本发明涉及一种移动机器人小车，尤其是涉及一种无线蓝牙移动机器人小车。
背景技术：
机器人是电子信息、计算机、以及自动化等科学技术发展的一个产物，机器人学的研究和发展在当今甚至未来将会受到越来越多的重视。如果把某些工业机器人视为对人类动作的模仿、再现，那么具有一定功能的机器人就能被当做是人类移动功能的模拟和模仿了。通常将这种具有移动功能的机器人称为移动机器人。
不同于传统的工业机器人(机械臂等)，移动机器人具有特殊的结构模型以及应用领域，移动机器人是指能够在室内、室外、以及复杂的路况情况自主运动的移动智能系统，是一种将周边环境检测、实时状态规划导航、运动控制以等多项功能集于一体的移动智能系统。在这块领域的研究内容涉及到图像实时处理、计算机视觉、传感器技术、自动控制原理，机械工程等多学科理论，体现了当代科学和人工智能技术的最新成果。
智能移动机器人的研究始于上世纪69年代末。在1966年至1972年，由斯坦福研究院的nilsnilssen和charlesrosen研发并取名了智能移动机器人。其目的是研究并且应用人工智能，能够在不同的环境下机器人可以自主的进行路径规划，环境检测，运动控制等。
在60年代后期，美国与前苏联也有过对智能移动机器人的研制，最著名的就是月球探测计划中，美国的“探测者”3号在地球端的操控下，完成了在月球上进行探测及其他任务。而前苏联的“登月者”20号，在无人驾驶的情况下登陆月球表面，对月球地质进行采集试验，并最终放进容器带回地球研究。
在70年代初期，日本的早稻田大学也有研制出模仿人类走路的智能移动机器人。而在工业领域，为了适应极端环境，在原子或者海洋的工作中这类机器人也发展的较为迅速。
而移动机器人随着时代的更替，在环境的应用和移动方式都在与时俱进，其研究方法也不同。但其还是有根本的基础技术是不会变的，其基本技术有：传感器检测技术，自动控制技术，路径规划导航技术，人工智能方面等。这些技术相当于人的眼睛、大脑、以及四肢。智能轮式移动机器人在移动方式上分为轮式，足式，混合式。其中轮式分为2轮，3轮，4轮，6轮，多轮等形式。智能移动机器人的自动控制方法从被动的遥控、监控向自主控制发展，综合应用机器视觉、路径规划、自动控制系统等人工智能等技术研发自主型移动机器人。
即使如此，机器人设计方面也有很多的不足。比如采用四轮机器人时，四轮的转向控制，处理器、驱动器、控制语言的选取，以及如何控制机器人按照既定的路线行进，进行有效的人机交互和合理的路径规划，这是机器人研究的一个重点和难点。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无线蓝牙移动机器人小车。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种无线蓝牙移动机器人小车，包括小车本体，该移动机器人小车还包括控制器、驱动模块和蓝牙模块，所述的小车本体包括4个驱动车轮，所述的驱动模块分别连接4个驱动车轮，所述的控制器连接驱动模块，所述的控制器还通过蓝牙模块连接控制终端。
所述的驱动模块包括2个l298n电机驱动模块，一个l298n电机驱动模块连接左上驱动车轮和左下驱动车轮，另一个l298n电机驱动模块连接右上驱动车轮和右下驱动车轮，所述的l298n电机驱动模块均连接至所述的控制器。
所述的控制器包括stc89c52单片机。
所述的蓝牙模块包括hc05蓝牙芯片。
所述的控制终端包括电脑、蓝牙主机、手机、pda和psp。
所述的控制终端控制小车本体做包括如下运动：前进、后退、原地左转和原地右转。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明利用蓝牙模块实现了小车本体和控制终端的通信连接，方便进行遥控，控制方便；
(2)本发明采用小车本体采用4个驱动车轮驱动行走，稳定可靠；
(3)本发明采用l298n电机驱动模块驱动车轮行走，驱动稳定可靠；
(4)本发明采用的hc05蓝牙芯片可以很方便与控制器连接，在室内可达最大10m通信距离，满足控制需求。
附图说明
图1为本发明无线蓝牙移动机器人小车的结构框图；
图2为本发明差速转向的原理示意图。
图中，1为小车本体，2为驱动模块，3为控制器，4为蓝牙模块，5为控制终端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种无线蓝牙移动机器人小车，包括小车本体1，该移动机器人小车还包括控制器3、驱动模块2和蓝牙模块4，小车本体1包括4个驱动车轮，驱动模块2分别连接4个驱动车轮，控制器3连接驱动模块2，控制器3还通过蓝牙模块4连接控制终端5。
车轮式移动机构根据轮数多少可以分为1轮、2轮、3轮、4轮、6轮以及多轮移动机构。
1轮移动机构，在实现上主要障碍是稳定性问题尚未解决，目前已经有人致力于直立控制的研究。
2轮移动机构，同样也是因为直立稳定性问题差而未能进入实用阶段，为此正在以摩托车和自行车为对象，用陀螺仪等检测出被控对象的当前的姿态，进行无人行走试验。
