專利名稱：智能循跡漂移小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能運(yùn)輸控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能循跡漂移小車。
背景技術(shù)：
智能運(yùn)輸系統(tǒng)是未來交通運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，智能小車在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中扮演著十分重要的角色，智能循跡車作為構(gòu)建未來智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)中重要部分，針對(duì)未來交 通運(yùn)輸系統(tǒng)有導(dǎo)航線的情況，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移小車有效的控制，成為一個(gè)必須解決的技術(shù) 問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能循跡漂移小車，能夠?qū)χ悄苄≤囘M(jìn)行有效的控 制，實(shí)現(xiàn)自主循跡。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種智能循跡漂移小車，包括單片機(jī)模塊，單片 機(jī)模塊分別與路徑識(shí)別模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和LED指示燈連接，直 流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與直流電機(jī)連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與轉(zhuǎn)向電機(jī)連接。本實(shí)用新型的智能循跡漂移小車，其特征還在于所述的路徑識(shí)別模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是，包括一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路同時(shí) 與光電傳感器和測(cè)速傳感器連接。所述的光電傳感器設(shè)置有三個(gè)，分別用于監(jiān)控中心線及兩側(cè)邊線。所述的光電傳感器選用RPR220反射型的光電傳感器。所述的單片機(jī)模塊選用具有16K Flash的8位單片機(jī)AVR ATmegal60本實(shí)用新型的有益效果是，能夠在線型復(fù)雜，轉(zhuǎn)彎半徑不確定性大的情況下，利用 視覺自主循跡前進(jìn)，分級(jí)精確轉(zhuǎn)向，能夠?qū)χ悄苄≤囘M(jìn)行有效的控制，實(shí)現(xiàn)自主循跡。

圖1是本實(shí)用新型的智能循跡漂移小車控制結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的智能循跡漂移小車循跡操作流程圖。圖中，1.單片機(jī)模塊，2.路徑識(shí)別模塊，3.直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，4.轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊，5.直流電機(jī)，6.轉(zhuǎn)向電機(jī)，7.光電傳感器，8.測(cè)速傳感器，9. LED指示燈，10.信號(hào)調(diào)理 電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的智能循跡漂移小車結(jié)構(gòu)是，包括單片機(jī)模塊1，單片機(jī) 模塊1分別與路徑識(shí)別模塊2、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4和LED指示燈9 連接，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3與直流電機(jī)5連接，直流電機(jī)5為車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4與轉(zhuǎn)向電機(jī)6 (舵機(jī))連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)用于控制車輛行駛方向。路徑識(shí)別模塊2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是，包括一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路10，信號(hào)調(diào)理電路10同時(shí) 與光電傳感器7和測(cè)速傳感器8連接。光電傳感器7設(shè)置有三個(gè)，分別用于監(jiān)控中心線及兩側(cè)邊線。光電傳感器7選用 RPR220反射型的光電傳感器，該型光電傳感器將紅外發(fā)射和接收頭集成在一起，抗干擾能 力好，檢測(cè)距離一般為6mm左右(可調(diào))，5V供電，輸出信號(hào)經(jīng)過LM324整形得到標(biāo)準(zhǔn)TTL 電平后，能夠直接輸入到單片機(jī)中。單片機(jī)模塊1選用具有16K Flash的8位單片機(jī)AVR ATmegal6，包括有32個(gè)I/O 接口，自帶8路10位ADC (包括兩路可編程差分通道)，4路PWM，可直接輸出控制信號(hào)分別 控制直流電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)，且大多數(shù)指令周期為lus，速度比51型單片機(jī)快幾倍。