CN215986965U - 一种新能源激光雷达环保小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新能源激光雷达环保小车，包括车体；车体上设置有控制系统、清洁系统、移动系统、感知系统、用于定位小车位置的智能的防盗系统和用于为小车提供和储蓄电力的太阳能系统；控制系统分别与清洁系统、移动系统、感知系统、智能防盗系统和太阳能系统电连接；清洁系统和移动系统设置于车体底部，太阳能系统设置于车体前部，智能防盗系统设置于车体后部。本实用新型通过设置于车体上的控制系统输出指令至移动系统，通过感知系统感知能够判断障碍物的所在位置，控制系统输出指令至清洁系统开始清洁地面完成清洁作业，小车作业时能够通过太阳能系统为小车提供和储蓄电力，最后通过智能防盗系统定位将小车回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能清扫技术领域，具体涉及一种新能源激光雷达环保小车。
背景技术
随着社会的发展，人口急剧上升，城市化不断得以实现，城市道路的清洁至关重要。
现有市面上的清洁设备多为室内扫地机器人，用于清扫光滑地面和室内尘埃，需要固定插座进行充电，不符合室外清洁所需要求，故目前缺乏能够满足室外清洁工作的装置。
实用新型内容
针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种新能源激光雷达环保小车，解决了现缺乏能够满足室外清洁工作的装置的问题。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：
提供一种新能源激光雷达环保小车，其包括车体；车体上设置有控制系统、清洁系统、移动系统、感知系统、用于定位小车位置的智能的防盗系统和用于为小车提供和储蓄电力的太阳能系统；控制系统分别与清洁系统、移动系统、感知系统、智能防盗系统和太阳能系统电连接；
清洁系统和移动系统设置于车体底部，太阳能系统设置于车体前部，智能防盗系统设置于车体后部，感知系统设置于车体顶部。
本实用新型通过设置于车体上的控制系统发出控制指令至移动系统，移动系统驱动小车移动至目标位置，通过感知系统感知能够判断障碍物的所在位置，控制系统输入指令至清洁系统开始清洁地面完成清洁作业，小车作业时能够通过太阳能系统为小车提供和储蓄电力，最后通过智能防盗系统定位将小车回收。
进一步地，控制系统包括单片机控制板，单片机控制板设置于所述车体后端内部。
单片机控制板具有低功耗，工作效率高等特点。
进一步地，清洁系统包括车体垃圾箱、旋转毛刷和直流减速电机和电机驱动模块；旋转毛刷安装于车体前部，车体垃圾箱设置于车体内部且位于旋转毛刷后方，旋转毛刷与直流减速电机电连接，直流减速电机与电机驱动模块电连接，电机驱动模块与单片机控制板电连接。
旋转毛刷和直流减速电机之间配合能够实现清洁系统对地面的清洁工作，通过控制系统输出的电信号控制旋转毛刷和直流减速电机转速，以便于完成对不同工况地面的作业，最终将垃圾送入至车体垃圾箱。
进一步地，移动系统包括若干个麦克纳姆轮和直流减速编码电机，若干个麦克纳姆轮分别设置于车体两侧，麦克纳姆轮与直流减速编码电机电连接，直流减速编码电机与电机驱动模块电连接，电机驱动模块与单片机控制板电连接。
麦克纳姆轮具有良好的灵活性与自由机动性，并且采用全向驱动技术，可以实现任意方向的平移和原地旋转，能够让小车在狭小的空间里完成移动；直流减速编码电机具有寿命长，噪音较小，功率较高等优点。
进一步地，感知系统包括激光雷达和超声波传感器，激光雷达设置于车体顶部，超声波传感器设置于车体前端底部，激光雷达和超声波传感器均与单片机控制板电连接。
激光雷达能够不受环境干扰进行作业，并且能够生成三维图像；超声波传感器频率高，波长短，绕射现象小并且具有良好的方向性，能够成为射线从而定向传播。
进一步地，智能防盗系统包括全球定位系统模块和全球移动通信系统模块，全球定位系统模块和全球移动通信系统模块安装于车体后部，全球定位系统模块和全球移动通信系统模块均与单片机控制板电连接。
全球定位系统模块和全球移动通信系统模块能够实时准确的定位小车所在的位置，便于在小车完成清洁作业后的回收工作。
进一步地，太阳能系统包括多晶硅光伏板和锂电池，多晶硅光伏板设置于车体前端顶部；多晶硅光伏板与锂电池电连接，锂电池设置于车体后端内部，锂电池与所述单片机控制板电连接。
多晶硅光伏板具有较强的抗紫外线能力和抗潮湿能力，并且具有透光性好，成本低，密封性较好等特点；锂电池具有较高的能量比，使用寿命长，额定电压高，重量轻，高低温适应性强且绿色环保等优点。
