一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能車雙舵機(jī)四驅(qū)轉(zhuǎn)向和自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能車的轉(zhuǎn)向技術(shù)一般是單舵機(jī)兩輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，單舵機(jī)兩輪轉(zhuǎn)向需要的空間大，不夠靈活和機(jī)動(dòng)性較等缺點(diǎn)。而四舵機(jī)四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)尚未成熟，并且存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜和算法復(fù)雜等缺點(diǎn)不能充分應(yīng)用于車輛上。智能小車通過各種傳感器系統(tǒng)感知外界環(huán)境和自身狀態(tài)，在復(fù)雜的已知或者未知環(huán)境中自主移動(dòng)并完成響應(yīng)任務(wù)。采用多傳感器模式可避免探測(cè)死角。因此避障裝置成為智能小車必備的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】中所涉及的缺陷，提供一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，包括兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器、中央數(shù)據(jù)處理模塊和支架；
所述支架用于固定四個(gè)車輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器和中央數(shù)據(jù)處理豐吳塊；
所述四個(gè)電機(jī)分別和兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪一一對(duì)應(yīng)連接，用于提供車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力；
所述兩個(gè)舵機(jī)中的一個(gè)用于控制兩個(gè)前輪的行進(jìn)方向，另一個(gè)用于控制兩個(gè)后輪的行進(jìn)方向；
所述四個(gè)超聲波傳感器中的兩個(gè)分別設(shè)置在所述支架的兩側(cè)，用于感應(yīng)小車兩側(cè)的障礙物；另外兩個(gè)分別設(shè)置在兩個(gè)舵機(jī)上，用于感應(yīng)小車兩個(gè)前輪行進(jìn)方向上以及兩個(gè)后輪行進(jìn)方向上的障礙物；
所述中央處理模塊分別和四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器電氣相連，用于根據(jù)四個(gè)超聲波傳感器的感應(yīng)結(jié)果控制四個(gè)電機(jī)和兩個(gè)舵機(jī)工作。
[0005]作為本發(fā)明一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述電機(jī)為直流減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0006]作為本發(fā)明一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊采用Arduino單片機(jī)。
[0007]作為本發(fā)明一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述Arduino單片機(jī)的型號(hào)為Arduino Mega 2560。
[0008]本發(fā)明采用超聲波傳感器作為障礙物的定位和測(cè)量器件，它具有靈敏度高，測(cè)量角度大，抗干擾能力強(qiáng)，不受太陽光等外界環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)，更適合戶外使用。
[0009]中央數(shù)據(jù)處理模塊采用Arduino單片機(jī)作為處理器，其功耗低，工作溫度范圍寬，性能穩(wěn)定。
[0010]當(dāng)兩個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)向及角度相同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)斜行；當(dāng)兩個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)向相反時(shí)，可較大程度減少低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑，便于狹窄路面進(jìn)行U型轉(zhuǎn)彎。
[0011]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；
2.雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)能增加車輛移動(dòng)與轉(zhuǎn)向的靈活性和信息控制的準(zhǔn)確性，從而實(shí)現(xiàn)斜行，最小半徑轉(zhuǎn)彎等功能；
3.能夠減小車輛低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑、提高車輛高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性、增加車輛的機(jī)動(dòng)性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中，1-車輪，2-支架，3-超聲波傳感器，4-Arduino單片機(jī)，5-舵機(jī)，6-驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，本發(fā)明公開了一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，包括兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器、中央數(shù)據(jù)處理模塊和支架；
所述支架用于固定四個(gè)車輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器和中央數(shù)據(jù)處理豐吳塊；
所述四個(gè)電機(jī)分別和兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪一一對(duì)應(yīng)連接，用于提供車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力；
所述兩個(gè)舵機(jī)中的一個(gè)用于控制兩個(gè)前輪的行進(jìn)方向，另一個(gè)用于控制兩個(gè)后輪的行進(jìn)方向；
