專利名稱：一種感應(yīng)式循跡小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子自動(dòng)控制設(shè)備，具體是一種感應(yīng)式循跡小車。
背景技術(shù)：
循跡小車在青少年科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用較為普遍，活動(dòng)要求循跡小車循著一條軌跡線路前進(jìn)直到終點(diǎn)，軌跡線路通常用黑色膠帶粘貼在白色地面形成。其中中國專利，專利公告號(hào)CN6484303，公告日:2005. 03. 09 ；中國專利，專利公告號(hào)CN101976075A，公告日 2011.02. 16公開的實(shí)用新型，都是采用光電傳感器作為循跡器件，利用黑色軌跡線與白色地面反射光線的強(qiáng)度變化，來檢測循跡線路的位置，使小車循著軌跡線運(yùn)行。這種循跡方案的缺點(diǎn)是小車的光電傳感器極易受到環(huán)境光線的干擾，其運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性不高，不適合在露天環(huán)境和光照比較強(qiáng)的地方運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種感應(yīng)式循跡小車，循跡小車不受光線干擾，使用方便，運(yùn)行可靠，能夠在露天及強(qiáng)光環(huán)境下運(yùn)行。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種感應(yīng)式循跡小車，包括車體、車體設(shè)有控制電路模塊，車體安裝有動(dòng)力電機(jī)、動(dòng)力輪、導(dǎo)向輪、電源，控制電路模塊設(shè)有單片機(jī)IC，所述動(dòng)力電機(jī)、電源通過第一排線與控制電路模塊連接，車體設(shè)有循跡電路模塊，循跡電路模塊設(shè)有金屬探測器電路，金屬探測器電路通過連接線與感應(yīng)探頭連接，金屬探測器電路通過第二排線與控制電路模塊連接，車體下方設(shè)有軌跡帶。所述金屬探測器電路為多個(gè)，每個(gè)金屬探測器電路連接一個(gè)感應(yīng)探頭，每個(gè)金屬探測器電路均設(shè)有電位器RP和LED燈。所述感應(yīng)探頭通過支架安裝在車體上，支架設(shè)有螺桿。所述軌跡帶為鋁箔膠帶。所述軌跡帶為背面設(shè)有鋁箔膠帶的寫真紙或噴繪布。所述感應(yīng)探頭由磁芯上繞制漆包線線圈而成。所述磁芯為E型磁芯、罐型磁芯或工字磁芯。本實(shí)用新型裝置循跡方法，在循跡電路模塊上安裝有多個(gè)功能相同的金屬探測器電路，各電路的輸出端口通過連接線與控制電路模塊連接、輸入端與感應(yīng)探頭連接，各金屬探測器電路都設(shè)有一個(gè)可以調(diào)節(jié)探測靈敏度的電位器RP，當(dāng)感應(yīng)探頭靠近金屬物體時(shí)，金屬探測器電路輸出端口的電平會(huì)發(fā)生變化，電平信號(hào)輸入控制電路模塊，控制電路模塊輸出控制指令給車體。本實(shí)用新型一種感應(yīng)式循跡小車的有益效果如下循跡電路模塊上面安裝了多個(gè)功能相同的金屬探測器電路，每個(gè)電路都連接著一個(gè)感應(yīng)探頭，利用感應(yīng)探頭來檢測路面軌跡線路信息。可以同時(shí)檢測多個(gè)位點(diǎn)的線路狀態(tài)， 提高小車運(yùn)行的控制精度。[0014]每個(gè)金屬探測器電路均設(shè)有電位器RP和LED燈，調(diào)整電位器RP的大小，可改變電路的正反饋幅度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬探測器靈敏度的調(diào)整。本實(shí)用新型用鋁箔膠帶代替黑色膠帶作小車軌跡線路，從根本上解決了環(huán)境光線對(duì)循跡小車運(yùn)行的影響，大大提高了循跡小車運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，拓寬了循跡小車活動(dòng)的空間。同時(shí)，可以把鋁箔膠帶粘貼在繪制有不同圖案的寫真紙或噴繪布的背面，形成隱形軌跡線路，循跡小車的賽場就會(huì)更加豐富多彩。還可以應(yīng)用于各種動(dòng)態(tài)的樓盤模型、商業(yè)模型，軍事模型的演示。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明1、