3轮移动机器人具有基本的稳定性，其主要问题是移动方向的控制。比较具有代表性的车体架构是两个后轮一个前轮舵机。当然也可采用两后轮同时驱动，靠两轮的转速差进行操舵的控制方法，此时，另外一个轮子只起到支撑的作用，采用这种轮式移动机构的时候，可以通过使两个驱动轮朝相反的方向转动，同时调整不同的速度，从而可以使车体实现四面转向，或者做弧线运动。
4轮式机器人的四个主轮分别由两个电机启动模块驱动(l298n)，每台电机驱动模块2分别连接电机的正负接线端，形成一个开环控制系统，在分别由输入端接受来自单片机的电平，从而控制车轮的正转、反转，以及转速大小的调整。
本发明采用4轮式移动结构，没有舵机，所以采用的转向方法是差速转向。由于4轮的差速转向跟2轮并无差异。本实施例以2轮差速转向为例说明差速转向的原理：
如图2所示，v1和v2分别为2个车轮的转速，vc表示v1和v2的合速度：
进而有：
其中：
式中：ω是机器人的角速度，r是圆周运动的半径，l是o1o2间的长度。
通过联立的方程，将ω、r视为应变量，即可解出方程得：
由(3)可以看出：当v1＝v2时，ω＝0，小车做直线运动。当v1＝-v2时，vc＝r＝0，小车原地自转。当v1≠v2且v1≠-v2时，
驱动模块2包括2个l298n电机驱动模块2，一个l298n电机驱动模块2连接左上驱动车轮和左下驱动车轮，另一个l298n电机驱动模块2连接右上驱动车轮和右下驱动车轮，l298n电机驱动模块2均连接至控制器3。l298n是由st公司生产的一款电机驱动模块2，该模块适应性强，最高能承受46v的电压，以及4a的电流。该驱动有15引脚封装，其中类别分为输入输出、供电，pwm使能模块，其特色是具有一个5v转换的供电口，可以正好提供单片机的供电，并且价格便宜，是实验的理想器材。l298n驱动模块2有4个输出输出引脚，如果要分别控制4个轮子单独驱动的话那么两个引脚控制一个电机，则一共需要用到2个l298n模块，由于本发明驱动的电机要求12v电源，l298n也符合这一要求，价格也比较便宜。
控制器3包括stc89c52单片机，stc89c52单片机芯片是由stc公司生产的微控制器3，具有8k字节系统可编程flash存储器。具有一种低功耗、高性能的特点。该单片机使用经典的mcs-51内核，但与时俱进做了很多技术上的改进从而使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在芯片上，该单片机可以作为很多嵌入式系统的选择。
标准功能如下：最高运作频率35mhz，6t/12t可选。512字节ram，看门狗定时器，8k字节flash，32位i/o口线，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)，全双工串行口。另外stc89c52可降至0hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，cpu停止工作，允许ram、定时器/计数器、串口、中断继续工作，内置4kbeeprom，max810复位电路。掉电的情况，ram内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
蓝牙模块4包括hc05蓝牙芯片，hc05是一款主从一体可以设置的蓝牙芯片，具有传统蓝牙技术的功能，模块的接口有串口、spi接口、usb接口，产品开发中选用了串口进行通信。可以同各种带蓝牙功能的电脑、蓝牙主机、手机、pda、psp等智能终端配对，该模块支持非常宽的波特率范围：4800～1382400，并且模块兼容5v或者3.3v的单片机系统，可以很方便与其进行连接。使用灵活、方便。hc05经过测试在室内可达10m以内的通信距离。hc05模块非常小巧(16mm*32mm)，模块通过6个2.54mm间距的排针与外部连接。另外，蓝牙模块4自带了一个状态指示灯：sta。该灯有3种状态，分别为：
(1)在模块上电的同时(也可以使之前)，将key设置为高电平(接vcc)，此时sta慢闪，一秒闪一次，模块进入at状态，且此时波特率固定为38400。
(2)在模块上电的时候，将key悬空或者接gnd，此时sta快闪，1秒2次，表示模块进入配对状态。如果此时将key再次拉高，模块也会进入at状态，但是sta依旧保持快闪。
(3)模块配对成功，此时sta双闪，一次山2下，2秒闪一下。有了sta指示灯，就可以很方便的判断模块的当前状态，方便使用。
通过hc05蓝牙串口模块，任何单片机(3.3v/5v电源)都可很方便的实现蓝牙通信，从而与包括电脑、手机、平板电脑等各种带蓝牙的设备连接。
控制终端5包括电脑、蓝牙主机、手机、pda和psp。控制终端5上采用了二次开发平台wex5来进行apk程序的设计，控制小车本体1做包括如下运动：前进、后退、原地左转和原地右转，进而可以实现机器人的路径规划及控制，app控制界面右边的1～9按钮是pwm脉冲调宽按钮，可以进行调速。选择wex5的原因主要有：
(1)开源模式
wex5采用的是apache许可证开源模式，商业友好，完全免费。开发出来的应用，每一行代码都在你手里，发布部署无任何限制，自由，免费。
(2)跨平台多前端应用开发，支持app、web和微信应用快速开发.
