一种人工智能模块化机器人小车的制作方法

本新用新型涉及人工智能和无人驾驶技术儿童ai机器人教育设备技术领域，特别是一种组合模式多样、驱动方式多样，其提供一种人工智能模块化机器人小车。

背景技术：

ai智能小车(artificialintelligence车，简称ai小车)，指装备有电磁或光学、视觉、语言等智能导引装置，能够实现人工智能与无人驾驶技术普及，具有安全保护以及各种重组功能的小车；一般可通过电脑和移动端编程来控制其行进路线以及行为，或利用视觉传感器来实现无人驾驶路线识别。现阶段使用的智能车为一体式，即于小车框架上直接搭载各所需原件；现阶段使用的智能车为树莓派技术平台进行二次开发；现阶段使对智能车的使用，应对不同场景时基于有电磁或光学传感器技术来实现无人驾驶，且较多的智能车是机器人传感器技术。

技术实现要素：

针对现有技术中结构多样性、复杂性等不足，本新用新型提供了一种人工智能模块化机器人小车，其包括模块化设置的且通过连接组件连接的车底盘结构、前桥结构以及后桥结构，使用时，可更换不同的模块化设置的车底盘结构、前桥结构或后桥结构以及其对应组合以适应不同类型车体结构以及不同使用场合的使用，减少对可重组性的难度。

为实现以上目的，本新用新型通过以下技术方案予以实现：一种人工智能模块化机器人小车，其特征在于：模块化的车身结构；所述的模块化车身结构包含车底盘结构，前桥结构和后桥结构，连接组件结构，车轮，显示模块，摄像模块，可拓展舵机，语音mic模块，减震系统，超声模块，红外模块，灯光系统，和主控系统模块。

至少一个连接于所述车底盘结构其前桥结构和后桥的结构，分别设置于所述车底盘结构上和所述前桥和后桥结构上的且相配合使用的连接组件。

进一步的，所述车底盘机构包括车底盘、设置于所述车底盘上的动力组件和承载组件、以及通过插销设置于车底盘上的车底盘盖板。

进一步的，所述前桥结构和后桥结构包括前桥、后桥、设置于所述前桥结构和后桥结构上的传感器装置、设置于所述前桥结构和后桥结构上的驱动装置、以及通过插销连接于所述前桥结构和后桥结构的外壳结构。

进一步的，所述连接组件包括机械连接结构和电连接结构。

进一步的，所述电连接结构为分别设置于所述车底盘结构和所述前桥结构、后桥结构上的且相配合使用磁性pogopin接头插件；所述机械连接结构为分别设置于所述车底盘结构和所述前、后桥结构上的且相配合使用的连接板；所述连接板包含十字销轴开孔，可以通过插销固定连接；所述连接板采用一体成型技术，所述连接板是无机非金属材料制成。所述无机非金属材料为高分子聚乙烯材料。

进一步的，所述超声模块是用超声波进行测距。

进一步的，所述红外模块是红外线传感器进行避障。

进一步的，所述灯光系统是用usb5v2a进行输出。

进一步的，所述主控系统模块是采用单片机对小车其他模块进行控制，所优先的单片机是stc公司的stc89c52rc。

同时，本新用新型还提供另外一种人工智能模块化机器人小车，包括：模块化的车底盘结构；所述车底盘结构其前、后端连接于前桥结构、后桥结构；所述车底盘结构其上端用于连接车壳结构。

本新用新型的有益效果：整体车采用模块化设计原则，包括底盘、外观、控制器、传感器以及执行器等，用户可以8-12步内快速完成整车的拼装与搭建，基于模块化功能，可以实现不同功能类型车的可重组性，包括底盘驱动与转向、外观、轮胎、减震器以及各种传感器等。

附图说明

为了更清楚地说明本新用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本新用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：一种人工智能模块化机器人小车结构框架图一。

图2：一种人工智能模块化机器人小车结构框架图二。

图3：一种人工智能模块化机器人小车结构框架图二。

图4：超声模块时序图。

图5：红外模块指示电路技术参数图。

图6：单片机系统图。

图中1、车轮2、车底盘3、前桥结构4、后桥结构5、显示模块6、摄像模块7、可拓展舵机8、语音mic模块9、减震系统10、超声模块11、红外模块12、灯光系统。

具体实施方式

为使本新用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本新用新型实施例，对本新用新型实施例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新用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本新用新型中的实施例，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，都属于本新用新型保护的范围。

