[实用新型]智能循迹漂移小车

说明书

技术领域

本实用新型属于智能运输控制技术领域，涉及一种智能循迹漂移小车。

背景技术

智能运输系统是未来交通运输系统发展的趋势，智能小车在智能运输系统中扮演着十分重要的角色，智能循迹车作为构建未来智能交通运输系统中重要部分，针对未来交通运输系统有导航线的情况，如何实现对漂移小车有效的控制，成为一个必须解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能循迹漂移小车，能够对智能小车进行有效的控制，实现自主循迹。

本实用新型所采用的技术方案是，一种智能循迹漂移小车，包括单片机模块，单片机模块分别与路径识别模块、直流电机驱动模块、转向电机驱动模块和LED指示灯连接，直流电机驱动模块与直流电机连接，转向电机驱动模块与转向电机连接。

本实用新型的智能循迹漂移小车，其特征还在于：

所述的路径识别模块的内部结构是，包括一个信号调理电路，信号调理电路同时与光电传感器和测速传感器连接。

所述的光电传感器设置有三个，分别用于监控中心线及两侧边线。

所述的光电传感器选用RPR220反射型的光电传感器。

所述的单片机模块选用具有16K Flash的8位单片机AVR ATmega16。

本实用新型的有益效果是，能够在线型复杂，转弯半径不确定性大的情况下，利用视觉自主循迹前进，分级精确转向，能够对智能小车进行有效的控制，实现自主循迹。

附图说明

图1是本实用新型的智能循迹漂移小车控制结构示意图；

图2是本实用新型的智能循迹漂移小车循迹操作流程图。

图中，1.单片机模块，2.路径识别模块，3.直流电机驱动模块，4.转向电机驱动模块，5.直流电机，6.转向电机，7.光电传感器，8.测速传感器，9.LED指示灯，10.信号调理电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的智能循迹漂移小车结构是，包括单片机模块1，单片机模块1分别与路径识别模块2、直流电机驱动模块3、转向电机驱动模块4和LED指示灯9连接，直流电机驱动模块3与直流电机5连接，直流电机5为车辆的驱动装置，转向电机驱动模块4与转向电机6(舵机)连接，转向电机用于控制车辆行驶方向。

路径识别模块2的内部结构是，包括一个信号调理电路10，信号调理电路10同时与光电传感器7和测速传感器8连接。

光电传感器7设置有三个，分别用于监控中心线及两侧边线。光电传感器7选用RPR220反射型的光电传感器，该型光电传感器将红外发射和接收头集成在一起，抗干扰能力好，检测距离一般为6mm左右(可调)，5V供电，输出信号经过LM324整形得到标准TTL电平后，能够直接输入到单片机中。

单片机模块1选用具有16K Flash的8位单片机AVR ATmega16，包括有32个I/O接口，自带8路10位ADC(包括两路可编程差分通道)，4路PWM，可直接输出控制信号分别控制直流电机和转向电机，且大多数指令周期为1us，速度比51型单片机快几倍。

本实用新型的智能循迹漂移小车，单片机模块1以AVR单片机MEGA16为核心，该芯片在外围晶振作用下无复位电路而独立工作，非常适合智能循迹漂移小车的要求。小车的路径识别模块2是采用反射型光电传感器来识别黑白线，反射型光电传感器有光线发射端和光线接收端，道路为白色底板，其中间粘贴15mm宽且线型不变化的黑胶带，白底与黑线对发射端发出光线的反射度不同，从而影响接收端产生的电压，最终将信号传给单片机，单片机将信号处理后传给舵机和电机，进而改变舵机的转向和电机的转速。智能循迹漂移小车能够在线型复杂，转弯半径不确定性大的情况下，利用视觉自主循迹前进，分级精确转向。对于环境光线的影响，可考虑增加滤波电路、优化控制算法增加其抗干扰能力。

如图2，本实用新型的智能循迹漂移小车运转时，采用9.6V电池稳压至7.5V给电机供电，循迹时pwm占空比设置为60％，小车从启动开始，中间的三光电传感器骑黑线行驶，其中一个始终保持在黑线上，另两个传感器始终在黑线的旁边基本不会超过边线。小车行驶过程中黑线两边的传感器始终不跨越边线。当检测到发生第一级偏移时，舵机转舵较小，而当检测到第二级偏移时舵机满舵偏转直到再次发现黑线为止，因为转弯时该小车的转向不是很大，所以可能所有的传感器都无法检测到黑线。

实验证明，该方案有良好的循迹效果。较高要求是能够使小车漂移。小车漂移时会冲出跑道一段距离，但是最终小车还能够返回跑道，继续循迹行驶。小车沿黑线直行能以较快的速度跑完一圈，循迹效果较好，在转弯时也基本不会出现问题，只是有时舵机满舵时仍然无法满足跑道的要求(弯度)会超出黑线，但是小车仍然可以回到黑线上。