一种基于单目视觉的无线小型智能小车制造技术

一种基于单目视觉的无线小型智能小车，所述包括STC12C5A60S2主控制器、BTN7971后置电机驱动模块、前置转向舵机和控制摄像头拍摄方向舵机、摄像头模块、无线小型路由器、红外避障模块、两路红外防坠崖模块，采用STC12C5A60S2作为其主控制器，8.4V的航模电池对各个模块供电，用户可利用手机将控制信号通过Wi-Fi网络发送至主控制器，主控制器直接驱动前置舵机一控制前轮左右转向和前置舵机二控制摄像头的拍摄方向以及通过BTN7971电机驱动模块驱动后轮的前进和后退，小车自身携带的单摄像头对现场图像实时采集，并将图像无线传输到手机上进行显示。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于单目视觉的无线小型智能小车，适用于化学、核试验场地、考古等尚危工作环境。
技术介绍
随着科技的进步，智能手机得到了巨大的发展，通信越来越稳定，使用功能越来越丰富;此外，W1-Fi技术相比传统的通信方式，其传输速度较快、覆盖面积较大、布线简单，能够在机电设备较为密集、空间范围小的复杂工作环境下使用，完全可以满足工业现场环境复杂危险的各种要求;此外，随着智能手机的快速普及，以智能手机作为控制端的产品成为现在的发展趋势。以上两项技术为本技术提供了
技术介绍
;然而，现在市场上的智能小车存在安装不便，不易操控的特点，故设计一种基于单目视觉的无线小型智能小车。
技术实现思路
本技术涉及一种基于单目视觉的无线小型智能小车，包括STC12C5A60S2主控制器、BTN7971后置电机驱动模块、前置转向舵机和控制摄像头拍摄方向舵机、摄像头模块、无线小型路由器、红外避障模块、两路红外防坠崖模块;其特征是采用STC12C5A60S2主控制器，工作电压为8.4V的航模电池对各个模块供电；用户可利用手机通过无线小型路由器建立起来的W1-Fi网络将控制信号发送至主控制器，主控制器直接驱动前置舵机一控制前轮左右转向和前置舵机二控制摄像头的拍摄方向以及通过BTN7971电机驱动模块驱动后轮的前进和后退;小车自身携带的单摄像头对现场图像实时采集，并基于无线小型路由器建立起来的W1-Fi网络将图像无线传输到手机上进行显示;小车具有一定的避障和防坠崖功能，当红外避障模块和两路红外防坠崖模块检测当前方有障碍物或悬崖时，会发送低电平至STC12C5A60S2主控制器，主控制器将强制停止小车行走并后退至安全距离外。【附图说明】图1为本技术的整体框图；图2为STC12C5A60S2主控制器最小系统电路；图3为BTN7971电机驱动模块电路图；图4为摄像头模块，无线小型路由器和主控制器连接图；图5为红外避障模块电路；图6为两路红外防坠崖模块与主控制器连接图。【具体实施方式】如图1，本技术采用STC12C5A60S2主控制器;工作电压为8.4V的航模电池对各个模块供电；用户可利用手机通过无线小型路由器建立起来的W1-Fi网络将控制信号发送至主控制器，主控制器直接驱动前置舵机1控制前轮左右转向和前置舵机2控制摄像头的拍摄方向以及通过BTN7971电机驱动模块驱动后轮的前进和后退;小车自身携带的单摄像头对现场图像实时采集，并基于无线小型路由器建立起来的W1-Fi网络将图像无线传输到手机上进行显示;小车具有一定的避障和防坠崖功能，当红外避障模块和两路红外防坠崖模块检测当前方有障碍物或悬崖时，会发送低电平至STC12C5A60S2主控制器，主控制器将强制停止小车行走并后退至安全距离外。如图2，STC12C5A60S2主控制器实现本技术的整体控制。如图3，本电机驱动模块采用两块BTN7971芯片构成大电流Η桥驱动，两路PWM输入，能够实现电机正转反转。此外，采用74LS244作为3态8为缓存器用作总线驱动器，并与单片机5V隔离，有效保护单片机。此外，带有2个舵机接口，方便驱动舵机。如图4，首先通过对无线小型便携路由器使STC12C5A60S2主控制器与手机之间互相沟通，实现USB摄像头的实时图像进行编码，然后通过W1-Fi返回给上位机，这样我们才能在手机上看到实时图像。如图5，该模块会持续地检测前方是否存在障碍物，当前方无障碍物时，该红外避障模块的OUT端输出持续高电平；反之，当前方有障碍物时，模块上的红色LED指示灯会发光，OUT端输出持续低电平。