实施例1：

如图1~3所示一种人工智能模块化机器人小车，主要包括：模块化的车身结构；所述的模块化车身结构包含车底盘结构，前桥结构和后桥结构，连接组件结构，车轮，显示模块，摄像模块，可拓展舵机，语音mic模块，减震系统，超声模块，红外模块，灯光系统，主控系统模块；所述车底盘结构其前桥结构和后桥结构，分别设置于所述车底盘结构上和所述前桥结构和后桥结构上的且相配合使用的连接组件；所述车底盘机构包括车底盘、设置于所述车底盘上的动力组件和承载组件、以及通过插销设置于车底盘上的车底盘盖板；所述前桥结构和后桥结构包括前桥、后桥、设置于所述前桥结构和后桥结构上的传感器装置、设置于所述前桥结构和后桥结构上的驱动装置、以及通过插销连接于所述前桥结构和后桥结构的外壳结构。所述连接组件包括机械连接结构和电连接结构。

进一步的，所述电连接结构为分别设置于所述车底盘结构和所述前桥结构、后桥结构上的且相配合使用磁性pogopin接头插件；所述机械连接结构为分别设置于所述车底盘结构和所述前桥结构、后桥结构上的且相配合使用的连接板；所述连接板包含十字销轴开孔，可以通过插销固定连接；所述连接板采用一体成型技术，所述连接板是无机非金属材料制成。所述无机非金属材料为高分子聚乙烯材料。

进一步的，所述超声模块是用超声波进行测距。

进一步的，所述红外模块是用红外线传感器进行避障。

进一步的，所述灯光系统是用电脑usb5v2a进行输出。

实施例2：

驱动模块

由单片机产生两路pwm波，通过l298n电机驱动芯片控制两个直流电机，分别驱动动左轮和右轮。直走时两路pwm波频率相位相同，当需要转弯时，改变pwm波控制相应的电机反转，另一电机正转。两边形成差速即可实现转弯。调整反转的时间，可以控制转弯的大小和快慢，改变pwm波的占空比可以控制小车的速度。

超声模块

hc-sr04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器，接收器与控制电路。基本工作步骤：（1）采用io口trig触发测距，给至少10us的高平信号；（2）模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；（3）有信号返回，通过io口echo输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，测试距离=高电平实际*声速（340m/s）/2。如图4所示提供一个10us以上脉冲触发信号该模块内部将发出8个40khz周期电平并检测回波，一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。

红外模块

红外模块是使用红外线传感器进行避障。红外线发射头与接收头于一体的检测开关，其工作步骤是发射头发出光束，被物体反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。当有光线反射回来时，输出低电平。当没有光线反射回来时，输出高电平。单片机根据接收头电平的高到做出相应控制，避免小车碰到障碍物。由于接收管输出ttl电平，有利于电平对信号处理，红外接收二极管能很好地接收红外发光二极管发射的波长940nm的红外光信号，而对于其他波长的光线则不能接收。因而保证了接收的准确性和灵敏度。小车红外线感器电路技术参数如图5所示。

主控系统模块

主控系统模块采用模块化方案，其中单片机是控制单元的核心，通过电机驱动电路和超声波发射接收及液晶实时显示电路与避障电路及测距电路等，起着控制小车所有运行状态的作用。单片控制模块使用的是stc公司的stc89c52rc，通过对单片机stc89c52rc写入程序，可以方便的使用软件来控制。

如图6所示，此单片机最小系统包括晶振电路，电源电路以及复位电路，其中复位电路的复位按键用于小车的复位，p1.3~1.7分别控制电机驱动，其他p口用外接控制小车的各种控制开关，p0口外接拉电阻，用于外接lcd1602。

本新用新型还提供模块化的车底盘结构；所述车底盘结构其前、后端连接于前桥结构、后桥结构；所述车底盘结构其上端用于连接车壳结构。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本新用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本新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新用新型各实施例技术方案的精神和范围。