基于VR的智能轨道遥控车的制作方法

本实用新型智能玩具车领域，尤其涉及基于VR的智能轨道遥控车。

背景技术：

遥控轨道车是一种比较传统而成熟的玩具，操作仅仅在于速度的控制，然而在智能化的时代，玩家更加注重在玩的同时，有更好的体验感和参与感，并利用在玩乐的同时锻炼了动手和编程能力，然而现有的玩具车功能单一，扩展能力不强。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供基于VR的智能轨道遥控车，加入了当下最为热门的VR一体机套件设备，使得可以通过第一视觉进行遥控车的控制，大大的增加了轨道车的体验感，同时轨道车可实现数据采集功能，能实时的传回小车的当前速度和在赛道的准确位置。

本实用新型采用如下技术方案：

基于VR的智能轨道遥控车，包括车体1、视觉采集及控制设备，视觉采集及控制设备安装于车体1内，车体1包括壳体、底盘3、轮子4，轮子4通过驱动轴或转向连杆15安装于底盘3上，壳体通过螺钉固定在底盘3上，所述的视觉采集及控制设备包括FPV摄像头2、主控MCU5、电源模块6、通信模块7、电机8、速度测量模块9、齿轮组10、磁标检测模块11、转向舵机 12、光电寻线传感器13、电机驱动模块14、转向连杆15。

所述的FPV摄像头2安装于车体1的壳体上，主控MCU5、电源模块6、通信模块7、电机8、磁标检测模块11、光电寻线传感器13、电机驱动模块 14、转向连杆15、驱动轴均安装于底盘3上，所述的速度测量模块9、齿轮组10均安装于驱动轴上，转向舵机12安装于转向连杆15上。

所述的主控MCU5分别与通信模块7、速度测量模块9、磁标检测模块11、转向舵机12、光电寻线传感器13、电机驱动模块14通过信号线相连，电机驱动模块14通过信号线与电机8相连，电源模块6与主控MCU5、FPV摄像头 2电连接。

所述的安装于驱动轴上的齿轮组10的驱动齿轮安装于电机8的转轴上。

进一步的，所述的磁标检测模块11为两个，分别位于底盘3的两侧。

进一步的，所述的光电寻线传感器13通过支撑杆安装于底盘的前方。

进一步的，还包括VR一体机，VR一体机与FPV摄像头2无线连接，VR 一体机采用RACER视频眼镜，内置5.8G图传接收模块，FPV摄像头采用 IDC-1280H感光芯片OV9712，频率5.8G，广角镜头120度，100万像素，供电5.5V。

本实用新型的有益效果

1.本装置可利用遥控器向主控MCU发送指令，实现遥控功能，能够实现加速、减速、刹车等控制。

2.装置配置VR一体机和FPV摄像头，在第一视觉环境中开车，身临其境。

3.可利用装置实现小车硬件组装及配置，并添加柔性LED灯带、喇叭。

4.配置测速编码器，让小车的速度得到精确的控制。

5.光电寻线传感器和磁标检测模块可以实现赛道识别准确定位。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型底盘结构示意图；

图3为本实用新型控制部分结构示意图。

图中：1-车体、2-FPV摄像头、3-底盘、4-轮子、5-主控MCU、6-电源模块、7-通信模块、8-电机、9-速度测量模块、10-齿轮组、11-磁标检测模块、12-转向舵机、13-光电寻线传感器、14-电机驱动模块、15-转向连杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型的基于VR的智能轨道遥控车，包括车体1、视觉采集及控制设备，视觉采集及控制设备安装于车体1内，车体1包括壳体、底盘3、轮子4，轮子4通过驱动轴或转向连杆15安装于底盘3上，壳体通过螺钉固定在底盘3上，所述的视觉采集及控制设备包括FPV摄像头2、主控MCU5、电源模块6、通信模块7、电机8、速度测量模块9、齿轮组10、磁标检测模块11、转向舵机12、光电寻线传感器13、电机驱动模块14、转向连杆15。

