一種電磁智能小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電磁智能小車，更具體的說，尤其涉及一種可在教學(xué)、科研或比賽中應(yīng)用的電磁智能小車。
【背景技術(shù)】
[0002]在教學(xué)和研究方面，自動控制是重要研究方面，對于無人駕駛的車輛來說，可通過導(dǎo)軌、GPS定位控制其運動軌跡。然而在諸多場合，譬如生產(chǎn)車間，鋪設(shè)導(dǎo)軌會給生產(chǎn)帶來極大的不變，不能設(shè)置有軌的車輛；GPS定位存在較大的誤差，對于需精準控制車輛運動軌跡的場合不適用。
[0003]電磁感應(yīng)可發(fā)生于兩間隔一定距離設(shè)置的兩通電線圈之間，如果在地面中按照預(yù)定的軌跡敷設(shè)線圈，在車輛上設(shè)置與其進行電磁感應(yīng)的線圈，將會使車輛的運動軌跡始終與敷設(shè)的線圈相一致。但現(xiàn)在還沒有一種這樣的設(shè)備，可供教學(xué)、科研或者賽車之用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種電磁智能小車。
[0005]本實用新型的電磁智能小車，包括車架、兩前車輪、兩后車輪以及設(shè)置于車架上的電路板，兩前車輪之間設(shè)置有轉(zhuǎn)向連桿，車架的前端設(shè)置通過轉(zhuǎn)向連桿驅(qū)使兩前車輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向舵機，車架的后端設(shè)置有驅(qū)使兩后車輪進行轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機；其特別之處在于:所述電路板上設(shè)置有控制小車運行的電路部分，所述電路部分由單片機、蓄電池、電磁傳感器和速度傳感器組成，單片機具有采集、運算和控制作用，電磁傳感器、速度傳感器均與單片機的輸入端相連接，速度傳感器由于測量小車的速度，電磁傳感器用于與敷設(shè)于地面中的通電線圈相配合并產(chǎn)生感應(yīng)電流；單片機的輸出端與轉(zhuǎn)向舵機、驅(qū)動電機的控制端相連接，以控制小車的方向和速度。
[0006]本實用新型的電磁智能小車，包括電源管理模塊，所述蓄電池與電源管理模塊的輸入端相連接，電源管理模塊的輸出端與單片機、轉(zhuǎn)向舵機和驅(qū)動電機均相連接。
[0007]本實用新型的電磁智能小車，所述兩前車輪通過前輪軸設(shè)置于車架上，兩后車輪通過后輪軸設(shè)置于車架上，所述前輪軸和后輪軸上均設(shè)置有差速器。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型的電磁智能小車，通過在小車的車架上設(shè)置轉(zhuǎn)向舵機和驅(qū)動電機，可驅(qū)使小車完成轉(zhuǎn)向和動作；通過設(shè)置于單片機相連接的電磁傳感器和速度傳感器，利用速度傳感器可獲取小車的行駛速度，利用電磁傳感器與通電線圈的配合所感應(yīng)出的電流，即可控制小車始終沿通電線圈所敷設(shè)的路徑運動。
[0009]本實用新型的小車，依據(jù)電磁傳感器所判斷出的通電線圈的路徑，通過對轉(zhuǎn)向舵機的控制，可控制小車始終沿通電線圈的布設(shè)路徑運動，這對工廠內(nèi)的無軌載重車、無人賽車的研究和制作都具有指導(dǎo)意義，有利于教學(xué)、科研之用，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、有益效果顯著的有點，適于應(yīng)用推廣。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的電磁智能小車的應(yīng)用原理圖；
[0011]圖2為本實用新型的電磁智能小車的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0012]圖3為本實用新型中電路部分的原理圖。
[0013]圖中:1通電線圈，2小車，3車架，4前車輪，5后車輪，6電路板，7轉(zhuǎn)向連桿，8轉(zhuǎn)向舵機，9驅(qū)動電機，10單片機，11電磁傳感器，12速度傳感器，13蓄電池，14電源管理模塊。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1所示，給出了本實用新型的電磁智能小車的應(yīng)用原理圖，所示的通電線圈1敷設(shè)于地面之下，這樣不會影響地面的平整性，使其應(yīng)用范圍更加廣泛。小車1要沿敷設(shè)的通電線圈1的路徑進行行駛，如將通電線纜1敷設(shè)于廠房的兩個生產(chǎn)工序之間，以便沿設(shè)定的路徑運送貨物；再如通電線圈1作為比賽的軌道，使比賽車輛沿通電線圈1的路徑行駛。
[0016]如圖2和圖3所示，分別給出了本實用新型的電磁智能小車的結(jié)構(gòu)原理圖和電路原理圖，所示的電磁智能小車由車架3、兩前車輪4、兩后車輪5、電路板6、轉(zhuǎn)向連桿7、轉(zhuǎn)向舵機8以及驅(qū)動電機9組成，所示的車架3起固定和支撐作用，兩個前車輪4設(shè)置于車架3的前端，兩個后車輪5設(shè)置于車架3的后端。兩前車輪4和兩后車輪5分別通過前輪軸和后輪軸設(shè)置于車架3上，前輪軸和后輪軸上均設(shè)置有差速器，以保證小車的正常轉(zhuǎn)向功能。
