一种智能避障车的制作方法

本实用新型涉及智能避障车技术领域，具体为一种智能避障车。

背景技术：

随着电子信息技术以及人工智能的不断发展，人们发明了各式各样的具有感知，决策,行动和交互能力的机器人。智能小车可以理解为机器人的一种特例，它是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人。在许多设计类竞赛中都设有智能小车类的题目，由此可见国家对高校机器人研究工作的重视程度。智能小车作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能小车能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车，远程传输图像等功能。智能小车可以分为三部分：传感器部分、控制器部分、执行器部分。控制器部分：接收传感器部分传递过来的信号，并根据事前写入的决策系统，来决定机器人对外部信号的反应，将控制信号发给执行器部分；执行器部分：驱动机器人做出各种行为，包括发出各种信号的部分，并且可以根据控制器部分的信号调整自己的状态；传感器部分：机器人用来读取各种外部信号的传感器，以及控制机器人行动的各种开关。

目前，智能避障车行驶的路况比较复杂，对智能避障车内部的电器元件产生震荡，而且现有的减震方式通过螺丝或螺杆紧固，长时间使用后韧性消失，会使智能避障车的内部零件造成损坏，降低智能避障车的使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能避障车，解决了上述背景技术中所提到的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种智能避障车，包括车体，所述车体的上表面固定安装有散热箱，所述车体的内部固定安装有减震装置，所述减震装置的内部固定安装有弹簧筒，所述弹簧筒的内部设有第一弹簧，所述弹簧筒的内部活动套接有活塞杆，所述活塞杆的一端固定连接有第二弹簧，所述活塞杆的一端转动连接有连接杆，所述连接杆的一端转动连接有支撑板，所述支撑板的底部固定安装有第三弹簧，所述第三弹簧的一端固定安装有顶座，所述顶座的底部固定安装有固定套，所述固定套的底部固定安装有固定支座。

优选的，所述固定支座的内部转动连接有转轴，所述转轴的一端固定安装有车轮。

优选的，所述车体的上表面固定安装有警报灯，所述车体的一端固定安装有照明灯。

优选的，所述散热箱的内部固定安装有支撑杆，所述支撑杆的上表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有扇叶，所述散热箱的上表面设有散热窗。

优选的，所述活塞杆与支撑板通过连接杆转动连接，所述支撑板与顶座通过第三弹簧固定连接。

优选的，所述减震装置的内部在第二弹簧的两端均设置有弹簧筒和活塞杆，所述支撑板的左右两端均设置有连接杆。

本实用新型提供了一种智能避障车。具备有益效果如下：

1.该智能避障车的减震装置，通过设置弹簧筒和第一弹簧以及活塞杆的配合，有效的对连接杆传导的压力起到缓冲的作用，通过设置第二弹簧和支撑板以及第三弹簧的配合，有利于对车轮产生的晃动进行有效的缓冲减震，对车体内元件起到保护作用，增加车内部零件的使用寿命。

2.该智能避障车的减震装置，通过设置驱动电机和扇叶以及散热窗的配合，有利于对车体内部的电器元件进行散热降温，使得智能避障车内部温度降低，增加零件的使用寿命，通过设置警报灯有利于及时的提醒周围的人们注意四周环境。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型正视结构示意图；

图3为本实用新型正视剖面结构示意图；

图4为本实用新型减震装置剖面结构示意图；

图5为本实用新型系统主程序流程图示意图。

图中：1车体、2散热箱、3警报灯、4照明灯、5车轮、6支撑杆、7驱动电机、8扇叶、9减震装置、10第一弹簧、11固定支座、12固定套、13散热窗、14弧形架、15支撑板、16弹簧筒、17第二弹簧、18活塞杆、19第三弹簧、20连接杆、21顶座、22转轴。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

本实用新型实施例提供一种智能避障车，如图1-5所示，包括车体1，车体1的上表面固定安装有散热箱2，其中stm32f103c8t6单片机是一款基于armcortex-m内核stm32系列的32位的微控制器，程序存储器容量是64kb，需要电压2v~3.6v，工作温度为-40°c~85°c，通过设置散热箱2更好的对车体1内的电器元件进行有效的散热，保证控制器正常工作，车体1的内部固定安装有减震装置9，减震装置9的内部固定安装有弹簧筒16，弹簧筒16的内部设有第一弹簧10，弹簧筒16的内部活动套接有活塞杆18，其中避障车采用stm321f103c8t6单片机为控制核心，利用光电传感器检测小车在行进道路上遇到的障碍，配合直流减速电机，通过编程，让智能小车可以按照预先设定的模式在特定的环境里自行运作，实现自动避障、避险以及加速或减速行驶的功能，通过设置弹簧筒16和第一弹簧10以及活塞杆18的配合，使得车轮5在复杂路面行驶带来的晃动，对内部感应电子元件做到有效的缓冲减震和保护作用，小车的光电模块主要采用光电传感器和红外线传感器组成，光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成，红外线传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，小车利用红外传感器在小车的行进过程中检测道路前方的障碍，以达到避障的目的，活塞杆18的一端固定连接有第二弹簧17，活塞杆18的一端转动连接有连接杆20，通过设置第二弹簧17和活塞杆18的配合，更好的使得连接杆20带来的压力得到缓冲分解，减少智能避障车在行驶过程中产生的震荡得到缓冲，减少智能避障车内部零件的损坏，增加智能避障车的使用寿命，连接杆20的一端转动连接有支撑板15，支撑板15的底部固定安装有第三弹簧19，第三弹簧19的一端固定安装有顶座21，通过设置支撑板15和第三弹簧19的配合，使得顶座21带来的震动得到有效的缓解，顶座21的底部固定安装有固定套12，固定套12的底部固定安装有固定支座11，通过设置固定支座11和固定套12的配合，使得转轴22更好的在固定支座11内部进行转动，传导晃动产生的压力到顶座21上，进行缓冲分解，其中小车底盘为圆形底盘，永磁直流减速电机作为动力源，其带负载能力强，在调节速度方面由程序编写控制，直流电机分布于圆形底盘两侧，有两个方向滚珠控制前后，利用两个电机的速度不同以达到转弯，减速的时候电机扭矩大,转速比较慢，便于控制和调速,符合题目对避障小车的要求，考虑到利用圆形底盘做车架的开发时间短，速度快，可留够充分的时间用于系统调试，而且算法可以弥补硬件上的不足。