(3)高效精致的ui组件体系，完全基于主流标准和技术
wex5的ui组件体系是完全基于html5+css3+js，非常干净标准。wex5的ui组件技术完全是开放主流，基于jquery和bootstrap技术，经wex5高度优化，在移动上的表现很好，接近原生。
wex5的ui基于模块化开发，采用增强的requirejs模块化技术可视化拖拽设计的组件技术，wex5已经提供了大量丰富的ui组件，并且支持引入和扩展第三方组件，大大提升了界面开发的效率和降低了难度。风格样式库基于bootstrap技术，在bootstrap基础上大大增强了适合移动的样式和组件，可轻松引入bootstrap大量丰富的样式资源并随意换肤。高效灵活的双向数据绑定技术和数据组件，使用简单能力强大。高度优化，性能接近原生。操作爽滑，拖拽、转场及动画效果很好。
(4)本机api框架(nativeapiframework)
wex5采用混合应用(hybridapp)开发模式。能轻松调用手机设备的系统和硬件能力，如相机、地图、lbs定位、指南针、通讯录、文件、语音、电池。等。这方面，phonegap/cordova几乎是事实的标准了，很多大公司都采用。在本机框架上，wex5有基于phonegap(cordova)框架。默认内嵌高性能浏览器，大大提升性能，特别是android低端机。提供微信等轻应用框架。提供了丰富的原生插件。支持引入和扩展第三方插件，任何原生app能实现的能力都可通过扩展插件实现。
(5)可视化拖拽式集成开发环境ide
wex5的ide基于eclipse，wex5的主要工作是强化了可视化快速开发。提供了一个完全可视化、组件化、拖拽式开发环境。基于eclipse开源ide可视化、组件化拖拽设计，完全所见即所得。向导化、模版化等工具，快速生成常见应用场景界面。
(6)全能力的调试支持和智能代码提示
开发手机app，模拟调试是关键能力，对开发者极端重要，而这也是业界现有hybridapp开发工具的软肋。wex5对hybridapp开发提供了业界最强大的调试支持，表现真正完美。
提供全能力、一站集成的模拟调试支持。开发手机app，日常的调试几乎都是模拟调试，使用频繁度远超真机调试，wex5提供全面、完备的模拟调试支持，表现真正完美.
wex5的模拟调试效果和真机运行效果几乎完全相同。由于wex5的ui组件体系彻底基于html+css+js，并采用高仿真本机设备app模拟，模拟调试运行效果和真机运行效果几乎完全相同，杜绝模拟运行和真机运行不一致的问题。
wex5开放了所有的ui框架和组件源码，使得开发者能在浏览器里跟踪进入每一个组件的每一行代码，找到和排查到真正的底层原因，系统调试彻底透明，无黑盒，无死角。
支持真机调试，提供全真机和快捷真机调试模式，为开发者提供最大方便。
wex5开放了全部原生app框架源码和本机api插件源码，开发者可以在原生开发环境(androidadt和xcode)内，跟踪调试进入app的每一行代码里。
全方位代码智能提示，这方面wex5做了很多功夫，wex5所有的ui组件，乃至手机本机插件api，在wex5的ide里，都能实现代码智能提示，给开发者提供极大方便。
(7)无限制、多方式、可加密的app应用打包发布
wex5采用apache许可证开源协议，商业友好。而且，在开放性上，也走的极端彻底，这一点在app应用打包上得到充分体现：
打包发布无任何限制，无需任何费用。wex5彻底开源，应用的每一行代码都在你手里，自由打包，无拘无束。轻松打包发布成高性能的原生app，包括安卓android的apk，苹果ios的ipa。
wex5打包发布的app和应用，支持全部web资源(html+css+js)的加密，wex5采用高强度动态密钥，每个app每次编译都会采用不同的动态密钥，真正做到一包一秘。
支持本地快捷打包、远程服务打包、原生环境编译打包等模式，给你所有想要的打包方式和方便性。
彻底开源，支持原生代码调整、插件自定义和插件选择打包，真正自由。
(8)彻底开放的app应用后端技术和部署方式
wex5坚决走开源、开放的道路，wex5在支持后端技术、后端部署上，体现出极端彻底的开放性。
开放的后端技术支持，wex5的后端完全开放，可通过http、websocket等协议连接各种后端中间件或云服务(java、node、php、.net等)。
无限制的后端部署，可以部署在任何自己选择的公有云、私有云服务器上，wex5的部署完全开放自由，无任何限制总而言之，wex5操作简易，上手容易，是本次设计的理想之选。