[0017]所示的兩前車輪4之間還設(shè)置有轉(zhuǎn)向連桿7，轉(zhuǎn)向舵機8設(shè)置于小車2的前端，轉(zhuǎn)向舵機8通過轉(zhuǎn)向連桿7驅(qū)使前車輪4進行轉(zhuǎn)向。驅(qū)動電機9設(shè)置于小車2的后端，驅(qū)動電機9通過后輪軸驅(qū)使兩后車輪5轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)小車的行駛。電路板6設(shè)置于車架3上，電路板6上設(shè)置有電路部分，圖3給出了電路部分的原理圖。
[0018]所示的電路部分由單片機10、蓄電池13、電源管理模塊14、電磁傳感器11和速度傳感器12組成，所示的單片機10具有信號采集、數(shù)據(jù)運算和控制輸出的作用。蓄電池13給小車的運行提供電能，蓄電池13的輸出端與電源管理模塊14的輸入端相連接，電源管理模塊14用于將蓄電池13的輸入，轉(zhuǎn)化為不同等級的電壓，以供單片機10、轉(zhuǎn)向舵機8和驅(qū)動電機9之用。
[0019]所示的電磁傳感器11和速度傳感器12均與單片機10的輸入端相連接，電磁傳感器11與敷設(shè)于地面中的通電線圈11相配合，通過與通電線圈1電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果下車2的行駛方向可將電磁傳感器11的感應(yīng)電流始終保持在一定范圍之內(nèi)，則表明小車始終處于通電線圈1的上方，也就確保了小車2始終沿通電線圈的敷設(shè)路徑運動。速度傳感器12用于測量小車2的形式速度，通過速度傳感器12采集的速度值，作為控制驅(qū)動電機9運行的參考值，可將小車2的形式速度控制在合適的范圍之內(nèi)。
[0020]轉(zhuǎn)向舵機8和驅(qū)動電機9的控制端分別與單片機10的不同輸出端相連接，單片機10通過轉(zhuǎn)向舵機8控制小車2的轉(zhuǎn)向動作，通過驅(qū)動電機9控制小車的運行速度。單片機10均通過PWM信號控制轉(zhuǎn)向舵機8和驅(qū)動電機9的運行，在轉(zhuǎn)向舵機8的控制過程中，單片機10通過控制PWM脈沖的占空比即可控制轉(zhuǎn)向舵機8的轉(zhuǎn)向角度，以實現(xiàn)對小車2轉(zhuǎn)向的精準控制。單片機10輸出的PWM信號通過Η橋驅(qū)動電路驅(qū)使驅(qū)動電機9的運行。
[0021]在運行的過程中:單片機10通過電磁傳感器11輸入的電壓大小，來判斷電磁傳感器11所感應(yīng)的電流大小，并通過轉(zhuǎn)向舵機8對小車行駛方向的控制，使電磁傳感器11感應(yīng)的電流始終維持在一定范圍之內(nèi)，以控制小車2始終沿通電線圈1的布設(shè)路徑行駛。單片機10通過速度傳感器12獲取小車2的行駛速度，并通過對驅(qū)動電機9的控制，將小車的行駛速度控制在一定范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電磁智能小車，包括車架(3)、兩前車輪(4)、兩后車輪(5)以及設(shè)置于車架上的電路板(6)，兩前車輪之間設(shè)置有轉(zhuǎn)向連桿(7)，車架的前端設(shè)置通過轉(zhuǎn)向連桿驅(qū)使兩前車輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向舵機(8)，車架的后端設(shè)置有驅(qū)使兩后車輪進行轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(9);其特征在于:所述電路板上設(shè)置有控制小車運行的電路部分，所述電路部分由單片機(10)、蓄電池(13)、電磁傳感器(11)和速度傳感器(12)組成，單片機具有采集、運算和控制作用，電磁傳感器、速度傳感器均與單片機的輸入端相連接，速度傳感器由于測量小車的速度，電磁傳感器用于與敷設(shè)于地面中的通電線圈(1)相配合并產(chǎn)生感應(yīng)電流；單片機的輸出端與轉(zhuǎn)向舵機、驅(qū)動電機的控制端相連接，以控制小車的方向和速度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁智能小車，其特征在于:包括電源管理模塊(14)，所述蓄電池(13)與電源管理模塊的輸入端相連接，電源管理模塊的輸出端與單片機(10)、轉(zhuǎn)向舵機(8)和驅(qū)動電機(9)均相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁智能小車，其特征在于:所述兩前車輪(4)通過前輪軸設(shè)置于車架(3)上，兩后車輪(5)通過后輪軸設(shè)置于車架上，所述前輪軸和后輪軸上均設(shè)置有差速器。
【專利摘要】本實用新型的電磁智能小車，包括車架、兩前車輪、兩后車輪以及設(shè)置于車架上的電路板，特征在于：電路板上設(shè)置有控制小車運行的電路部分，所述電路部分由單片機、蓄電池、電磁傳感器和速度傳感器組成，單片機具有采集、運算和控制作用，電磁傳感器、速度傳感器均與單片機的輸入端相連接，速度傳感器由于測量小車的速度，電磁傳感器用于與敷設(shè)于地面中的通電線圈相配合并產(chǎn)生感應(yīng)電流。本實用新型的小車，可控制小車始終沿通電線圈的布設(shè)路徑運動，這對工廠內(nèi)的無軌載重車、無人賽車的研究和制作都具有指導(dǎo)意義，有利于教學(xué)、科研之用，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、有益效果顯著的有點，適于應(yīng)用推廣。
【IPC分類】G05D1/02, G01C21/04
【公開號】CN205139701
【申請?zhí)枴緾N201520870917
【發(fā)明人】邢進
【申請人】濱州學(xué)院, 邢進
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月4日