一種高自動(dòng)化平衡控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高自動(dòng)化平衡控制系統(tǒng)，該平衡控制系統(tǒng)主要包括主控制芯片、運(yùn)動(dòng)控制模塊、傾角檢測(cè)模塊、光電尋線模塊、電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)、車體，通過(guò)控制電動(dòng)小車的運(yùn)行來(lái)使系統(tǒng)保持平衡。小車的車頭部分安裝的是反射式紅外對(duì)管組，用來(lái)探測(cè)路面黑線。在小車的前輪之間，安裝了轉(zhuǎn)向舵機(jī)，用來(lái)接收單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，控制前輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)以控制小車的行駛方向。在小車車體的中間部位，安裝了傾角傳感器。車體中間稍靠后的小車底盤上，是安放電池的位置，因?yàn)殡姵厥请妱?dòng)車各部分中最重的一個(gè)器件，把它裝在小車中間，可以起到穩(wěn)定小車重心的作用。
【專利說(shuō)明】一種高自動(dòng)化平衡控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種自平衡控制系統(tǒng)，具體的應(yīng)用范圍很廣泛，如在充滿風(fēng)浪的海洋上航行的船舶上的物體保持平衡、汽車自動(dòng)平衡等領(lǐng)域的自平衡控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)平衡系統(tǒng)多年來(lái)一直是工程技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＴ擁?xiàng)技術(shù)不僅可以消除運(yùn)行中隨機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)不平衡、實(shí)時(shí)減小設(shè)備振動(dòng)，而且可以有效延長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行周期、減少故障停機(jī)、降低維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)可觀。同時(shí)其潛在的應(yīng)用范圍極為廣泛，目前已知的應(yīng)用報(bào)道，有船舶、汽車、飛機(jī)等機(jī)械設(shè)備，事實(shí)上，任何需要保持水平穩(wěn)定的機(jī)械機(jī)構(gòu)都是其潛在應(yīng)用對(duì)象，因而自動(dòng)平衡技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景非常廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)化程度高的自平衡系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]它主要包括主控制芯片、運(yùn)動(dòng)控制模塊、傾角檢測(cè)模塊、光電尋線模塊、電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)、車體，通過(guò)控制電動(dòng)小車的運(yùn)行來(lái)使系統(tǒng)保持平衡。
[0006]它的工作原理是:
[0007]小車的車頭部分安裝的是反射式紅外對(duì)管組，用來(lái)探測(cè)路面黑線。在小車的前輪之間，安裝了轉(zhuǎn)向舵機(jī)，用來(lái)接收單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，控制前輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)以控制小車的行駛方向。在小車車體的中間部位，安裝了傾角傳感器。車體中間稍靠后的小車底盤上，是安放電池的位置，因?yàn)殡姵厥请妱?dòng)車各部分中最重的一個(gè)器件，把它裝在小車中間，可以起到穩(wěn)定小車重心的作用。電池的上方，是各模塊電路板，由于不止一塊，因此用支架將它們層疊起來(lái)，這樣可以節(jié)約空間。
[0008]它的工作動(dòng)作過(guò)程是這樣的:
[0009]自動(dòng)滑動(dòng)車是系統(tǒng)硬件的主體部分，系統(tǒng)的全部模塊電路板以及檢測(cè)器件和動(dòng)力設(shè)備都要安裝在小車車身上。
[0010]小車的車頭部分安裝的是反射式紅外對(duì)管組，用來(lái)探測(cè)路面黑線。
[0011]在小車的前輪之間，安裝了轉(zhuǎn)向舵機(jī)，用來(lái)接收單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，控制前輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)以控制小車的行駛方向。
[0012]在小車車體的中間部位，安裝了傾角傳感器，這是因?yàn)閮A角傳感器需要實(shí)時(shí)的檢測(cè)裝載系統(tǒng)的角度并將信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后傳給單片機(jī)，以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而車體中間的角度變化最能反映實(shí)際的蹺蹺板傾角情況，因此傾角傳感器要安裝在車體的最中間。
[0013]車體中間稍靠后的小車底盤上，是安放電池的位置，因?yàn)殡姵厥请妱?dòng)車各部分中最重的一個(gè)器件，把它裝在小車中間，可以起到穩(wěn)定小車重心的作用。[0014]電池的上方，是各模塊電路板，由于不止一塊，因此用支架將它們層疊起來(lái)，這樣可以節(jié)約空間。
[0015]車體后部的后輪之間，是直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)小車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，作為動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，通過(guò)單片機(jī)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停轉(zhuǎn)，從而控制小車前進(jìn)、后退與停車。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]實(shí)現(xiàn)較高程度的自動(dòng)化。
[0018]可以應(yīng)用多種場(chǎng)合。
[0019]平衡調(diào)節(jié)精度較高，響應(yīng)速度較快。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合圖1，小車的車頭部分安裝的是反射式紅外對(duì)管組，用來(lái)探測(cè)路面黑線。在小車的前輪之間，安裝了轉(zhuǎn)向舵機(jī)，用來(lái)接收單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，控制前輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)以控制小車的行駛方向。在小車車體的中間部位，安裝了傾角傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)裝載系統(tǒng)的角度傳給單片機(jī)，以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而車體中間的角度變化最能反映實(shí)際的蹺蹺板傾角情況，因此傾角傳感器要安裝在車體的最中間。車體中間稍靠后的小車底盤上，是安放電池的位置，因?yàn)殡姵厥请妱?dòng)車各部分中最重的一個(gè)器件，把它裝在小車中間，可以起到穩(wěn)定小車重心的作用。電池的上方，是各模塊電路板，由于不止一塊，因此用支架將它們層疊起來(lái)，這樣可以節(jié)約空間。車體后部的后輪之間，是直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)小車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，作為動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，通過(guò)單片機(jī)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停轉(zhuǎn)，從而控制小車前進(jìn)、后退與停車。
【權(quán)利要求】
1.一種自平衡控制系統(tǒng)，它主要包括主控制芯片、運(yùn)動(dòng)控制模塊、傾角檢測(cè)模塊、光電尋線模塊、電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)、車體，通過(guò)控制電動(dòng)小車的運(yùn)行來(lái)使系統(tǒng)保持平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自平衡控制系統(tǒng)，其特征是:小車的車頭部分安裝的是反射式紅外對(duì)管組，用來(lái)探測(cè)路面黑線，在小車的前輪之間，安裝了轉(zhuǎn)向舵機(jī)，用來(lái)接收單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，控制前輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)以控制小車的行駛方向，在小車車體的中間部位，安裝了傾角傳感器，車體中間稍靠后的小車底盤上，是安放電池的位置，因?yàn)殡姵厥请妱?dòng)車各部分中最重的一個(gè)器件，把它裝在小車中間，可以起到穩(wěn)定小車重心的作用，電池的上方，是各模塊電路板，由于不止一塊，因此用支架將它們層疊起來(lái)，這樣可以節(jié)約空間。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK103869812SQ201210525496
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月8日
【發(fā)明者】王瑛, 李忠喜 申請(qǐng)人:哈爾濱恒譽(yù)名翔科技有限公司