圖1是本實(shí)用新型金屬探測電路原理圖；2、圖2是本實(shí)用新型控制電路模塊圖；3、圖3是本實(shí)用新型循跡電路模塊圖；4、圖4是本實(shí)用新型小車側(cè)視圖；5、圖5是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)圖；6、圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中所用感應(yīng)探頭的外形圖。
具體實(shí)施方式
一種感應(yīng)式循跡小車，包括車體9、車體9設(shè)有控制電路模塊7，車體9安裝有動(dòng)力電機(jī)10、動(dòng)力輪12、導(dǎo)向輪11、電源13，控制電路模塊7設(shè)有單片機(jī)IC，所述動(dòng)力電機(jī)10、 電源13通過第一排線8與控制電路模塊7連接，車體9設(shè)有循跡電路模塊4，循跡電路模塊 4設(shè)有金屬探測器電路5，金屬探測器電路5通過連接線3與感應(yīng)探頭L連接，金屬探測器電路5通過第二排線6與控制電路模塊7連接，車體9下方設(shè)有軌跡帶1。所述金屬探測器電路5為多個(gè)，每個(gè)金屬探測器電路5連接一個(gè)感應(yīng)探頭L，每個(gè)金屬探測器電路5均設(shè)有電位器RP和LED燈。所述感應(yīng)探頭L通過支架2安裝在車體9上，支架2設(shè)有螺桿15。所述軌跡帶1為鋁箔膠帶。所述軌跡帶1為背面設(shè)有鋁箔膠帶的寫真紙或噴繪布。所述感應(yīng)探頭L由磁芯上繞制漆包線線圈而成。所述磁芯為E型磁芯、罐型磁芯或工字磁芯。本實(shí)用新型裝置循跡方法，在循跡電路模塊4上安裝有多個(gè)功能相同的金屬探測器電路5，各電路的輸出端口通過連接線與控制電路模塊7連接、輸入端與感應(yīng)探頭L連接， 各金屬探測器電路5都設(shè)有一個(gè)可以調(diào)節(jié)探測靈敏度的電位器RP，當(dāng)感應(yīng)探頭L靠近金屬物體時(shí)，金屬探測器電路5輸出端口的電平會(huì)發(fā)生變化，電平信號(hào)輸入控制電路模塊7，控制電路模塊7輸出控制指令給車體9。實(shí)施例1 工作原理車體9上安裝有控制電路模塊7、循跡電路模塊4、感應(yīng)探頭L等部件，在車體9的左右兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)動(dòng)力電機(jī)10，通過控制兩個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和方向，來控制車體9的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向。本實(shí)用新型采用金屬探測器作循跡器件，用金屬鋁箔作為軌跡帶1，即軌跡線路，用金屬感應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)小車的循跡功能。所用金屬探測器由金屬探測器電路5和感應(yīng)探頭L組成，金屬探測器里有一個(gè)電磁振蕩電路，該振蕩信號(hào)通過感應(yīng)探頭L形成交變磁場輻射出去，若附近存在金屬物體，交變磁場能在金屬物體內(nèi)感應(yīng)出渦流，感應(yīng)探頭L的能耗增加，金屬探測器電路5的振蕩會(huì)減弱直至停止振蕩。感應(yīng)探頭L接近金屬物體時(shí)，金屬探測器電路5輸出端口的電平會(huì)發(fā)生變化，由高電平跳變?yōu)榈碗娖交蛴傻碗娖教優(yōu)楦唠娖健１緦?shí)用新型所涉及的循跡電路模塊4，其上面安裝了多個(gè)功能相同的金屬探測器電路 5，每個(gè)電路都連接著一個(gè)感應(yīng)探頭L，利用感應(yīng)探頭L來檢測路面軌跡線路信息。