均设置有所述移动驱动子模块，所述第一下车身分部与所述第二下车身分部通过纵轴可转动连接。

可选地，在上述智能小车中，所述上车身部设置有语音模块和图像模块，所述下车身部设置有主控模块、电源模块和扬声器模块。

可选地，在上述智能小车中，所述语音模块包括多个用于采集语音的麦克风，所述麦克风以环形阵列分布在不同方位，所述图像模块包括摄像头和扫描雷达，所述扫描雷达用于构建小车周围地图。

可选地，在上述智能小车中，所述语音模块位于所述上车身部的中部，所述摄像头位于所述上车身部的车头侧，所述扫描雷达位于所述上车身部的车尾侧。

可选地，在上述智能小车中，所述语音模块还包括多个用于指示语音声源方位的指示灯。

可选地，在上述智能小车中，还包括与所述摄像头连接的舵机。

根据上述技术方案可知，本实用新型提供的智能小车中，移动驱动模块包括多个相互独立的移动驱动子模块，移动驱动子模块采用的是全向轮，智能小车借助全向轮可实现全方向移动，因而其转弯半径的选择范围较大，这样就能实现更多样的移动轨迹，满足学生学习过程中日渐增多的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的智能小车的立体示意图；

图2是图1所示智能小车的正视图；

图3是图1所示智能小车的底盘的示意图；

图4是图1所示智能小车的下车身部的示意图；

图5是图1中摄像头7的示意图；

图6是图1中语音模块5的俯视图；

图7是图1所示智能小车的硬件电路连接原理框图。

图中标记为：

1、全向轮；2、开关按钮；3、电池；4、扫描雷达；5、语音模块；51、麦克风；52、指示灯；6、上车身部；7、摄像头；8、天线模块；91、第一下车身分部；92、第二下车身分部；10、减振机构；11、扬声器模块；12、第一基座；13、纵轴；14、第二基座；15、电机；16、主控模块；17、电池底座；18、连接杆；19、舵机。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1～图3，图1是本实用新型实施例提供的智能小车的立体示意图，图2是图1所示智能小车的正视图，图3是图1所示智能小车的底盘的示意图。

本实用新型实施例提供的智能小车包括电源模块和移动驱动模块，其中，移动驱动模块包括多个移动驱动子模块，移动驱动子模块包括电机15和由电机15驱动的全向轮1，电机15与电源模块电连接。具体实际应用中，全向轮1既可以直接安装于电机15的输出轴上，也可以通过传动机构与电机15的输出轴连接。

需要说明的是，“全向轮”能够实现全方向的移动，属于现有技术中的产品，常见的主要有麦克纳姆轮和连续切换轮两种。由图3可见，本实施例中，全向轮1采用的是麦克纳姆轮。智能小车借助全向轮1可实现全方向移动，因而其转弯半径的选择范围较大，这样就能实现更多样的移动轨迹，满足学生学习过程中日渐增多的需求。

为了便于学生对多种功能模块进行统一学习，本实用新型在智能小车上集成设计有语音模块、扬声器模块和图像模块(包括摄像头模块和构建地图模块)，图7展示了整车的硬件电路连接原理，电源模块直接向主控模块输送电力，主控模块再将电力分别提供给各个模块，具体地，主控模块可以通过USB协议分别连接移动驱动模块、语音模块、图像模块和扬声器模块。

为了尽量避免行驶时产生的振动对图像处理能力和语音识别能力造成影响，本实用新型将智能小车的车身设计为上下两部分，分别是上车身部6和下车身部，如图2所示，下车身部设置有用于支撑上车身部6的减振机构10。下车身部与移动驱动子模块连接，当遇到不平坦路况时，减振机构10具有缓冲作用，因而只需将语音模块和图像模块设置于上车身部6便可减小振动的影响。具体实际应用中，减振机构10可以有多种结构形式，例如，减振机构10可以采用空气弹簧。由图1和图2可见，本实施例中，减振机构10包括四个减振器和套设在减振器上的螺旋弹簧。

如图1所示，本实施例中，语音模块5位于上车身部6的中部，图像模块包括位于上车身部6的车头侧的摄像头7和位于上车身部6的车尾侧的扫描雷达4，扫描雷达4用于构建小车周围地图，具体地，扫描雷达4可以360°旋转扫描，扫描获得的信息传递给主控模块处理，通过地图构建算法，可构建出小车周围地图。当然，语音模块5、摄像头7和扫描雷达4还可以选择上车身部6的其他位置分布，例如，语音模块5设置在上车身部6的车尾侧，扫描雷达4设置在上车身部6的中部，摄像头7设置在上车身部6的左侧或右侧(“左侧”、“右侧”相对智能小车的前进方向而言的)。

