[实用新型]一种比赛用智能循迹模型车

说明书

技术领域

本实用新型属于比赛用智能循迹模型车的领域，尤其涉及到一种比赛用智能循迹入库出库的模型车。

背景技术

智能模型车是当今车辆工程领域研究的前沿，它体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来模型车的发展趋势。为了提高大学生对智能模型车的认识和创新精神，现在相关的智能车比赛也越来越多，比赛形式也多种多样。其中一些比赛不乏趣味性，各高校间也展开了相对的竞赛。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种比赛用智能循迹模型车，能够在智能模型车比赛当中实现模型车自动入库出库等功能。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种比赛用智能循迹模型车，包括车架、分别安装于车架两侧的一对左车轮和一对右车轮、用于驱动左车轮和右车轮的驱动电机、安装于车架上的舵机以及电池和电机驱动电路板，车架前端设有前排传感器，车架后端设有后排传感器；车架上还设有微控制器及测速装置，测速装置位于车架的后部且安装在后排传感器的支架上；前排传感器、后排传感器、测速装置以及电机驱动电路板均与微控制器相连接以传递信号，电机驱动电路板分别与驱动电机及舵机连接。

由以上可见，本实用新型的利用微控制器采集赛道的信息做出控制模型车的驱动电机转速、转向和舵机的策略。模型车的微控制器根据行驶方向一侧的红外传感器信号识别模型车当前的行驶状态，并做出相应的控制。当模型车的前排传感器探测到入库信息时，微控制器控制模型车减速，同时进入入库程序；当模型车检测到车库的尽头时，模型车开始启动出库程序，同时微控制器读取后排传感器的信号，相当于此时将车尾视为出库时的“车头”。当模型车出库完毕，再读取模型车前排传感器，从而实现完整出库。

附图说明

图1为本实用新型的安装示意图；

图2为本实用新型的硬件电路连接示意图；

图3为赛道示意图；

图4为本实用新型的传感器的电路图；

图5为本实用新型的测速装置的电路图；

图6为本实用新型的舵机的电路图；

图7为本实用新型的驱动电机的控制电路图；

图8为本实用新型的微控制器的引脚连接电路图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的比赛用智能循迹模型车包括车架9，车架9前端安装有前排传感器1f、车架9后端安装有后排传感器1r，车架9的前部设有舵机2，车架9上还设有微控制器3、电池4和电机驱动电路板5，测速装置6位于车架9的后部，分别位于车架9两侧的两组左车轮7和两组右车轮8上均设有驱动电机(未标号)，每个车轮由一个驱动电机驱动。前排传感器1f、后排传感器1r、测速装置6以及电机驱动电路板5均与微控制器3相连接以传递信号。电机驱动电路板5与车轮上的驱动电机连接。

分别位于车架9前、后两端的前排传感器1f和后排传感器1r各包括一套相同的红外传感器单元a、b、c、d、e、f、g，两套共14个红外传感器单元，每套7个，这些红外传感器单元的输出端分别为J1f、J2f、J3f、J4f、J5f、J6f、J7f、J1r、J2r、J3r、J4r、J5r、J6r、J7r。每个红外传感器单元均等距并排安装，每套安装在同一排上，用来检测路面信息，其总体安装距离略大于车架9的高度。舵机2主要用于控制模型车的转向，舵机2与电机驱动电路板5连接，并由电机驱动电路板5控制。电池4可由4节5号电池串联而成，供电电压为5V。测速装置6安装在后排传感器1r的支架上，安装时保证测速车轮的中线和车体的中心线在同一平面。

参照图2，为本实用新型比赛用智能循迹模型车的硬件连接图。前排传感器1f和后排传感器1r将路面信号传至微控制器3，同时测速装置6将车速信号采集并将其送至微控制器3，微控制器3根据路面信息和车速决定左车轮7和右车轮8的驱动电机的速度和舵机2的转向角度。微控制器3和驱动电机的动力均由电池4提供。由于模型车在转弯时内外侧的车轮速度不同，但同侧车轮速度近似相同，所以采取将同侧的前、后两电机并联驱动的方案进行车轮的驱动。在本实用新型中，微控制器3可采用P89V51RD2B型号单片机，驱动电机为RC-260RA18130电机。

参照图3，为赛道示意图。赛道基本参数为：赛道表面由黑白两色组成，由内至外为：白色中心线宽40mm、外侧黑色宽100mm、最外侧的路肩白线宽30mm。在模型车车库前方500-1000mm处设置车库提示线，车库的深度至少600mm，车库的底端是宽度为20mm的停止线，用于提示模型车。