本實(shí)用新型所述感應(yīng)探頭L，是在磁芯上繞制漆包線線圈制作的電感元件，所用磁芯采用E型磁芯及罐型磁芯。把數(shù)個(gè)感應(yīng)探頭L按一定要求排列后，安裝在小車前端接近地面的位置，用金屬鋁箔膠帶粘貼在地面形成鋁箔軌跡線路，小車跨置在軌跡線路上，運(yùn)行時(shí)，排列在中間的感應(yīng)探頭L在軌跡線路上方接近鋁箔的位置，此時(shí)循跡電路模塊4輸出的電平信號(hào)使控制電路給出讓小車正常前進(jìn)的指令，當(dāng)小車偏離軌跡線時(shí)，中間的感應(yīng)探頭L會(huì)有一個(gè)從左邊或右邊離開軌跡線路，循跡電路模塊4輸出的電平信號(hào)使控制電路給出讓小車右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)的控制指令，在小車偏離軌跡線路比較嚴(yán)重時(shí)或在軌跡線路拐彎的地方，處于右側(cè)的循跡探頭或左側(cè)的循跡探頭會(huì)接近軌跡線路，金屬感應(yīng)模塊輸出的電平信號(hào)會(huì)使控制電路給出讓小車較大幅度轉(zhuǎn)彎的指令?？刂齐娐纺K7中安裝有單片機(jī)IC，其中載有電路控制軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車傳感器信號(hào)的檢測和運(yùn)行控制。圖1是用于本實(shí)施例的金屬探測電路原理圖，電感線圈L、電容C1、C2、C3，三極管 VTl等組成了一個(gè)電感三點(diǎn)式振蕩電路，工作時(shí)，產(chǎn)生的正弦波信號(hào)由VTl發(fā)射極輸出，經(jīng) VT2放大后，由D1、D2、C6等倍壓整流、濾波，使三極管VT3的基極獲得一定幅度的基極電壓而導(dǎo)通，其集電極輸出低電平，LED導(dǎo)通發(fā)光。若把電感線圈L靠近金屬物體，線圈的變化磁場會(huì)在金屬物體內(nèi)感應(yīng)出渦流而產(chǎn)生鐵損，線圈的Q值下降，Q = XL (感抗)/ R (電阻)， 電路振蕩減弱直至停止振蕩。作用在VT3基極上的電壓消失，三極管VT3由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗?其集電極輸出高電平，LED熄滅。調(diào)整電位器RP電阻的大小，可改變電路的正反饋幅度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬探測器靈敏度的調(diào)整。在小車上，安裝多個(gè)金屬探測器電路5，就可以同時(shí)檢測多個(gè)位點(diǎn)的線路狀態(tài)，提高小車運(yùn)行的控制精度。圖3是本實(shí)用新型循跡電路模塊，在循跡電路模塊4上，安裝了四個(gè)功能相同的金屬探測器電路5，可以同時(shí)檢測四個(gè)位點(diǎn)的軌跡線路狀態(tài)。安裝時(shí)，先將循跡電路模塊4上的探測器電路通過連接線3與感應(yīng)探頭L連接起來，然后調(diào)節(jié)電位器RP，使LED正好發(fā)光， 用一枚硬幣從下方慢慢靠近感應(yīng)探頭L，直至LED正好熄滅，此時(shí)，感應(yīng)探頭L和硬幣之間的距離體現(xiàn)為探測器的探測靈敏度，距離越大，靈敏度越高。反復(fù)調(diào)節(jié)電位器RP，使幾個(gè)探測器電路的靈敏度在IOmm左右。將金屬探測器電路5的輸出端通過第二排線6連接至圖 2控制電路模塊7，控制電路模塊7上的單片機(jī)IC電路通過檢測該輸入端口的信號(hào)變化，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過輸出端口的連接線8，驅(qū)動(dòng)小車車體上的動(dòng)力電機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)循跡線路信息的檢測和小車運(yùn)行狀態(tài)的控制。圖5從小車正面進(jìn)一步展示了本實(shí)施方式中各模塊的安裝情況，特別是感應(yīng)探頭 L的安裝位置情況，四個(gè)感應(yīng)探頭L通過支架2安裝到小車前方靠近地面位置，支架2的高
