一种障碍自动规避控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种障碍自动规避控制电路，属于移动型智能探索类技术领域。一种障碍自动规避控制电路包括检测信号采集回路、信号处理回路、状态周期调制回路、工作状态控制回路、脉宽调制回路、舵机转向控制回路和舵机。检测信号采集回路对前方障碍物进行检测，当检测到前方有障碍物时,信号处理回路对检测信号进行处理，触发JK触发器，启动避障工作过程，舵机转向控制回路根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，将舵机脉宽调制回路的输出传送至舵机，控制舵机转动的方向和角度。本实用新型专利技术能够在检测到障碍物时，根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，自动绕开障碍物，具有调节方便，反应灵敏的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于移动型智能探索类
，特别涉及一种障碍自动规避控制电路。
技术介绍
随着移动型机器、智能型车辆以及探索类抢险类探测技术的发展，人们希望机器能很大程度上代替人来完成此类任务，而机器在其移动过程中的障碍自动规避功能是保证其平稳、顺利工作的重要控制环节。所以现在障碍自动规避的研究正如火如荼。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种障碍自动规避控制电路，能够实现受外界其他干扰较小的自动检测且绕开障碍物，且调节方便，反应灵敏。一种障碍自动规避控制电路，其特征在于：包括检测信号采集回路、信号处理回路、状态周期调制回路、工作状态控制回路、脉宽调制回路、舵机转向控制回路和舵机；所述检测信号采集回路采用传感器对前方障碍物进行检测，检测信号采集回路连接信号处理回路，信号处理回路对传感器的检测信号进行处理，信号处理回路的输出和状态周期调制回路的输出经过一个与门合成，与门的输出端连接工作状态控制回路的输入端，工作状态控制回路的输出端连接舵机转向控制回路，脉宽调制回路的输出端也连接舵机转向控制回路，所述舵机转向控制回路根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，将舵机脉宽调制回路的输出传送至舵机，控制舵机转动的方向和角度。所述检测信号采集回路采用红外传感器对前方障碍物进行检测。所述信号处理回路包括若干个逻辑门电路和JK触发器，通过对传感器送来的前方有障碍物的信号，启动避障工作过程。所述工作状态控制回路采用计数器回路，计数器的输出信号取反后连接所述信号处理回路的逻辑门电路的与门电路的输入端，计数器的输出信号同时送入舵机转向控制回路。所述检测信号采集回路连接信号处理回路的与门电路的输入端，检测信号采集回路的输出信号和计数器的输出信号取反后在所述与门电路进行信号合成，合成后的信号触发所述JK触发器，启动避障工作过程。所述计数器的最高位输出端作为信号处理回路中的逻辑门电路的或门电路的输入端，用来触发所述JK触发器，封锁避障工作过程或复位避障工作过程。所述的状态周期调制回路采用时钟电路，与所述工作状态控制回路连接，调整避障工作过程中每个工作状态的时间长度。有益效果本技术的障碍自动规避控制电路能够在检测到障碍物时，根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，将舵机脉宽调制回路的输出传送至舵机，自动绕开障碍物，控制电路可以根据实际情况选择从左转向开始避障，或者从右转向开始避障，具有调节方便，反应灵敏的特点；传感器在首次检测到障碍物信号，经处理后，在一个避障循环内，再次检测到的其他信号将不做处理，有效的屏蔽了其他信号对自动避障控制装置的干扰，所以很大程度上减少了机器接收信号过多而无法判断转向的问题，而且其具体所需的状态数和路径可以根据需要非常方便的进行改变和设定。附图说明图1为本技术的功能框图；图2为本技术的信号处理回路逻辑电路图；图3为本技术的工作状态控制回路电路图；图4为本技术的移动物体避障示意图；图5为本技术的舵机转向控制回路电路图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本技术。本技术的功能框图，如图1所示，一种障碍自动规避控制电路包括检测信号采集回路、信号处理回路、状态周期调制回路、工作状态控制回路、脉宽调制回路、舵机转向控制回路和舵机；所述检测信号采集回路采用传感器对前方障碍物进行检测，检测信号采集回路连接信号处理回路，信号处理回路对传感器的检测信号进行处理，信号处理回路的输出和状态周期调制回路的输出经过一个与门合成，与门的输出端连接工作状态控制回路的输入端，工作状态控制回路的输出端连接舵机转向控制回路，脉宽调制回路的输出端也连接舵机转向控制回路，所述舵机转向控制回路根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，将舵机脉宽调制回路的输出传送至舵机，控制舵机转动的方向和角度。检测信号采集回路的主要器件是传感器，用于检测运动物体前方是否有需要检测的障碍物。当传感器未检测到障碍物时，输出为0；当传感器检测到前方有障碍物时，输出为1。检测距离可以通过调整传感器的检测灵敏度实现。