一種智能跟隨小車的制作方法
【專利摘要】一種智能跟隨小車，包括雙驅(qū)小車底盤、電機(jī)、電路板、控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的電路板設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤之上，所述的電機(jī)設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤的雙驅(qū)輪處，所述的控制系統(tǒng)設(shè)置于電路板上方，該控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊，所述的單片機(jī)點(diǎn)焊于電路板上，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、藍(lán)牙模塊分別膠焊于雙驅(qū)小車底盤上方，電源模塊通過固定銷釘擰入銷孔中，活動(dòng)固定于雙驅(qū)小車底盤下面，所述的超聲波模塊膠焊于雙驅(qū)小車底盤前邊框邊沿，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊和電源模塊通過杜邦線分別與單片機(jī)相連接。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)雙驅(qū)小車自主跟隨和智能避障。
【專利說明】
一種智能跟隨小車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種智能跟隨小車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域集成了越來越多的技術(shù)，使移動(dòng)機(jī)器人越來越多樣化。目前應(yīng)用的智能車有外星探測車，智能救火車，遙控小車等。在以往的研究中，智能小車?yán)眉t外循跡，按照一條指定的線路行駛;但是這種方式具有局限性，不適合超市、機(jī)場等場合。也有利用超聲波模塊設(shè)計(jì)的智能避障小車，能自動(dòng)避開障礙物。但是由于這種小車一旦行駛軌跡上有障礙物，便自動(dòng)偏離原來的線路，不能再回去，因此也不適合以上場合。目前應(yīng)用中的主要是以遙控作為控制基礎(chǔ)，通過遙控器控制小車的前進(jìn)后退及左右拐彎。
[0003]目前，智能跟隨小車系統(tǒng)的研究是一個(gè)熱門領(lǐng)域，它不受溫度、濕度等外界因素的影響，針對地質(zhì)勘探、危險(xiǎn)探索、智能救援這些人類無法踏足地區(qū)的任務(wù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0004]因此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種性能可靠、可智能避障的智能跟隨小車。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服:現(xiàn)有智能車技術(shù)能力的不足，而提供一種智能跟隨小車。本小車可智能避障，適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，檢測距離遠(yuǎn)，方向性好，可廣泛應(yīng)用于人類生活中，為其帶來便利。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0007]—種智能跟隨小車，包括雙驅(qū)小車底盤、電機(jī)、電路板、控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電路板設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤之上，所述的電機(jī)設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤的雙驅(qū)輪處，所述的控制系統(tǒng)設(shè)置于電路板上方，該控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊，所述的單片機(jī)點(diǎn)焊于電路板上，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、藍(lán)牙模塊分別膠焊于雙驅(qū)小車底盤上方，電源模塊通過固定銷釘擰入銷孔中，活動(dòng)固定于雙驅(qū)小車底盤下面，所述的超聲波模塊膠焊于雙驅(qū)小車底盤前邊框邊沿，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊和電源模塊通過杜邦線分別與單片機(jī)相連接。
[0008]所述的單片機(jī)的型號(hào)為STC89C52。
[0009]所述的電機(jī)為直流減速電機(jī)。
[0010]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的型號(hào)為L298N。
[0011 ]所述的超聲波模塊的型號(hào)為HC_SR04。
[0012]所述的電路板的型號(hào)為QX_mini51開發(fā)板。
[0013]所述的藍(lán)牙模塊的型號(hào)為BC04。
[0014]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型的一種智能跟隨小車，其可智能避障，行進(jìn)路線靈活。其電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡單，使用方便，調(diào)速范圍廣，且易于平滑調(diào)節(jié)，易于控制，可靠性高。
[0016](2)本實(shí)用新型的一種智能跟隨小車，其電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊可直接對電機(jī)進(jìn)行控制，無須隔離電路，且驅(qū)動(dòng)能力大大增強(qiáng)，通過單片機(jī)的I/O輸出改變芯片控制端的電平，可以對電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、停止的操作，使用方便。
[0017](3)本實(shí)用新型的一種智能跟隨小車，其超聲波模塊檢測距離遠(yuǎn)，不易受外界干擾，而且超聲波方向性好，穿透能力強(qiáng)，無輻射，低能耗，無污染，是一項(xiàng)低碳環(huán)保的技術(shù)。
[0018](4)本實(shí)用新型的一種智能跟隨小車，其藍(lán)牙模塊針對跟隨要求，使用方便，成本低。
[0019](5)本實(shí)用新型的一種智能跟隨小車，其單片機(jī)是一個(gè)超低功耗，和標(biāo)準(zhǔn)51系列單片機(jī)相比較具有運(yùn)算速度快，抗干擾能力強(qiáng)，其指令系統(tǒng)和傳統(tǒng)的8051系列單片機(jī)指令系統(tǒng)兼容，降低了軟件設(shè)計(jì)的難度，電路設(shè)計(jì)相對來說比較簡單，價(jià)格便宜。
【附圖說明】
[0020]圖1為控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021 ]圖2為超聲波模塊的安裝位置示意圖。
[0022]圖3為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與單片機(jī)的連接示意圖。
[0023]圖4為超聲波模塊與單片機(jī)的連接示意圖。
[0024]圖5為藍(lán)牙模塊與單片機(jī)的連接示意圖，
[0025]示意圖中的標(biāo)號(hào)說明:
[0026]1、雙驅(qū)小車底盤;11、12、13、超聲波模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0027]結(jié)合以下實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0028]—種智能跟隨小車，包括雙驅(qū)小車底盤、電機(jī)、電路板、控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電路板設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤之上，所述的電機(jī)設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤的雙驅(qū)輪處，所述的控制系統(tǒng)設(shè)置于電路板上方，該控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊，所述的單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，點(diǎn)焊于電路板上，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、藍(lán)牙模塊分別膠焊于雙驅(qū)小車底盤上方，電源模塊通過固定銷釘擰入銷孔中，活動(dòng)固定于雙驅(qū)小車底盤下面，所述的超聲波模塊膠焊于雙驅(qū)小車底盤前邊框邊沿，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊和電源模塊通過杜邦線分別與單片機(jī)相連接。
[0029]參看圖3，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊中為控制電機(jī)的四個(gè)輸出端引腳為OUT1、0UT2、0UT3、01714，01]11、01712與雙驅(qū)小車左輪的電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)雙驅(qū)小車左輪的前轉(zhuǎn)和后轉(zhuǎn)，01713、01714與雙驅(qū)小車右輪的電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)雙驅(qū)小車右輪的前轉(zhuǎn)、后轉(zhuǎn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊中的引腳+12V和GND端接至電源模塊。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊中引腳IN1、IN2、IN3、IN4分別依次和單片機(jī)的P1、Pl 1、P12、P13端口連接，通過單片機(jī)來控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而控制小車的左右輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]參看圖4，為了實(shí)現(xiàn)雙驅(qū)小車的智能跟隨功能，本實(shí)例中選用三個(gè)超聲波模塊，三個(gè)超聲波模塊的VCC端共同接至電路板的5V電源端，Echo端分別接至單片機(jī)的P15、P16端口，Trig端分別接至單片機(jī)的P05、P06端口，GND端接至電路板的GND端。
[0031]參看圖5，用杜邦線把藍(lán)牙模塊的RX、TX分別與單片機(jī)的TX、RX相連接，同時(shí)單片機(jī)的接地端與藍(lán)牙模塊接地端相連，保持參考電平一致。
[0032]實(shí)際使用時(shí)，單片機(jī)通過編程控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊和藍(lán)牙模塊。
[0033]電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制:根據(jù)1^、1吧、1似、]4的值的變化來確定雙驅(qū)小車的左右輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，雙驅(qū)小車的狀態(tài)根據(jù)設(shè)定值的變化而變化，INl控制雙驅(qū)小車右輪的正轉(zhuǎn)，IN2控制雙驅(qū)小車右輪的反轉(zhuǎn)，IN3控制雙驅(qū)小車左輪的正轉(zhuǎn)，IN4控制雙驅(qū)小車左輪的反轉(zhuǎn)，當(dāng)INl、IN2、IN3、IN4分別設(shè)置成1、O、1、O時(shí)，雙驅(qū)小車向前走；當(dāng)INl、IN2、IN3、IN4分別設(shè)置成O、1、
0、1時(shí)，雙驅(qū)小車向后走；當(dāng)]1、1吧、預(yù)3、1財(cái)設(shè)置成1、0、0、0時(shí)，雙驅(qū)小車向左轉(zhuǎn)；當(dāng)1~1、1吧、1吧、1財(cái)設(shè)置成0、0、1、0時(shí)，雙驅(qū)小車右轉(zhuǎn)；當(dāng)1附、爪2、爪3、1財(cái)設(shè)置成0、0、0、0時(shí)，雙驅(qū)小車停止。
[0034]超聲波模塊控制:首先對所述的超聲波模塊的程序進(jìn)行初始化，再對超聲波模塊進(jìn)行如下聲明:sbit Trig = PrO；sbit Echo = P3'2；，然后編寫超聲波測距函數(shù)實(shí)現(xiàn)小車與障礙物之間距離的測量，最后進(jìn)入到if語句中進(jìn)行判斷，判斷這個(gè)距離與設(shè)定值的差值。如果探測到雙驅(qū)小車與跟隨對象的距離小于20CM，通過單片機(jī)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，使雙驅(qū)小車后退。如果探測到雙驅(qū)小車與跟隨對象的距離大于20CM則繼續(xù)前進(jìn)，直到探測到雙驅(qū)小車與跟隨對象的距離等于20CM。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能跟隨小車，包括雙驅(qū)小車底盤、電機(jī)、電路板、控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電路板設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤之上，所述的電機(jī)設(shè)置于雙驅(qū)小車底盤的雙驅(qū)輪處，所述的控制系統(tǒng)設(shè)置于電路板上方，該控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊，所述的單片機(jī)點(diǎn)焊于電路板上，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、藍(lán)牙模塊分別膠焊于雙驅(qū)小車底盤上方，電源模塊通過固定銷釘擰入銷孔中，活動(dòng)固定于雙驅(qū)小車底盤下面，所述的超聲波模塊膠焊于雙驅(qū)小車底盤前邊框邊沿，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、藍(lán)牙模塊和電源模塊通過杜邦線分別與單片機(jī)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能跟隨小車，其特征在于:所述的超聲波模塊有三個(gè)，以橢圓型分布在雙驅(qū)小車車體前端。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK205608517SQ201521054335
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】逯鵬, 李新建, 李奇航, 張微, 姬亞君
【申請人】鄭州大學(xué)