一种智能循迹小车的制作方法

本实用新型涉及自动控制领域，特别是涉及一种智能循迹小车。

背景技术：

智能循迹小车又叫轮式机器人，在现代生活和工业现场中已经得到了广泛的应用。智能循迹小车能够针对特定的路径使用特定的传感器进行路径识别，按一定的算法使车体沿特定的路径行走。

传统的智能循迹小车都是以红外管或者激光管作为图像采集器件，红外管到路面的距离有限制，超过一定的高度就采集不到信号，所以限制了智能车的前瞻，从而限制了车的速度。激光管虽然采集的距离比较远，但是容易损坏，增加了硬件的制作要求，适应性不强。另外一点是以往我们无法实时读取车子数据，无法通过外界设备对车子进行通信，并且无法对相关参数进行即时的调整。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种智能循迹小车，其能够在避开障碍物的同时实现实时观察小车的动态数据并进行修改，适用性强。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种智能循迹小车，包括车体、一设于所述车体底部的运动装置、分别与所述运动装置电连接的驱动电机和舵机转向装置、支撑杆、CCD传感器以及设于车体上的控制装置；所述支撑杆的底端固定在所述车体上，所述支撑杆的顶端设有所述CCD传感器；

所述控制装置包括蓝牙通信模块、按键模块、显示屏模块、供电模块以及CPU模块，所述供电模块与所述驱动电机、舵机转向装置、CCD传感器、蓝牙通信模块、按键模块、显示屏模块、CPU模块电连接，用以提供电力；所述驱动电机、舵机转向装置、CCD传感器、蓝牙通信模块均与所述CPU模块信号连接，所述按键模块与所述CPU模块的输入端相连，所述CPU模块的输出端与所述显示屏模块相连。

进一步地，所述运动装置包括设于所述车体头部两侧的两个前轮以及设于所述车体尾部两侧的两个后轮，两个前轮与所述舵机转向装置电连接以通过所述舵机转向装置转向，两个后轮与所述驱动电机电连接以通过所述驱动电机驱动。

进一步地，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，所述第一供电单元与所述驱动电机、舵机转向装置、CCD传感器电连接，所述第二供电单元与所述蓝牙通信模块、按键模块、显示屏模块、CPU模块电连接。

进一步地，所述显示屏模块为LCD显示屏。

进一步地，所述支撑杆为碳素杆。

进一步地，所述驱动电机为伺服电机。

本实用新型所提供的一种智能循迹小车相比于现有技术，具有以下技术效果：

1、通过在所述支撑杆的顶端设有所述CCD传感器，且所述CCD传感器与所述CPU模块信号连接；从而在本实用新型所述的智能循迹小车正常运行在地面时，当遇到障碍物时，设于所述支撑杆顶端的CCD传感器检测到障碍物后将信号传送到CPU模块，所述CPU模块经过运算后发出指令控制所述驱动电机和所述舵机转向装置带动整个小车进行转向以避开障碍物，从而可以有效地解决激光管采集距离短、信号不稳定等问题，提高小车的适用性。

2、通过所述蓝牙通信模块与所述CPU模块信号连接以实现所述CPU模块与外部客户端通信，可以实时地发送数据，从而可以更加方便的控制小车的速度和方向的改变；同时通过所述显示屏模块可显示出小车的实时参数，包括程序预设的舵机转角数值，还有保存的一些待设的参数等，并可通过所述按键模块进行相关参数的修改。

附图说明

图1为本实用新型实施例的智能循迹小车的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的智能循迹小车的CCD传感器的电路图；

图3为本实用新型实施例的智能循迹小车的蓝牙通信模块的电路图；

图4为本实用新型实施例的智能循迹小车的按键模块的电路图；

图5为本实用新型实施例的智能循迹小车的显示屏模块的电路图；

图6为本实用新型实施例的智能循迹小车的供电模块的第一供电单元电路图；

图7为本实用新型实施例的智能循迹小车的供电模块的第二供电单元电路图。

其中，1、车体，2、运动装置，21、前轮，22、后轮，3、驱动电机，4、舵机转向装置，5、支撑杆，6、CCD传感器，7、控制装置，71、蓝牙通信模块，72、按键模块，73、显示屏模块，74、供电模块，75、CPU模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实施例所述的智能循迹小车，其包括车体1、一设于所述车体1底部的运动装置2、分别与所述运动装置2电连接的驱动电机3和舵机转向装置4、支撑杆5、CCD传感器6以及设于车体1上的控制装置7；所述支撑杆5的底端固定在所述车体1上，所述支撑杆5的顶端设有所述CCD传感器6；

所述控制装置7包括蓝牙通信模块71、按键模块72、显示屏模块73、供电模块74以及CPU模块75，所述供电模块74与所述驱动电机3、舵机转向装置4、CCD传感器6、蓝牙通信模块71、按键模块72、显示屏模块73、CPU模块75电连接，用以提供电力；所述驱动电机3、舵机转向装置4、CCD传感器6、蓝牙通信模块71均与所述CPU模块75信号连接，所述按键模块72与所述CPU模块75的输入端相连，所述CPU模块75的输出端与所述显示屏模块73相连；

