[实用新型]一种步进式和轮组式结合的智能避障和越障小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种避障、越障小车，尤其是一种步进式与轮组式结合的智能避障和越障小车。

背景技术

当今社会，机器人作为一种自动化的机器，其特点是它具备一些与人相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力等，是一种具有高度灵活性的自动化机器。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。非结构环境中的多功能全自主的移动机器人技术多年来一直是机器人研究中的热点问题之一。但是非结构环境无固定模式给移动机器人的运动造成了自主决策和路径规划的困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种步进式与轮组式结合的智能避障和越障小车，是一种具有高度灵活性的自动化机器。对不同任务和特殊环境的适应性。运输量大，结构灵活等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种步进式和轮组式结合的智能避障和越障小车，主要包括车轮部分、传感器模块、驱动模块、连接部分、控制模块、供电模块和车体部分，驱动模块包括直流电机和步进电机，连接部分包括丝杆和滑杆，其特征在于：小车的车体部分分为车前部分、车中部分、车尾部分三个部分，每个部分由连接部分连接，车前部分通过连接部分的丝杆和滑杆连接车中部分，车中部分通过连接部分的丝杆和滑杆连接车尾部分，车前部分最前端装有传感器模块，车前部分中间段安装有驱动模块，车前部分和车尾部分底端设有车轮部分，车中部分上端设置有控制模块，车尾部分上端部分设有供电模块，所述直流电机设置在三节车体每一节两侧的底部固定在车底与车轮连接，所述步进电机设置在丝杆的顶端位置。

所述车轮部分选用直径大的橡胶轮，前轮和后轮皆为主动轮。其中前体两个车轮电机的转速差可实现小车的转向。对于越不过的障碍灵活避让。

所述传感器模块由所述传感器模块由TCRT5000红外反射传感器和HC-SR04 超声波模块 组成，超声波传感器固定于前车体最前端，红外传感器位于每一节车体的中间底部，红外接收和发射二极管垂直向下。

传感器模块用来采集路况信息，由控制模块对信息进行分析判断具体路况，对于一般凹凸不平路面由主控模块控制驱动模块使小车以轮组前进，对于像楼梯一样的障碍物选择步进式前进方式，对于难以逾越的障碍则选择自动避让。其原理是传感器的发射换能器向外发射脉冲，而传感器的接收换能器接收发射波经障碍物反射的回波，其功能是感应路况信息。

所述控制模块采用单片机AT89S52。即一种低消耗、高性能的CMOS8位微控制器，可对接收的信息进行处理、分析，并发送指令。控制模块与供电模块、驱动模块、传感器模块都用导线相连，用于控制小车各部分的正常工作。

所述供电模块所述供电模块包含100W太阳能电池板多晶硅太阳能板12V发电板直接与直流电机驱动和步进电机驱动连接再经过LM2596S-ADJ降压电源模块产生5V稳定电压供控制模块，所述太阳能电池板铺在每一节车体的表面和车体连接装置表面。电源模块给整个系统供电。所述的供电模块采用太阳能电池，可实现自主供电功能。

所述的驱动模块由步进电机和直流电机组成，为小车整体提供动力，其中步进电机主要用于控制车体的升降，直流电机主要用于越障，用于驱动车轮。

所述的连接部分由丝杆和滑杆组成，用于连接车体的前中后三个部分，保证车体在爬升过程中的平稳运动；所述的车体为钢铁材质。

本实用新型的有益效果是，该步进式和直流式结合的智能避障、越障小车能快速适应工作环境，根据路况分析快速作出相应反应，即对于一般凹凸不平路面以轮组式方式前进，对于中高度障碍物（像楼梯一样的障碍物）选择步进式前进方式，对于难以逾越的障碍则选择自动避让；可在人不能或不便到达的环境中进行工作；可应用于工业生产不仅可提高产品的质量与产量，还可保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本。

附图说明

图 1为本实用新型的结构示意图。

在图中，1、车轮部分，2、传感器模块，3、驱动模块，4、连接部分，5、控制模块，6、供电模块，3.1、直流电机，3.2、步进电机，4.1、丝杆，4.2、滑杆，7.1、车前部分，7.2、车中部分，7.3、车尾部分，8太阳能电池板。

图 2为本实用新型的电路连接图。

具体实施方式