[發明專利]一種糧倉環境小車的控制方法

在審

• 申請號: 201410165428.1
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN105022392A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 葉洪濤;黃和仲;周維東;唐毅;伍樹進
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及移動機器人控制領域，具體涉及一種應用于糧倉環境監測的小車控制方法及相應的控制系統。

背景技術

智能小車是移動機器人的一個重要分支，其特點是能在復雜環境中能自動識別障礙物，并沿著預定的道路行進。而以智能小車為基礎的控制系統，具有響應快速、控制簡單、靈活性好、控制精度高等特點，對糧倉環境有很強的適應性，能輕松完成各項給定的任務。據了解，在一般高校大學生群體中的科技制作發明的小車不在少數，而有些在涉及到了自動行進以及監測數據時，在避障行進時不能做到“智能”，有時避障只能往一個方向轉向，很容易轉到死角走不出來。我們設計的小車就很好的克服了這個難題，在智能行進遇阻而無法繞開時操作人員能在上位機端接收到攝像頭發送回來的實時畫面遠程操控小車行進，“智能+人工”控制方法就能很好的完成小車的行駛控制，最終達到實時監測效果。

發明內容

本發明是為了解決上述技術的不足而提供的一種使用方便、能夠隨時監測糧倉內溫濕度的糧倉環境小車控制方法。

為了達到發明目的，本發明采用的技術方案是：

控制系統包括上位機(PC或手機)、單片機、無線傳輸模塊、電機驅動模塊、攝像頭、避障模塊、循跡模塊、溫濕度傳感器、液晶顯示屏、聲光報警裝置以及電源。所述的循跡模塊和避障模塊不斷地輸出檢測信號給單片機進行判斷，單片機則輸出PWM波及相應電平給電機驅動模塊，對小車的速度和運動方向進行調整，最終實現自動循跡和自動避障功能。當小車因某種原因轉入死角而走不出來時，借助攝像頭并利用上位機發送控制指令，通過無線傳輸模塊進行指令傳輸，則可對環境小車進行人為干預，達到“智能+人工”控制的目的。同時溫濕度傳感器采集到的數據通過無線傳輸模塊進行數據傳輸，在上位機上顯示出來。

所述的無線傳輸模塊是Wi-Fi傳輸模塊，是單片機和上位機之間通訊的橋梁，用于傳輸數據和控制指令，并對攝像頭的視頻進行編碼然后通過Wi-Fi傳輸模塊傳回上位機，即實現視頻傳輸功能。

所述電機驅動模塊采用L298N驅動芯片，其的作用就是接收來自Wi-Fi傳輸模塊的指令，并通過單片機判斷指令，然后控制驅動芯片輸出端口輸出相應的電平，達到對電機進行正反轉，停止的操作的目的。

所述的攝像頭為USB攝像頭，其優點是檢測前瞻距離遠，檢測范圍寬。

所述的避障模塊為3路紅外避障傳感器，用來識別3個方向是否有障礙物。

所述的循跡模塊為4路紅外循跡傳感器，用來識別預定的黑色軌道.

所述的溫濕度傳感器為DS18B20和DHT11組合，DS18B20用于采集溫度，DHT11用于采集濕度。

所述的液晶顯示屏是Nokia5110液晶顯示屏，其特點是體積小，使用方便，占用單片機的IO口較少。

本發明的有益效果：小車自主地按照地面上預定的軌道行駛，若軌道上存在障礙物則自動繞開障礙物并回到軌道上繼續行駛，如果小車因某種原因轉入死角無法繼續運行，則可以利用上位機通過無線傳輸模塊發送指令進行人工控制。同時通過溫濕度傳感器實時地檢測糧倉內溫濕度，通過液晶顯示屏顯示出所測得的溫度及濕度數據，并使用Wi-Fi傳輸模塊進行視頻傳輸，使遠離糧倉的用戶也能夠通過PC或手機及時監測糧倉環境，當溫濕度參數超標時及時報警。

附圖說明

圖1?系統結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明的技術方案進行詳細說明：

糧倉環境小車系統結構如圖1所示，它包括上位機、單片機、無線傳輸模塊、電機驅動模塊、循跡模塊、避障模塊、攝像頭、聲光報警裝置、溫濕度傳感器和電源。

如圖1所示，小車控制系統由上位機和單片機共同組成。上位機即PC或手機，用于發送控制指令，顯示溫濕度和視頻等。單片機對傳感器采集到的溫濕度數據進行處理，對循跡傳感器和避障傳感器的信號進行分析，當小車沿著預定軌道行進且檢測到障礙物時，控制系統退出循跡模式而進入避障模式，實現自動循跡和自動避障功能。當小車因某種原因轉入死角而走不出來時，借助攝像頭并利用上位機發送控制指令，通過無線傳輸模塊進行指令傳輸，則可對環境小車進行人為干預，達到“智能+人工”控制的目的。同時溫濕度傳感器采集到的數據通過無線傳輸模塊進行數據傳輸，在上位機上顯示出來。