通过在所述支撑杆5的顶端设有所述CCD传感器6，且所述CCD传感器6与所述CPU模块75信号连接；从而在本实用新型所述的智能循迹小车正常运行在地面时，当遇到障碍物时，设于所述支撑杆5顶端的CCD传感器6检测到障碍物后将信号传送到CPU模块75，所述CPU模块75经过运算后发出指令控制所述驱动电机3和所述舵机转向装置4带动整个小车进行转向以避开障碍物，从而可以有效地解决激光管采集距离短、信号不稳定等问题，提高小车的适用性；

通过所述蓝牙通信模块71与所述CPU模块75信号连接以实现所述CPU模块75与外部客户端通信，可以实时地发送数据，从而可以更加方便的控制小车的速度和方向的改变；同时通过所述显示屏模块73可显示出小车的实时参数，包括程序预设的舵机转角数值，还有保存的一些待设的参数等，并可通过所述按键模块72进行相关参数的修改。

在本实用新型实施例中，如图2所示，所述CCD传感器6的外围器件很少，输出信号经过滤波等处理后就可以直接连接到K60的4个AD端口上，剩下的引脚分别连接VCC和GND，线性CCD传感器6的内部包含128个光电二极管以及相关的放大电路。工作原理是当光照射到光电二极管时，产生光电流，光电流被积分电路积分。在采样期间，积分电容的一端被连接到输出端，积分后的输出电压与该点的光强和积分时间成正比。因此为了适应场地，所述CCD传感器6的积分时间应该是可变的。

在本实用新型实施例中，如图3所示，所述蓝牙通信模块71是采用蓝宙电子生产的BLK-MD-HC-05型号的蓝牙，支持在通用异步串行通信协议(UART)下的数据透明传输。使用时，首先通过USB转接口将所述蓝牙通信模块71和电脑连接起来，用串口调试助手对蓝牙模块进行参数的设置，包括名称、波特率等，通过发送AT指令进行设置。参数设置成功后，通过电路板的蓝牙模块电路将K60芯片和蓝牙连接起来，通电后，手机端即可搜索到该芯片的蓝牙型号，然后进行调试。

所述按键模块72可以实现现场参数调整，并通过显示屏模块73(LCD)实时显示运行参数，如图4所示，所述按键模块72直接由K60控制芯片的IO口进行控制，在输入口接上一个10K的电阻是为了防止电压抖动。它的作用是辅助显示屏模块73进行数据的修改和操作。显示屏模块73的电路如图5所示，由正负极和四个IO口组成，主要用来显示程序设计的相关参数，进行实时调整。

如图1所示，优选地，所述运动装置2包括设于所述车体1头部两侧的两个前轮21以及设于所述车体1尾部两侧的两个后轮22，两个前轮21与所述舵机转向装置4电连接以通过所述舵机转向装置4转向，两个后轮22与所述驱动电机3电连接以通过所述驱动电机3驱动。

优选地，所述供电模块74包括第一供电单元和第二供电单元，所述第一供电单元与所述驱动电机3、舵机转向装置4、CCD传感器6电连接，所述第二供电单元与所述蓝牙通信模块71、按键模块72、显示屏模块73、CPU模块75电连接。

如图6及图7所示，所述第一供电单元、第二供电单元可采用同一电源或采用不同电源供电，所述第一供电单元还包括第一降压电路、第一稳压器，所述第二供电单元还包括第二降压电路、第二稳压器，所述电源为7.2V大容量镍镉电池，所述第一稳压器、第二稳压器均采用LM2940低压差三端稳压器，连接设计是在LM2940的输入端接入电池提供的7.2V电压，其中接一个钽电容跟一个小电容，用于滤除输入信号中的高频杂波。输出端接去耦电容，用于滤除输出信号的干扰。输出端同样连接一个钽电容和三个小电容，主要是滤波作用。

在本实用新型实施例中，优选地，所述显示屏模块73为LCD显示屏。优选地，所述支撑杆5为碳素杆。优选地，所述驱动电机3为伺服电机。

综上，本实用新型实施例所提供的一种智能循迹小车，通过在所述支撑杆5的顶端设有所述CCD传感器6，且所述CCD传感器6与所述CPU模块75信号连接；从而在本实用新型所述的智能循迹小车正常运行在地面时，当遇到障碍物时，设于所述支撑杆5顶端的CCD传感器6检测到障碍物后将信号传送到CPU模块75，所述CPU模块75经过运算后发出指令控制所述驱动电机3和所述舵机转向装置4带动整个小车进行转向以避开障碍物，从而可以有效地解决激光管采集距离短、信号不稳定等问题，提高小车的适用性；

通过所述蓝牙通信模块71与所述CPU模块75信号连接以实现所述CPU模块75与外部客户端通信，可以实时地发送数据，从而可以更加方便的控制小车的速度和方向的改变；同时通过所述显示屏模块73可显示出小车的实时参数，包括程序预设的舵机转角数值，还有保存的一些待设的参数等，并可通过所述按键模块72进行相关参数的修改。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。