所述的FPV摄像头2安装于车体1的壳体上，主控MCU5、电源模块6、通信模块7、电机8、磁标检测模块11、光电寻线传感器13、电机驱动模块14、转向连杆15、驱动轴均安装于底盘3上，所述的速度测量模块9、齿轮组10均安装于驱动轴上，转向舵机12安装于转向连杆15上。

所述的主控MCU5分别与通信模块7、速度测量模块9、磁标检测模块11、转向舵机12、光电寻线传感器13、电机驱动模块14通过信号线相连，电机驱动模块14通过信号线与电机8相连，电源模块6与主控MCU5、FPV摄像头 2电连接。

电源模块6供电给VR一体机、主控MCU5、电源模块6、通信模块7、电机8、磁标检测模块11、光电寻线传感器13、电机驱动模块14，保障各模块正常工作。

所述的安装于驱动轴上的齿轮组10的驱动齿轮安装于电机8的转轴上。

进一步的，所述的磁标检测模块11为两个，分别位于底盘3的两侧。

进一步的，所述的光电寻线传感器13通过支撑杆安装于底盘的前方。

进一步的，还包括VR一体机，VR一体机与FPV摄像头2无线连接，VR 一体机采用RACER视频眼镜，内置5.8G图传接收模块，FPV摄像头2采用 IDC-1280H感光芯片OV9712，频率5.8G，广角镜头120度，100万像素，供电5.5V。

此外，还包括遥控器，遥控器与主控MCU信号相连，遥控器发送控制指令，主控制器接收并处理指令，再有电机驱动模块驱动电机，推动小车前进。

如前所述的各模块型号：

主控模块：采用STM32F103RCT6，内核ARM Cortex-m3，主频72MHz，内部资源DMA，PWM，SPI，USB，UART，16位A/D，供电2-3.6V。

电机驱动：采用IRLR7843，TO-252封装，场效应MOS管，半桥驱动，最大电压30V，最大电流161A。

寻线传感器：采用QTR-5RC红外寻迹传感器，模拟电压，输出供电 5.0V。

磁标识别模块：采用AH3503线性霍尔元件TO-92UA封装。

速度测量模块：采用HEDS-9731#B50，1000线，光栅读头，增量型编码器，供电5.0V。

通信模块：采用ATK-ESP8266高性能UART-WIFI(串口透传)发射功率 8～11dbm，传输速率54Mbps，通信接口TTL电平，供电3.3V～5.0V。

电源模块：采用三端稳压DC-DC芯片LM1117-5.0，LM1117-3.3为各模块供电。

转向舵机：型号S3010，响应速度0.16s/60，供电电压6.0V。

工作过程：

1.非自主编程

将小车放置于赛车轨道上，利用遥控器发送指令给主控MCU，主控MCU 接收并处理指令，主控MCU控制电机驱动模块驱动电机，电机带动齿轮组，实现小车的推进，在此过程中，FPV摄像头将采集的图像传递给RACER视频眼镜，让操作者有直观的体验感，测速编码器可实时测试小车运行过程中的速度，并利用通信模块传递至遥控器上显示，磁标传感器可采集赛道信息，实现小车位置的精确定位。

2.自主编程

利用外部编程设备编程，并将自主编程的控制程度输入主控MCU，小车进入自动驾驶模式，光电寻线传感器自足识别赛道，磁标检测模块识别赛道的特殊元素并发送至主控MCU，实现及时调节处理，同时， FPV摄像头将采集的图像传递给RACER视频眼镜，让操作者有直观的体验感，测速编码器可实时测试小车运行过程中的速度，并利用通信模块传递至遥控器上显示，磁标传感器可采集赛道信息，实现小车位置的精确定位。

使用说明：

1.在遥控模式下，需要将小车放置在轨道中间，到初始化完成后，带上 VR眼镜确保图像清晰回传便可以使用遥控器进行小车的控制。

2.可利用外部的设备自主编程，通过对小车安装编码器和寻线传感器，然后通过手机app进行图形化编程调试，便可在自己设计的赛道上进行运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。