所述四個(gè)超聲波傳感器中的兩個(gè)分別設(shè)置在所述支架的兩側(cè)，用于感應(yīng)小車兩側(cè)的障礙物；另外兩個(gè)分別設(shè)置在兩個(gè)舵機(jī)上，用于感應(yīng)小車兩個(gè)前輪行進(jìn)方向上以及兩個(gè)后輪行進(jìn)方向上的障礙物；
所述中央處理模塊分別和四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器電氣相連，用于根據(jù)四個(gè)超聲波傳感器的感應(yīng)結(jié)果控制四個(gè)電機(jī)和兩個(gè)舵機(jī)工作。
[0015]所述電機(jī)優(yōu)先采用直流減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0016]所述中央數(shù)據(jù)處理模塊采用Arduino單片機(jī)，優(yōu)先采用Arduino Mega 2560。
[0017]本發(fā)明采用超聲波傳感器作為障礙物的定位和測(cè)量器件，它具有靈敏度高，測(cè)量角度大，抗干擾能力強(qiáng)，不受太陽光等外界環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)，更適合戶外使用。
[0018]中央數(shù)據(jù)處理模塊采用Arduino單片機(jī)作為處理器，其功耗低，工作溫度范圍寬，性能穩(wěn)定。
[0019]當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí)，超聲波傳感器會(huì)接受到返回的超聲波信號(hào)，并將超聲波信號(hào)高轉(zhuǎn)化為模擬新高傳給Arduino單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)接收到的模擬信號(hào)計(jì)算障礙物的位置和距離，根據(jù)避障策略選擇合適的路線運(yùn)行，達(dá)到避障的目的。
[0020]當(dāng)兩個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)向及角度相同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)斜行；當(dāng)兩個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)向相反時(shí)，可較大程度減少低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑，便于狹窄路面進(jìn)行U型轉(zhuǎn)彎。
[0021]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0022]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，其特征在于，包括兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器、中央數(shù)據(jù)處理模塊和支架； 所述支架用于固定四個(gè)車輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器和中央數(shù)據(jù)處理豐吳塊； 所述四個(gè)電機(jī)分別和兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪一一對(duì)應(yīng)連接，用于提供車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力； 所述兩個(gè)舵機(jī)中的一個(gè)用于控制兩個(gè)前輪的行進(jìn)方向，另一個(gè)用于控制兩個(gè)后輪的行進(jìn)方向； 所述四個(gè)超聲波傳感器中的兩個(gè)分別設(shè)置在所述支架的兩側(cè)，用于感應(yīng)小車兩側(cè)的障礙物；另外兩個(gè)分別設(shè)置在兩個(gè)舵機(jī)上，用于感應(yīng)小車兩個(gè)前輪行進(jìn)方向上以及兩個(gè)后輪行進(jìn)方向上的障礙物； 所述中央處理模塊分別和四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器電氣相連，用于根據(jù)四個(gè)超聲波傳感器的感應(yīng)結(jié)果控制四個(gè)電機(jī)和兩個(gè)舵機(jī)工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，其特征在于，所述電機(jī)為直流減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，其特征在于，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊采用Arduino單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，其特征在于，所述Arduino單片機(jī)的型號(hào)為Arduino Mega 2560。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙舵機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)全方位超聲波探測(cè)的小車，包括兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪、四個(gè)電機(jī)、兩個(gè)舵機(jī)、四個(gè)超聲波傳感器、中央數(shù)據(jù)處理模塊和支架，四個(gè)電機(jī)用于提供車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力；兩個(gè)舵機(jī)中的一個(gè)用于控制兩個(gè)前輪的行進(jìn)方向，另一個(gè)用于控制兩個(gè)后輪的行進(jìn)方向；四個(gè)超聲波傳感器中的兩個(gè)分別設(shè)置在所述支架的兩側(cè)，用于感應(yīng)小車兩側(cè)的障礙物；另外兩個(gè)分別設(shè)置在兩個(gè)舵機(jī)上，用于感應(yīng)小車兩個(gè)前輪行進(jìn)方向上以及兩個(gè)后輪行進(jìn)方向上的障礙物；中央處理模塊用于根據(jù)四個(gè)超聲波傳感器的感應(yīng)結(jié)果控制四個(gè)電機(jī)和兩個(gè)舵機(jī)工作。本發(fā)明采用舵機(jī)實(shí)現(xiàn)超聲波傳感器全方位檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)斜行、最小半徑轉(zhuǎn)彎的功能，增加了其機(jī)動(dòng)性。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號(hào)】CN104914861
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510180144
【發(fā)明人】王凱正, 林棻, 王浩
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日