进一步地，单片机控制板为STM32单片机。
进一步地，全球定位系统模块为GPS全球定位系统。
GPS全球定位系统具有全天侯，全球覆盖，三维定时定速高精度等特点。
本实用新型公开了一种新能源激光雷达环保小车，其有益效果为：
1、本实用新型运用STM32单片机作为单片机控制板，具有低功耗，工作效率高等特点。
2、本实用新型内含全球定位模块，便于管理小车。
3、本实用新型整机小巧轻便，垃圾箱体容量大。
4、本实用新型使用能源为新能源，节能环保，持久续航，且适合室外作业。
附图说明
图1为新能源激光雷达环保小车的俯视图。
图2为新能源激光雷达环保小车的侧视图。
其中，1、旋转毛刷；2、多晶硅光伏板；3、麦克纳姆轮；4、激光雷达；5、单片机控制板；6、锂电池；7、电机驱动模块；8、全球移动通信系统模块；9、全球定位系统模块；10、车体垃圾箱；11、直流减速电机；12、直流减速编码电机；13、超声波传感器；14、车体。
具体实施方式
面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
根据本申请的实施例一，参考图1和图2，本实施例的一种新能源激光雷达环保小车，包括：
车体14；和安装于车体14上的控制系统、清洁系统、移动系统、感知系统、智能防盗系统和太阳能系统。
控制系统用于对其他系统输出控制指令。
清洁系统用于清洁地面。
移动系统用于驱动小车移动。
感知系统用于判断障碍物所在位置。
智能防盗系统用于定位小车位置。
太阳能系统用于为小车提供和储蓄电力。
其中，清洁系统和移动系统设置在车体14底部，太阳能系统设置于车体14 前部，智能防盗系统设置于车体14后部，感知系统设置于车体14顶部，控制系统分别与清洁系统、移动系统、感知系统、智能防盗系统、太阳能系统电连接。
以下将对上述各个部件进行详细描述，具体包括：
控制系统：
控制系统包括单片机控制板5，其中单片机控制板5设置于车体14后部；单片机控制板为STM32单片机；单片机控制板5具有低功耗，工作效率高等特点。
清洁系统：
清洁系统包括车体垃圾箱10、旋转毛刷1、直流减速电机11、电机驱动模块7，其中旋转毛刷1设置于车体前部，车体垃圾箱10设置于车体14内腔且设置于旋转毛刷1后方，旋转毛刷1与直流减速电机11电连接，直流减速电机11 与电机驱动模块7电连接，电机驱动模块7与单片机控制板5电连接。
旋转毛刷1和直流减速电机11之间配合能够实现清洁系统对地面的清洁工作，通过控制系统输出的电信号控制旋转毛刷1和直流减速电机11转速，以便于完成对不同工况地面的作业，最终将垃圾送入至车体垃圾箱10。
移动系统：
移动系统包括麦克纳姆轮3和直流减速编码电机12，其中麦克纳姆轮3位于车体14两侧，麦克纳姆轮3与直流减速编码电机12电连接，直流减速编码电机12与电机驱动模块7电连接，电机驱动模块7与单片机控制板5电连接。
麦克纳姆轮3具有良好的灵活性与自由机动性，并且采用全向驱动技术，可以实现任意方向的平移和原地旋转，能够让小车在狭小的空间里完成移动；直流减速编码电机12具有寿命长，噪音较小，功率较高等优点。
感知系统：
感知系统包括激光雷达4和超声波传感器13，其中激光雷达4设置于车体14顶部，超声波传感器13设置于车体14前端底部，激光雷达4和超声波传感器13与单片机控制板5相连接。
激光雷达4能够不受环境干扰进行作业，并且能够生成三维图像；超声波传感器13频率高，波长短，绕射现象小并且具有良好的方向性，能够成为射线从而定向传播。
智能防盗系统：
智能防盗系统包括全球定位系统模块9和全球移动通信系统模块8，其中全球定位系统模块9和全球移动通信系统模块8设置于车体14后部，全球定位系统模块9和全球移动通信系统模块8与单片机控制板5相连接。
全球定位系统模块为GPS全球定位系统；GPS全球定位系统具有全天侯，全球覆盖，三维定时定速高精度等特点。
全球定位系统模块9和全球移动通信系统模块8能够实时准确的定位小车所在的位置，便于在小车完成清洁作业后的回收工作。
太阳能系统：
太阳能系统包括多晶硅光伏板2和锂电池6，其中多晶硅光伏板2设置于车体14前端顶部，多晶硅光伏板2与锂电池相6连接，锂电池6设置于车体14 后部，锂电池6与单片机控制板5相连接。
多晶硅光伏板2具有较强的抗紫外线能力和抗潮湿能力，并且具有透光性好，成本低，密封性较好等特点；锂电池6具有较高的能量比，使用寿命长，额定电压高，重量轻，高低温适应性强且绿色环保等优点。