主控制器一旦检测到该低电平，将强制小车自动后退到安全距离。如图6，将两路红外避障模块的OUT端接入四路两输入或非门芯片74HC02的其中两个输入端，让输出一路信号送回至主控制器，这样就可以实现当前方路面没有深坑或低地，74HC02芯片会持续输出一个高电平，当前方路面有深坑或低地时，当两路红外避障模块中任何一路检测到距离超过设定值时，74HC02芯片将会持续输出一个低电平，以低电平方式触发主控制器的外部中断从而使主控制器做出响应，强制小车行走并后退至安全距离外。【主权项】1.一种基于单目视觉的无线小型智能小车，包括STC12C5A60S2主控制器、BTN7971后置电机驱动模块、前置转向舵机和控制摄像头拍摄方向舵机、摄像头模块、无线小型路由器、红外避障模块、两路红外防坠崖模块；其特征是采用STC12C5A60S2主控制器，工作电压为8.4V的航模电池对各个模块供电；用户可利用手机通过无线小型路由器建立起来的W1-Fi网络将控制信号发送至主控制器，主控制器直接驱动前置舵机一控制前轮左右转向和前置舵机二控制摄像头的拍摄方向以及通过BTN7971电机驱动模块驱动后轮的前进和后退;小车自身携带的单摄像头对现场图像实时采集，并基于无线小型路由器建立起来的W1-Fi网络将图像无线传输到手机上进行显示;小车具有一定的避障和防坠崖功能，当红外避障模块和两路红外防坠崖模块检测当前方有障碍物或悬崖时，会发送低电平至STC12C5A60S2主控制器，主控制器将强制停止小车行走并后退至安全距离外。2.根据权利要求1所述一种基于单目视觉的无线小型智能小车，其特征是现场图像的处理与无线图像传输的实现，需要上位机与下位机之间的串口通信，通过对无线小型便携路由器使STC12C5A60S2主控制器与手机之间互相沟通，实现USB摄像头的实时图像进行编码，然后通过W1-Fi返回给上位机，使图像在手机上实时显示。【专利摘要】一种基于单目视觉的无线小型智能小车，所述包括STC12C5A60S2主控制器、BTN7971后置电机驱动模块、前置转向舵机和控制摄像头拍摄方向舵机、摄像头模块、无线小型路由器、红外避障模块、两路红外防坠崖模块，采用STC12C5A60S2作为其主控制器，8.4V的航模电池对各个模块供电，用户可利用手机将控制信号通过Wi-Fi网络发送至主控制器，主控制器直接驱动前置舵机一控制前轮左右转向和前置舵机二控制摄像头的拍摄方向以及通过BTN7971电机驱动模块驱动后轮的前进和后退，小车自身携带的单摄像头对现场图像实时采集，并将图像无线传输到手机上进行显示。【IPC分类】G05D1/02【公开号】CN205139705【申请号】CN201520891733【专利技术人】戴圣伟, 王炎平, 宓茜, 肖伸平, 马溪遥, 李志斌, 周天平, 陈刚 【申请人】湖南工业大学【公开日】2016年4月6日【申请日】2015年11月11日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单目视觉的无线小型智能小车，包括STC12C5A60S2主控制器、BTN7971后置电机驱动模块、前置转向舵机和控制摄像头拍摄方向舵机、摄像头模块、无线小型路由器、红外避障模块、两路红外防坠崖模块；其特征是采用STC12C5A60S2主控制器，工作电压为8.4V的航模电池对各个模块供电；用户可利用手机通过无线小型路由器建立起来的Wi‑Fi网络将控制信号发送至主控制器，主控制器直接驱动前置舵机一控制前轮左右转向和前置舵机二控制摄像头的拍摄方向以及通过BTN7971电机驱动模块驱动后轮的前进和后退；小车自身携带的单摄像头对现场图像实时采集，并基于无线小型路由器建立起来的Wi‑Fi网络将图像无线传输到手机上进行显示；小车具有一定的避障和防坠崖功能，当红外避障模块和两路红外防坠崖模块检测当前方有障碍物或悬崖时，会发送低电平至STC12C5A60S2主控制器，主控制器将强制停止小车行走并后退至安全距离外。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴圣伟，王炎平，宓茜，肖伸平，马溪遥，李志斌，周天平，陈刚，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43