一种电磁智能小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电磁智能小车，更具体的说，尤其涉及一种可在教学、科研或比赛中应用的电磁智能小车。
【背景技术】
[0002]在教学和研究方面，自动控制是重要研究方面，对于无人驾驶的车辆来说，可通过导轨、GPS定位控制其运动轨迹。然而在诸多场合，譬如生产车间，铺设导轨会给生产带来极大的不变，不能设置有轨的车辆；GPS定位存在较大的误差，对于需精准控制车辆运动轨迹的场合不适用。
[0003]电磁感应可发生于两间隔一定距离设置的两通电线圈之间，如果在地面中按照预定的轨迹敷设线圈，在车辆上设置与其进行电磁感应的线圈，将会使车辆的运动轨迹始终与敷设的线圈相一致。但现在还没有一种这样的设备，可供教学、科研或者赛车之用。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种电磁智能小车。
[0005]本实用新型的电磁智能小车，包括车架、两前车轮、两后车轮以及设置于车架上的电路板，两前车轮之间设置有转向连杆，车架的前端设置通过转向连杆驱使两前车轮转向的转向舵机，车架的后端设置有驱使两后车轮进行转动的驱动电机；其特别之处在于:所述电路板上设置有控制小车运行的电路部分，所述电路部分由单片机、蓄电池、电磁传感器和速度传感器组成，单片机具有采集、运算和控制作用，电磁传感器、速度传感器均与单片机的输入端相连接，速度传感器由于测量小车的速度，电磁传感器用于与敷设于地面中的通电线圈相配合并产生感应电流；单片机的输出端与转向舵机、驱动电机的控制端相连接，以控制小车的方向和速度。
[0006]本实用新型的电磁智能小车，包括电源管理模块，所述蓄电池与电源管理模块的输入端相连接，电源管理模块的输出端与单片机、转向舵机和驱动电机均相连接。
[0007]本实用新型的电磁智能小车，所述两前车轮通过前轮轴设置于车架上，两后车轮通过后轮轴设置于车架上，所述前轮轴和后轮轴上均设置有差速器。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型的电磁智能小车，通过在小车的车架上设置转向舵机和驱动电机，可驱使小车完成转向和动作；通过设置于单片机相连接的电磁传感器和速度传感器，利用速度传感器可获取小车的行驶速度，利用电磁传感器与通电线圈的配合所感应出的电流，即可控制小车始终沿通电线圈所敷设的路径运动。
[0009]本实用新型的小车，依据电磁传感器所判断出的通电线圈的路径，通过对转向舵机的控制，可控制小车始终沿通电线圈的布设路径运动，这对工厂内的无轨载重车、无人赛车的研究和制作都具有指导意义，有利于教学、科研之用，具有结构简单合理、制作成本低、有益效果显著的有点，适于应用推广。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的电磁智能小车的应用原理图；
[0011]图2为本实用新型的电磁智能小车的结构原理图；
[0012]图3为本实用新型中电路部分的原理图。
[0013]图中:1通电线圈，2小车，3车架，4前车轮，5后车轮，6电路板，7转向连杆，8转向舵机，9驱动电机，10单片机，11电磁传感器，12速度传感器，13蓄电池，14电源管理模块。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1所示，给出了本实用新型的电磁智能小车的应用原理图，所示的通电线圈1敷设于地面之下，这样不会影响地面的平整性，使其应用范围更加广泛。小车1要沿敷设的通电线圈1的路径进行行驶，如将通电线缆1敷设于厂房的两个生产工序之间，以便沿设定的路径运送货物；再如通电线圈1作为比赛的轨道，使比赛车辆沿通电线圈1的路径行驶。
[0016]如图2和图3所示，分别给出了本实用新型的电磁智能小车的结构原理图和电路原理图，所示的电磁智能小车由车架3、两前车轮4、两后车轮5、电路板6、转向连杆7、转向舵机8以及驱动电机9组成，所示的车架3起固定和支撑作用，两个前车轮4设置于车架3的前端，两个后车轮5设置于车架3的后端。两前车轮4和两后车轮5分别通过前轮轴和后轮轴设置于车架3上，前轮轴和后轮轴上均设置有差速器，以保证小车的正常转向功能。