具体的，固定支座11的内部转动连接有转轴22，转轴22的一端固定安装有车轮5，通过设置转轴22更好的安装车轮5，使得车轮5能够平稳的转动，使得智能避障车稳定的行驶。

具体的，车体1的上表面固定安装有警报灯3，车体1的一端固定安装有照明灯4，其中采用e3f-ds30c4光电开关，分别置于小车车身前端和后身各两只，光电开关通过发射红外线检测前方是否有障碍物并将信号发送至单片机，单片机判断信号然后控制电机转动从而达到避障要求，该传感器具有探测距离远、受见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便，选用光电传感器，然后将光电传感器分别布置在智能小车的前身和尾部四个，能够有效的躲避障碍物，车体前方两个光电传感器感知障碍物，后方光电传感器检测车体完全避开障碍物，通过设置警报灯3使得智能避障车在行驶的过程中遇到障碍物能够及时的报警提示使用人员。

具体的，散热箱2的内部固定安装有支撑杆6，支撑杆6的上表面固定安装有驱动电机7，驱动电机7的输出端安装有扇叶8，散热箱2的上表面设有散热窗13，其中电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，为负载提供供电。模块电源具有隔离作用，抗干扰能力强，自带保护功能，便于集成。红外线传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。模块电源功率密度越来越大,转换效率越来越高,应用也越来越简单。用直流电源,为小车实现各种功能提供了动力，智能避障车采用l298n电机驱动器，具备高可靠性、良好的抗干扰能力、体积小、重量轻、易获得大功率、具有良好的响应等优势，通过设置支撑杆6和散热窗13的配合，更好的支撑驱动电机7带动扇叶8转动，对车体1的内部起到散热的作用，更好的使得车体1的内部电器元件得到降温，增加智能避障车的使用寿命，小车采用l298n电机驱动器，是这次设计中的重要元件，通过锂电池聚合物给其供电，l298n是st公司生产的一-种高电压、大电流电机驱动芯片，该芯片采用15脚封装，它的主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达46v;输出电流大，瞬间峰值电流可达3a,持续工作电流为2a;额定功率25w，内含两个h桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路，使用l298n芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机，为小车提供了充足的动力，l298n电机驱动器的优势主要集中在高可靠性和良好的抗干扰能力、体积小、重量轻，而且与步进电机相比，小体积较易获得大功率，启动，停止均能连续有效的进行，具有良好的响应。

具体的，活塞杆18与支撑板15通过连接杆20转动连接，支撑板15与顶座21通过第三弹簧19固定连接，通过设置支撑板15和第三弹簧19以及连接杆20的配合，使得顶座21带来的震动得到有效的缓冲，减少震荡给智能避障车带来的破坏。

具体的，减震装置9的内部在第二弹簧17的两端均设置有弹簧筒16和活塞杆18，支撑板15的左右两端均设置有连接杆20，通过设置弹簧筒16和第二弹簧17以及活塞杆18的配合，使得智能避障车在复杂路面行驶产生的震动，得到有效的缓冲分解，增加车体1内部零件的使用寿命。

本方案中所有的用电设备均通过外接电源进行供电。

工作原理：使用时，将智能避障车放置到指定的工作区域，打开驱动电机7带动扇叶8转动，将车体1内部的热量从散热窗13处传导出去，由于智能避障车的直流电机功率较小，而小车上装有电池、电机、电子器件等，使得电机负担较重，为使小车能够顺利启动，且运动平稳，小车采用了微型可调速正反转永磁直流减速电机，采用纯铜线芯，有效减少电流阻力，以及瓦型磁贴，有效提高磁力磁场，为小车前行更好的提供动力，小车的减速电机是有一个普通电机和减速齿轮箱组成，齿轮箱在减速的同时可以增加扭矩，电机分布在左轮和右轮上，中间的车轮起到支撑车体平衡的作用，两侧轮子的连接电机通过电机的正转和反转来控制车子前进，后退，左转，右转，从而有效地避开障碍物，在车轮5产生晃动震荡时，将压力传导给固定支座11在传导给固定套12然后传导给顶座21，通过顶座21传导给第三弹簧19，然后将压力经过支撑板15传导给连接杆20，经过连接杆20将压力分解到活塞杆18和第二弹簧17上，然后将活塞杆18上的压力传导给第一弹簧10，对车轮5产生的压力得到充分的缓冲分解。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。