5度可以通過安裝螺桿15進(jìn)行調(diào)整，使探頭下端距地面的高度不小于5mm，中間的兩個(gè)探頭要根據(jù)粘貼在地面的鋁箔膠帶的寬度決定兩者間的距離，該距離應(yīng)小于膠帶的寬度，兩旁的探頭安裝在靠近車輪位置。 圖6是本實(shí)施例中所用感應(yīng)探頭L的外形圖，其在E13磁芯上用漆包線繞制，電感量為ImH左右。
權(quán)利要求1.一種感應(yīng)式循跡小車，包括車體(9 )、車體(9 )設(shè)有控制電路模塊(7 )，車體(9 )安裝有動(dòng)力電機(jī)(10)、動(dòng)力輪(12)、導(dǎo)向輪(11)、電源(13)，控制電路模塊(7)設(shè)有單片機(jī)IC， 所述動(dòng)力電機(jī)(10 )、電源(13 )與控制電路模塊(7 )連接，其特征在于車體(9 )設(shè)有循跡電路模塊(4)，循跡電路模塊(4)設(shè)有金屬探測器電路(5)，金屬探測器電路(5)通過連接線 (3)與感應(yīng)探頭(L)連接，金屬探測器電路(5)與控制電路模塊(7)連接，車體(9)下方設(shè)有軌跡帶(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種感應(yīng)式循跡小車，其特征在于所述金屬探測器電路(5)為多個(gè)，每個(gè)金屬探測器電路(5)連接一個(gè)感應(yīng)探頭(L)，每個(gè)金屬探測器電路(5)均設(shè)有電位器RP和LED燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種感應(yīng)式循跡小車，其特征在于所述感應(yīng)探頭(L)通過支架 (2)安裝在車體(9)上，支架(2)設(shè)有螺桿(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種感應(yīng)式循跡小車，其特征在于所述軌跡帶(1)為鋁箔膠市ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種感應(yīng)式循跡小車，其特征在于所述軌跡帶(1)為背面設(shè)有鋁箔膠帶的寫真紙或噴繪布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種感應(yīng)式循跡小車，其特征在于所述感應(yīng)探頭(L) 由磁芯上繞制漆包線線圈而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種感應(yīng)式循跡小車，其特征在于所述磁芯為E型磁芯、罐型磁芯或工字磁芯。
專利摘要一種感應(yīng)式循跡小車，在循跡電路模塊上安裝有多個(gè)功能相同的金屬探測器電路，各電路的輸出端口通過連接線與控制電路模塊連接、輸入端與感應(yīng)探頭連接，各金屬探測器電路都設(shè)有一個(gè)可以調(diào)節(jié)探測靈敏度的電位器RP，當(dāng)感應(yīng)探頭靠近金屬物體時(shí)，金屬探測器電路輸出端口的電平會(huì)發(fā)生變化，電平信號(hào)輸入控制電路模塊，控制電路模塊輸出控制指令給車體。本實(shí)用新型用鋁箔膠帶代替黑色膠帶作小車軌跡線路，提高了循跡小車運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，拓寬了循跡小車活動(dòng)的空間。同時(shí)，可以把鋁箔膠帶粘貼在繪制有不同圖案的寫真紙或噴繪布的背面，形成隱形軌跡線路?？梢詰?yīng)用于各種動(dòng)態(tài)的樓盤模型、商業(yè)模型，軍事模型的演示。
文檔編號(hào)G05D1/02GK202003229SQ20112011131
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者劉遠(yuǎn)明, 李道霖, 王宏偉 申請(qǐng)人:三峽電力職業(yè)學(xué)院