本实用新型运用STM32单片机作为控制系统，低功耗，工作效率高；内含全球定位模块，便于管理；整机小巧轻便，垃圾箱体容量大；使用能源为新能源，节能环保，持久续航，且适合室外作业。
本实施例一种新能源激光雷达环保小车的工作原理为：
控制系统通过安装在车体14顶部的激光雷达4获取所在空间平面点云图，判断障碍物所在位置，形成相应指令驱动麦克纳姆轮3所在直流减速电机12，从而控制小车运动；超声波传感器13识别小车对地距离，若距离超过设定阈值，视为小车前方悬空，此时，单片机控制板5控制小车转向；智能防盗系统实时获取定位信息，以短信形式发送至总部；太阳能系统收集新能源为小车提供动力，通电后单片机控制板5即刻进行初始化，清洁系统开始运转。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种新能源激光雷达环保小车，其特征在于：包括车体(14)；所述车体(14)上设置有控制系统、清洁系统、移动系统、感知系统、用于定位小车位置的智能防盗系统和用于为小车提供和储蓄电力的太阳能系统；所述控制系统分别与所述清洁系统、移动系统、感知系统、智能防盗系统和太阳能系统电连接；
所述清洁系统和移动系统设置于所述车体(14)底部，所述太阳能系统设置于所述车体(14)前部，所述智能防盗系统设置于所述车体(14)后部，所述感知系统设置于所述车体(14)顶部。
2.根据权利要求1所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述控制系统包括单片机控制板(5)，所述单片机控制板(5)设置于所述车体(14)后端内部。
3.根据权利要求2所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述清洁系统包括车体垃圾箱(10)、旋转毛刷(1)、直流减速电机(11)和电机驱动模块(7)；所述旋转毛刷(1)安装于所述车体(14)前部，所述车体垃圾箱(10)设置于所述车体(14)内部且位于所述旋转毛刷(1)后方，所述旋转毛刷(1)与所述直流减速电机(11)电连接，所述直流减速电机(11)与所述电机驱动模块(7)电连接，所述电机驱动模块(7)与所述单片机控制板(5)电连接。
4.根据权利要求3所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述移动系统包括若干个麦克纳姆轮(3)和直流减速编码电机(12)，若干个所述麦克纳姆轮(3)分别设置于所述车体(14)两侧，所述麦克纳姆轮(3)与所述直流减速编码电机(12)电连接，所述直流减速编码电机(12)与所述电机驱动模块(7)电连接，所述电机驱动模块(7)与所述单片机控制板(5)电连接。
5.根据权利要求2所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述感知系统包括激光雷达(4)和超声波传感器(13)，所述激光雷达(4)设置于所述车体(14)顶部，所述超声波传感器(13)设置于所述车体(14)前端底部，所述激光雷达(4)和所述超声波传感器(13)均与所述单片机控制板(5)电连接。
6.根据权利要求2所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述智能防盗系统包括全球定位系统模块(9)和全球移动通信系统模块(8)，所述全球定位系统模块(9)和所述全球移动通信系统模块(8)安装于所述车体(14)后部，所述全球定位系统模块(9)和所述全球移动通信系统模块(8)均与所述单片机控制板(5)电连接。
7.根据权利要求2所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述太阳能系统包括多晶硅光伏板(2)和锂电池(6)，所述多晶硅光伏板(2)设置于所述车体(14)前端顶部；所述多晶硅光伏板(2)与所述锂电池(6)电连接，所述锂电池(6)设置于所述车体(14)后端内部，所述锂电池(6)与所述单片机控制板(5)电连接。
8.根据权利要求2所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述单片机控制板(5)为STM32单片机。
9.根据权利要求6所述的新能源激光雷达环保小车，其特征在于：所述全球定位系统模块(9)为GPS全球定位系统。
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