[實用新型]一種競賽用節能小車

有效

• 申請號: 201720794765.6
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN206867709U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 張彤;莊乾章;胡亞瑞;尹凱強;車健愷;陳靜哲
• 申請（專利權）人: 長春大學
• 主分類號: A63H17/00
• 分類號: A63H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及競賽用小車技術領域，具體為一種競賽用節能小車。

背景技術

目前，由于科學技術的發展各種智能設備不斷涌現各種自動化機器人在各領域得以應用其中使用可以學習簡單控制原理的小車機器人在各階段學習中是一種方便簡潔的手段。因此社會上有很多不同層次的智能小車競賽，其中一種競賽為節能巡線小車比賽，主要是小車跟蹤具有通有固定頻率交流電的標線按固定線路行駛并且用儲能電容器為供電電源，以完成時間快能耗最小為輸贏標準。現有競賽小車基本是使用塑料車身結構通過直流電機經減速機構帶動汽車輪子使競賽小車運動。因此，此種結構小車車身總體重量比較重不適用于通過儲能電容供電的節能小車競賽；同時，現有競賽小車對于電磁信號檢測基本采用模擬量檢測然后通過數模轉換作為控制電路的控制量，因為數模轉換過程時間較慢影響控制電路總體反應速度從而導致小車反應速度較慢并且為了保證小車的循線精度現有競賽小車一般采用32位控制芯片控制結構復雜消耗能量較大。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種競賽用節能小車，以解決上述背景技術中提出的現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：本實用新型為一種競賽用節能小車，本裝置包括：小車車體與控制電路板；

所述小車車體包括：車體底板、兩個車輪驅動電機、兩個車輪、兩個電機固定架、小車尾部從動萬向輪；

所述車體底板由所述控制電路板構成；

所述驅動電機采用空心杯直流電機,空心杯電機采用的是無鐵芯轉子具有十分突出的節能、控制和拖動特性；

所述車輪為直徑為八毫米塑膠車輪，兩個車輪分別固定在兩個驅動電機轉動軸上；

所述電機固定架由具有45度斜面的塑料塊構成；

所述小車尾部從動萬向輪為直徑為1.5厘米的塑膠萬向輪；

所述兩個車輪分別安裝在兩個車輪驅動電機上；兩個車輪驅動電機分別安裝在兩個電機固定架上；兩個電機固定架、小車尾部從動萬向輪安裝在車體底板上。

所述控制電路板包括電磁感應檢測裝置、電機驅動器、邏輯控制芯片、儲能電容器組、升壓模塊（模塊）、降壓模塊（模塊）。同時為了簡化整體小車結構、減小小車總體重量達到節能目的所述控制電路板同時作為上述車體底板使用。

所述電磁感應檢測裝置包括：五個電磁感應檢測模塊，每個模塊包括：電磁感應電感及與其并聯的諧振電容、信號放大器、信號整形器。由電磁感應電感、與其并聯的諧振電容諧振到道路電磁信號線交流信號頻率使感應電壓最大同時起到選頻作用避免外界其它電磁信號干擾，檢測到的交流信號經過信號放大器放大到一定幅度并檢波變成直流信號后經過信號整形器變成高電平輸出，當沒有檢測到道路電磁信號線交流信號時電磁感應檢測裝置輸出低電平；

所述邏輯控制芯片為節能型八位控制芯片，邏輯控制芯片根據五個電磁感應檢測模塊檢測到的高低電平信號不同控制左右兩個驅動電機轉動或停止；

所述儲能電容器組通過五個2.7伏100法拉電容串聯構成，使用工作電壓為直流12伏特，每個電容兩端并聯510K1/8瓦均衡電阻以保證五個串聯的法拉電容工作電壓均等；

所述電機驅動器由電機驅動芯片構成能夠通過邏輯控制芯片端口通過電機驅動器控制兩個直流電機正轉（小車向前運行）、停、反轉、并且可以通過電機驅動器端口進行pwm控制電機轉速；

所述升壓模塊是為保證充分利用電容組所儲存電能，在電容組電壓較低時也能給控制電路板正常供電；

所述降壓模塊包括給電磁感應檢測裝置及邏輯控制芯片供電的降壓模塊一及給電機驅動器供電用于驅動電機的降壓模塊二。

具體工作過程如下：邏輯控制芯片檢測五個電磁感應檢測模塊輸出狀態，以車頭向前，頂視從左到右電磁感應檢測模塊1到5排列，檢測輸出高電平表示為‘1’、低電平為‘0’，這樣如果檢測到的狀態是：11111狀態，說明遇到交叉線則執行：左右兩個電機（頂視）相同狀態正轉，小車向前直行；

如果檢測到的狀態是：00110狀態說明小車左偏離道路信號線，則執行：左電機加速，小車右轉；

如果檢測到的狀態是：01100狀態說明小車右偏離道路信號線，則執行：右電機加速，小車左轉；

如果檢測到的狀態是：00100狀態說明小車處于道路信號線正上方，則執行：左右兩個電機以相同狀態正轉，小車向前直行；

如果檢測到的狀態是：00000狀態說明到達終點，則執行：左右兩個電機反向制動后停止轉動，小車停止。