本實(shí)用新型的智能循跡漂移小車，單片機(jī)模塊1以AVR單片機(jī)MEGA16為核心，該 芯片在外圍晶振作用下無復(fù)位電路而獨(dú)立工作，非常適合智能循跡漂移小車的要求。小車 的路徑識(shí)別模塊2是采用反射型光電傳感器來識(shí)別黑白線，反射型光電傳感器有光線發(fā)射 端和光線接收端，道路為白色底板，其中間粘貼15mm寬且線型不變化的黑膠帶，白底與黑 線對(duì)發(fā)射端發(fā)出光線的反射度不同，從而影響接收端產(chǎn)生的電壓，最終將信號(hào)傳給單片機(jī)， 單片機(jī)將信號(hào)處理后傳給舵機(jī)和電機(jī)，進(jìn)而改變舵機(jī)的轉(zhuǎn)向和電機(jī)的轉(zhuǎn)速。智能循跡漂移 小車能夠在線型復(fù)雜，轉(zhuǎn)彎半徑不確定性大的情況下，利用視覺自主循跡前進(jìn)，分級(jí)精確轉(zhuǎn) 向。對(duì)于環(huán)境光線的影響，可考慮增加濾波電路、優(yōu)化控制算法增加其抗干擾能力。如圖2，本實(shí)用新型的智能循跡漂移小車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，采用9. 6V電池穩(wěn)壓至7. 5V給電 機(jī)供電，循跡時(shí)Pwm占空比設(shè)置為60%，小車從啟動(dòng)開始，中間的三光電傳感器騎黑線行 駛，其中一個(gè)始終保持在黑線上，另兩個(gè)傳感器始終在黑線的旁邊基本不會(huì)超過邊線。小車 行駛過程中黑線兩邊的傳感器始終不跨越邊線。當(dāng)檢測(cè)到發(fā)生第一級(jí)偏移時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)舵較 小，而當(dāng)檢測(cè)到第二級(jí)偏移時(shí)舵機(jī)滿舵偏轉(zhuǎn)直到再次發(fā)現(xiàn)黑線為止，因?yàn)檗D(zhuǎn)彎時(shí)該小車的 轉(zhuǎn)向不是很大，所以可能所有的傳感器都無法檢測(cè)到黑線。實(shí)驗(yàn)證明，該方案有良好的循跡效果。較高要求是能夠使小車漂移。小車漂移時(shí) 會(huì)沖出跑道一段距離，但是最終小車還能夠返回跑道，繼續(xù)循跡行駛。小車沿黑線直行能以 較快的速度跑完一圈，循跡效果較好，在轉(zhuǎn)彎時(shí)也基本不會(huì)出現(xiàn)問題，只是有時(shí)舵機(jī)滿舵時(shí) 仍然無法滿足跑道的要求(彎度)會(huì)超出黑線，但是小車仍然可以回到黑線上。
權(quán)利要求一種智能循跡漂移小車，其特征在于包括單片機(jī)模塊(1)，單片機(jī)模塊(1)分別與路徑識(shí)別模塊(2)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(3)、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)和LED指示燈(9)連接，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(3)與直流電機(jī)(5)連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)與轉(zhuǎn)向電機(jī)(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡漂移小車，其特征在于所述的路徑識(shí)別模塊(2) 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是，包括一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路(10)，信號(hào)調(diào)理電路(10)同時(shí)與光電傳感器(7)和 測(cè)速傳感器(8)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡漂移小車，其特征在于所述的光電傳感器(7)設(shè) 置有三個(gè)，分別用于監(jiān)控中心線及兩側(cè)邊線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡漂移小車，其特征在于所述的光電傳感器(7)選 用RPR220反射型的光電傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡漂移小車，其特征在于所述的單片機(jī)模塊(1)選 用具有16K Flash的8位單片機(jī)AVR ATmegal6。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能循跡漂移小車，包括單片機(jī)模塊，單片機(jī)模塊分別與路徑識(shí)別模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和LED指示燈連接，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與直流電機(jī)連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與轉(zhuǎn)向電機(jī)連接。本實(shí)用新型的有益效果是，能夠在線型復(fù)雜，轉(zhuǎn)彎半徑不確定性大的情況下，利用視覺自主循跡前進(jìn)，分級(jí)精確轉(zhuǎn)向，能夠?qū)χ悄苄≤囘M(jìn)行有效的控制，實(shí)現(xiàn)自主循跡。
文檔編號(hào)G05D1/02GK201569917SQ200920316900
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者張麗, 張釗源 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)