[0017]所示的两前车轮4之间还设置有转向连杆7，转向舵机8设置于小车2的前端，转向舵机8通过转向连杆7驱使前车轮4进行转向。驱动电机9设置于小车2的后端，驱动电机9通过后轮轴驱使两后车轮5转动，实现小车的行驶。电路板6设置于车架3上，电路板6上设置有电路部分，图3给出了电路部分的原理图。
[0018]所示的电路部分由单片机10、蓄电池13、电源管理模块14、电磁传感器11和速度传感器12组成，所示的单片机10具有信号采集、数据运算和控制输出的作用。蓄电池13给小车的运行提供电能，蓄电池13的输出端与电源管理模块14的输入端相连接，电源管理模块14用于将蓄电池13的输入，转化为不同等级的电压，以供单片机10、转向舵机8和驱动电机9之用。
[0019]所示的电磁传感器11和速度传感器12均与单片机10的输入端相连接，电磁传感器11与敷设于地面中的通电线圈11相配合，通过与通电线圈1电磁感应产生感应电流，如果下车2的行驶方向可将电磁传感器11的感应电流始终保持在一定范围之内，则表明小车始终处于通电线圈1的上方，也就确保了小车2始终沿通电线圈的敷设路径运动。速度传感器12用于测量小车2的形式速度，通过速度传感器12采集的速度值，作为控制驱动电机9运行的参考值，可将小车2的形式速度控制在合适的范围之内。
[0020]转向舵机8和驱动电机9的控制端分别与单片机10的不同输出端相连接，单片机10通过转向舵机8控制小车2的转向动作，通过驱动电机9控制小车的运行速度。单片机10均通过PWM信号控制转向舵机8和驱动电机9的运行，在转向舵机8的控制过程中，单片机10通过控制PWM脉冲的占空比即可控制转向舵机8的转向角度，以实现对小车2转向的精准控制。单片机10输出的PWM信号通过Η桥驱动电路驱使驱动电机9的运行。
[0021]在运行的过程中:单片机10通过电磁传感器11输入的电压大小，来判断电磁传感器11所感应的电流大小，并通过转向舵机8对小车行驶方向的控制，使电磁传感器11感应的电流始终维持在一定范围之内，以控制小车2始终沿通电线圈1的布设路径行驶。单片机10通过速度传感器12获取小车2的行驶速度，并通过对驱动电机9的控制，将小车的行驶速度控制在一定范围之内。
【主权项】
1.一种电磁智能小车，包括车架(3)、两前车轮(4)、两后车轮(5)以及设置于车架上的电路板(6)，两前车轮之间设置有转向连杆(7)，车架的前端设置通过转向连杆驱使两前车轮转向的转向舵机(8)，车架的后端设置有驱使两后车轮进行转动的驱动电机(9);其特征在于:所述电路板上设置有控制小车运行的电路部分，所述电路部分由单片机(10)、蓄电池(13)、电磁传感器(11)和速度传感器(12)组成，单片机具有采集、运算和控制作用，电磁传感器、速度传感器均与单片机的输入端相连接，速度传感器由于测量小车的速度，电磁传感器用于与敷设于地面中的通电线圈(1)相配合并产生感应电流；单片机的输出端与转向舵机、驱动电机的控制端相连接，以控制小车的方向和速度。2.根据权利要求1所述的电磁智能小车，其特征在于:包括电源管理模块(14)，所述蓄电池(13)与电源管理模块的输入端相连接，电源管理模块的输出端与单片机(10)、转向舵机(8)和驱动电机(9)均相连接。3.根据权利要求1或2所述的电磁智能小车，其特征在于:所述两前车轮(4)通过前轮轴设置于车架(3)上，两后车轮(5)通过后轮轴设置于车架上，所述前轮轴和后轮轴上均设置有差速器。
【专利摘要】本实用新型的电磁智能小车，包括车架、两前车轮、两后车轮以及设置于车架上的电路板，特征在于：电路板上设置有控制小车运行的电路部分，所述电路部分由单片机、蓄电池、电磁传感器和速度传感器组成，单片机具有采集、运算和控制作用，电磁传感器、速度传感器均与单片机的输入端相连接，速度传感器由于测量小车的速度，电磁传感器用于与敷设于地面中的通电线圈相配合并产生感应电流。本实用新型的小车，可控制小车始终沿通电线圈的布设路径运动，这对工厂内的无轨载重车、无人赛车的研究和制作都具有指导意义，有利于教学、科研之用，具有结构简单合理、制作成本低、有益效果显著的有点，适于应用推广。
【IPC分类】G05D1/02, G01C21/04
【公开号】CN205139701
【申请号】CN201520870917
【发明人】邢进
【申请人】滨州学院, 邢进
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月4日