[實用新型]一種用于探險游競賽的智能車

有效

• 申請號: 201921390803.7
• 申請日: 2019-08-24
• 公開（公告）號: CN210864419U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 孫智超;王嘯峰;柏紀伸
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

本實用新型公開了一種用于探險游競賽的智能車，車身底盤的四個電機采用四輪差動結構；循跡模塊采用灰度傳感器，用于采集賽道的顏色信息，傳輸給控制模塊進行循跡線識別；障礙識別模塊包括撞傳感器與紅外傳感器，分別采集碰撞信息和距離信息，傳輸給控制模塊進行障礙物位置識別；方向定位模塊采用數字指南針傳感器，用于采集車身的方向信息；二維碼識別模塊包括單片機與攝像頭，用于采集二維碼圖像，進行解碼得到當前和下一步站點信息，傳輸給控制模塊進行路徑規劃；控制模塊根據循跡線、障礙物位置、車身的方向信息和路徑規劃信息生成電機驅動信號，驅動電機運作。本實用新型操作方便，穩定性高，性能優良。

技術領域

本發明涉及智能交通，具體涉及一種用于探險游競賽的智能車。

背景技術

智能車能夠按照預先設定的模式在特定環境中自動運作，可應用于科學勘探、危險作業等等，因此研究和開發智能小車具有十分重要的意義，世界多國也都掀起了機器人比賽的熱潮。傳統的智能車設計主要存在以下問題：（1）硬件設計過程中，智能車多被設計成“前輪舵機控制轉彎，后輪電機驅動前進”的結構，這種結構在賽道簡單、彎道曲率較小時有很好的適用性。但是針對復雜的場景，該結構會限制智能車的運動規劃，使小車的位置出現偏差或者超調。（2）循跡傳感器選擇方面，由于紅外傳感器控制簡單，它多被用來識別賽道進而實行軌跡跟蹤，然而處理這類數字傳感器時，由于閾值固定，難免會受到靜電、電磁等干擾，造成傳感器數據的跳變。（3）避障措施設計方面，多利用觸碰開關來判斷是否觸及障礙物然后再進行相應的控制策略，這種方法雖然能有效判斷障礙物，但是小車在觸碰到障礙物后再做出決策這種方案有一定的滯后性。（4）小車方位的判定方面，多利用陀螺儀傳感器計算角速度的積分，從而獲取當前的方位角，然而陀螺儀對角速度的識別會隨著環境溫度變化產生溫漂使得對智能車方向定位產生誤差。

發明內容

本發明目的在于提供一種探險游智能車，能夠在復雜場地下進行穩定的軌跡跟蹤和實時的避障處理。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種探險游智能車，包括車身底盤，以及設置在車身底盤上的顯示模塊、電源驅動模塊、控制模塊、循跡模塊、障礙識別模塊、方向定位模塊和二維碼識別模塊，其中車身底盤的四個電機采用四輪差動結構；顯示模塊用于接收、顯示控制模塊的智能車參數信號，以及選擇控制方案；電源驅動模塊用于向控制模塊和電機供電，以及根據控制模塊控制信號控制電機的轉動的轉速和方向；循跡模塊采用灰度傳感器，用于采集賽道的顏色信息，傳輸給控制模塊進行循跡線識別；障礙識別模塊包括撞傳感器與紅外傳感器，分別采集碰撞信息和距離信息，傳輸給控制模塊進行障礙物位置識別；方向定位模塊采用數字指南針傳感器，用于采集車身的方向信息；二維碼識別模塊包括單片機與攝像頭，用于采集二維碼圖像，進行解碼得到當前和下一步站點信息，傳輸給控制模塊進行路徑規劃；控制模塊根據循跡線、障礙物位置、車身的方向信息和路徑規劃信息生成電機驅動信號，驅動電機運作。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：1)基于智能車身前、后、腰身測的灰度傳感器，智能車可在運動過程中實時監測車身與循跡線的相對位置偏差，從而通過PID算法利用誤差改變電機轉速達到消除偏差，提高循線穩定性的目的。2)智能車障礙檢測模塊包含紅外傳感器與碰撞傳感器，達到了在遠距離檢測景點并零距離碰撞的目的，提高了碰撞過程的穩定性。3)基于車身布局的灰度傳感器與數字指南針傳感器，智能車可以在雙重檢測下，實現準確、穩定旋轉任意角度的目的。

附圖說明

圖1為本發明智能車的結構示意圖。

圖2為四輪差動結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步說明本發明方案。