传感器可以采用红外传感器或者光电传感器。具体的一个实施例的信号处理回路逻辑电路可以如图2所示意的电路实现，由一个四输入与门、一个或门和一个JK触发器构成，用以判断避障工作状态的开始和结束。本实施例的工作状态控制回路，如图3所示，主要器件采用74LS192计数器，通过对74LS192加计数脉冲的控制，使输出端Q2Q1Q0从000～111变化。系统初始状态下，控制机构向前直行运动，74LS192计数器输出状态Q3Q2Q1Q0为0000，Q2Q1Q0取反后接到四输入与门，若传感器并未检测到前方有障碍物，输出为0，则四输入与门输出为0，或门的两个输入端均为0，输出为0，JK触发器的CP脉冲端始终处于低电平，JK触发器输出处于低电平，使送到74LS192芯片的信号为0；若传感器检测到前方有障碍物，输出为1，则四输入与门输出为1,或门的一个输入端为1，输出为1，JK触发器的CP脉冲端得到一个上跳沿信号，JK触发器翻转一次，输出为1，这使得送到74LS192芯片的信号为可调振荡电路周期为1s～3s的方波信号，74LS192计数器输出状态Q3Q2Q1Q0开始进行加计数的状态变化；此后，传感器输出为0，由于Q2Q1Q0的输出始终有一位为1，所以四输入与门的输出始终为0，可以确保在工作状态的变化过程中不再受外部信号的干扰，同时使JK触发器的CP脉冲端恢复低电平；当Q3输出由0变化成1时，或门的输出为1，JK触发器的CP脉冲端又一次得到一个上跳沿信号，JK触发器翻转一次，输出为0，可调振荡电路周期为1s～3s的方波信号无法送到74LS192芯片，74LS192计数器输出状态Q3Q2Q1Q0停止加计数的状态变化。状态周期调制回路可以采用555定时器构成的可调振荡电路，实现周期为1s～3s的时间调整，用以控制避障工作状态中每个状态的时间间隔，也可以通过调整振荡器的元件参数实现更长或更短时间控制。74LS192加计数脉冲的控制，使输出端Q2Q1Q0从000～111变化，其对应关系为000直行；001左转；010直行；011右转；100直行；101右转；110直行；111左转；返回000状态，至此完成依次循环，移动物体避障示意如图4所示；当74LS192的输出端Q3从0→1时，避障工作状态的控制结束,同时将状态周期调制回路输出到74LS192计数器的CP端的与门封锁，障碍自动规避控制过程结束。舵机脉宽调制回路由若干个555振荡电路回路构成，其数量可根据控制的精度进行增减。舵机的转动控制方式是一种脉宽调制，要求周期为20ms，通过调节占空比调整舵机的转动角度：其中左转45°对应的占空比为1.2ms；直行45°对应的占空比为1.5ms；右转45°对应的占空比为1.8ms。也可以通过调整使舵机的转动角度更加精细。本实施例的舵机转向控制回路，如图5所示，主要器件是74LS151数据选择器，将74LS192计数器的输出端Q2Q1Q0作为74LS151的地址输入信号，舵机脉宽调制回路的输出作为74LS151的数据输入信号；根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0～D7中某一个通道的数据输送到输出端Y，输出端Y与舵机相连，即舵机转向控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种障碍自动规避控制电路，其特征在于：包括检测信号采集回路、信号处理回路、状态周期调制回路、工作状态控制回路、脉宽调制回路、舵机转向控制回路和舵机；所述检测信号采集回路采用传感器对前方障碍物进行检测，检测信号采集回路连接信号处理回路，信号处理回路对传感器的检测信号进行处理，信号处理回路的输出和状态周期调制回路的输出经过一个与门合成，与门的输出端连接工作状态控制回路的输入端，工作状态控制回路的输出端连接舵机转向控制回路，脉宽调制回路的输出端也连接舵机转向控制回路，所述舵机转向控制回路根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，将舵机脉宽调制回路的输出传送至舵机，控制舵机转动的方向和角度。

【技术特征摘要】
1.一种障碍自动规避控制电路，其特征在于：包括检测信号采集回路、信号处理回路、状态周期调制回路、工作状态控制回路、脉宽调制回路、舵机转向控制回路和舵机；所述检测信号采集回路采用传感器对前方障碍物进行检测，检测信号采集回路连接信号处理回路，信号处理回路对传感器的检测信号进行处理，信号处理回路的输出和状态周期调制回路的输出经过一个与门合成，与门的输出端连接工作状态控制回路的输入端，工作状态控制回路的输出端连接舵机转向控制回路，脉宽调制回路的输出端也连接舵机转向控制回路，所述舵机转向控制回路根据工作状态控制回路输出的舵机转动方向，将舵机脉宽调制回路的输出传送至舵机，控制舵机转动的方向和角度。2.如权利要求1所述的障碍自动规避控制电路，其特征在于：所述检测信号采集回路采用红外传感器对前方障碍物进行检测。3.如权利要求1所述的障碍自动规避控制电路，其特征在于：所述信号处理回路包括若干个逻辑门电路和JK触发器，通过对传感器送来的前方有障碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘明饴，张静之，罗志军，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海;31