如图6所示，语音模块5包括多个用于采集语音的麦克风51，这些麦克风51以环形阵列分布在不同方位。采集声音之后，通过声源定位算法，可识别出声源位置。本实施例中，麦克风51的数量为6个，以60°圆心角为间距均匀分布在圆环上。另外，本实施例的语音模块5还包括多个用于指示语音声源方位的指示灯52，与麦克风51相类似，这些指示灯52以环形阵列分布在不同方位。优选地，指示灯52与麦克风51围绕同一中心排布，如图6所示，本实施例将指示灯52的数量设置为12个，这些指示灯52以30°圆心角为间距均匀分布在圆环上，其中，有6个指示灯52分别对准各个麦克风51所在的方位。

参见图2和图5，为了能够自动调整摄像头7的拍摄角度，本实施例的智能小车还包括与摄像头7连接的舵机19，图5示例性地展示了可控制摄像头7俯仰运动的情形，连接杆18的一端连接摄像头7，另一端连接舵机19的输出轴，当舵机19启动后，带动连接杆18转动，从而调整摄像头7的俯仰角度。应当理解，还可以设置用于控制摄像头7左右摆动的舵机，以此来扩大拍摄范围。

为了进一步避免不平坦路况对上车身部6的功能模块造成影响，本实施例将下车身部设计为前后两部分，分别是位于车头侧的第一下车身分部91和位于车尾侧的第二下车身分部92，如图2和图3所示，减振机构10设置在第二下车身分部92上，第一下车身分部91与第二下车身分部92通过纵轴13可转动连接。具体地，第一下车身分部91固定连接第一基座12，第二下车身分部92固定连接第二基座14，纵轴13的两端分别与第一基座12和第二基座14连接，第一基座12与第二基座14之间可绕纵轴13的轴线相对转动。第一下车身分部91和第二下车身分部92都设置有移动驱动子模块，但由于两者可以相对转动，而且，减振机构10只是设置在了第二下车身分部92上，所以第一下车身分部91上的全向轮1遇到不平坦路况时，其颠簸不会传导到上车身部6，或者只会有轻微的颠簸传导到上车身部6，这样，上车身部6的功能模块受不平坦路况的影响较小。需要说明的是，在其他的实施例中，如果第一下车身分部91所占比例大于第二下车身分部92的话，减振机构10则设置在第一下车身分部91上，此时，上车身部6的功能模块受第二下车身分部92颠簸的影响较小。

如图3和图4所示，第一下车身分部91设置有扬声器模块11，第二下车身分部92设置有主控模块16和电源模块，其中，主控模块16位于底盘的中间位置，电源模块包括开关按钮2和电池3，电池3安装在第二下车身分部92尾部位置的电池底座17内，开关按钮2设置在电池底座17一旁。为了便于拆卸电池3，可在电池底座17上设置卡扣结构，利用卡扣结构将电池3安装在电池底座17上。

如图1所示，为了能够与电脑、手机等移动终端设备连接，本实施例的智能小车上还设置有天线模块8，天线模块8与智能小车的主控模块16信号连接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种智能小车，包括移动驱动模块，所述智能小车用于教学，其特征在于，所述移动驱动模块包括多个移动驱动子模块，所述移动驱动子模块包括电机(15)和由所述电机(15)驱动的全向轮(1)，所述智能小车的车身包括与所述移动驱动子模块连接的下车身部和位于所述下车身部上方的上车身部(6)，所述下车身部设置有用于支撑所述上车身部(6)的减振机构(10)。

2.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述全向轮(1)为麦克纳姆轮。

3.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述减振机构(10)包括多个减振器和套设在所述减振器上的螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述下车身部包括位于车头侧的第一下车身分部(91)和位于车尾侧的第二下车身分部(92)，所述减振机构(10)设置在所述第一下车身分部(91)或者所述第二下车身分部(92)上，所述第一下车身分部(91)和所述第二下车身分部(92)上均设置有所述移动驱动子模块，所述第一下车身分部(91)与所述第二下车身分部(92)通过纵轴(13)可转动连接。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的智能小车，其特征在于，所述上车身部(6)设置有语音模块(5)和图像模块，所述下车身部设置有主控模块(16)、电源模块和扬声器模块(11)。

6.根据权利要求5所述的智能小车，其特征在于，所述语音模块(5)包括多个用于采集语音的麦克风(51)，所述麦克风(51)以环形阵列分布在不同方位，所述图像模块包括摄像头(7)和扫描雷达(4)，所述扫描雷达(4)用于构建小车周围地图。

7.根据权利要求6所述的智能小车，其特征在于，所述语音模块(5)位于所述上车身部(6)的中部，所述摄像头(7)位于所述上车身部(6)的车头侧，所述扫描雷达(4)位于所述上车身部(6)的车尾侧。

8.根据权利要求6所述的智能小车，其特征在于，所述语音模块(5)还包括多个用于指示语音声源方位的指示灯(52)。

9.根据权利要求6所述的智能小车，其特征在于，还包括与所述摄像头(7)连接的舵机(19)。

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