【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能小车，特别是涉及一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车。当今世界发展的必然趋势，智能工业机器人通过自动化和智能化，可以实现更高效的生产方式，减少生产成本。循迹和避障技术是研究智能车研究领域的核心内容之一，同时也是智能小车自动化、智能化程度的集中体现。自主循迹避障智能小车可以实现按照设定的轨迹自动完成循迹功能，这种搭载摄像头和激光测距模块的智能小车可广泛应用于室内导航、仓库物流等诸多场景。以往的智能小车使用四个电机作为动力进行差速控制，反应能力和适应能力较差。
技术介绍
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，该小车利用摄像头和激光测距模块进行避障和循迹，能够对转向、复杂路况有更敏捷的反应能力和适应能力。并tft液晶显示屏实时反应车速和图像。因此，这种基于摄像头和激光测距模块的循迹避障智能车的实用性更强、应用场景更加广泛。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、采用12v锂电池为智能车系统提供动力，经过降压处理后的电源模块给各个模块供电。由主控芯片发生pwm信号控制舵机，舵机转角进而控制行车方向，通过hip4082全桥驱动电路来驱动智能车电机，主控做出控制决策控制电机的转速，使用编码器对智能车进行速度的检测和闭环控制，摄像头循迹识别路径完成对黑白路径的识别，激光测距模块和陀螺仪完成智能车的避障功能。
4、各模块与主控之间通信连接完成对各模块的集中控制，最终使智能小车在规划路径
5、本专利技术有益效果为：本专利技术提供的基于摄像头和激光测距模块的循迹避障智能小车，通过利用摄像头和激光测距模块进行循迹避障，完成对路径的识别和自动行驶，能够更加迅速地识别路径完成路径规划任务，能够对转向、复杂路况、紧急路况有更敏捷的反应能力和适应能力；所述车体结构合理将使用轻质碳素杆作为支架把摄像头和激光测距模块安装在车头舵机上方，能够提升智能小车对行驶道路适应性和转弯的灵活性。
6、进一步地，所述智能车采用12v锂电池。所述电源模块使用12v锂电池，12v电压为直流电机供电，把锂电池组的正负极接引到直流电机的两个电源接口，直流电机即可正常运转。舵机需要稳定的电源，所以将12v电源经过stc2450降压电路处理得到的5v电压给舵机供电。5v电压值同时给hip4082全桥驱动电路及外围电路和激光测距模块供电。将得到的5v电压经过rt9013降压电路处理3.3v电压为编码器、陀螺仪、摄像头及ch32芯片核心板上的外围电路提供工作电压。
7、采用上述进一步方案的有益效果为：所述智能小车采用的12v锂电池为智能车系统提供动力能够提供足够的动力使智能车循迹避障并且平稳行驶。
8、进一步地，所述的电机驱动模块包括电机驱动板，使用mos管结合hip4082驱动芯片构成的全桥驱动电路来驱动直流电机，通过ch32芯片i/o端口的 pwm 信号输出来控制电机的转速。电机驱动板位于ch32芯片核心板下方，分别与12v电源和核心板连接。
9、采用上述进一步方案的有益效果为：所述12v锂电池为电机驱动和电机工作提供动力,所述电机驱动模块通过mos管结合驱动芯片构成的全桥驱动电路实现对电机的驱动,使智能小车通过ch32芯片核心板做出决策输出的pwm信号灵活控制左右两个电机正转、反转以及转速，进而实现循迹避障自主平稳行驶。
10、进一步地，所述摄像头模块包括型号为mt9v034的摄像头，通过一根轻质黑色碳素杆支架固定设于智能小车车头舵机的正上方距离地面30cm处，使用软排线将摄像头和ch32芯片核心板进行通信连接。
11、采用上述进一步方案的有益效果为：使用黑色碳素杆作为摄像头支架把摄像头安装在车的舵机上方距离地面30cm处，不损失图像信息，同时不影响前瞻。使用摄像头来捕捉车辆行驶过程中的道路图像，并通过图像处理算法来计算车辆偏离中心线的偏移量，然后通过控制算法进行偏离量调整，实现自动循迹。
12、进一步地，所述激光测距模块选取的是dl1a测距模块。根据设定的阈值，判断障碍物与车辆之间的距离是否安全，如果过近，则需要及时进行避障。在处理完当前数据之后，智能车继续扫描下一帧数据，继续进行避障处理。
13、采用上述进一步方案的有益效果为：使用黑色碳素杆作为支架把激光测距模块安装在车的舵机上方距离地面10cm处，能够实时检测与前方障碍的距离，使用软排线将激光测距模块和ch32芯片核心板进行通信连接，主控芯片做出控制决策根据检测结果，调整车辆的运动方向和速度，避开障碍物并重新规划路径。
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1.一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述小车采用12V锂电池为智能车系统提供动力，经过降压处理后的电源模块给各个模块供电；由主控芯片发生PWM信号控制舵机，舵机转角进而控制行车方向，通过HIP4082全桥驱动电路来驱动智能车电机，主控做出控制决策控制电机的转速，使用编码器对智能车进行速度的检测和闭环控制，摄像头循迹识别路径完成对黑白路径的识别，激光测距模块和陀螺仪完成智能车的避障功能；各模块与主控之间通信连接完成对各模块的集中控制；轻质碳素杆作为支架把摄像头和激光测距模块分别安装在车头舵机上方距离地面30cm处和10cm处；同时为了方便调试智能车，添加TFT液晶显示屏实时反应速度、图像道路信息和各项参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述智能车电源模块使用12V锂电池，12V电压为直流电机供电，把锂电池组的正负极接引到直流电机的两个电源接口，直流电机即可正常运转；将12V电源经过STC2450降压电路处理得到的5V电压给舵机供电；5V电压值同时给HIP4082全桥驱动电路及外围电路和激光测距模
3.根据权利要求1所述的一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述电机驱动模块包括电机驱动板，用MOS管结合HIP4082驱动芯片构成的全桥驱动电路来驱动直流电机，通过CH32芯片I/O端口的 PWM 信号输出来控制电机的转速。电机驱动板位于CH32芯片核心板下方，分别与12V电源和核心板连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述摄像头模块包括型号为MT9V034的摄像头，通过一根轻质黑色碳素杆支架固定设于智能小车车头舵机的正上方距离地面30cm处，使用软排线将摄像头和CH32芯片核心板进行通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述激光测距模块选取的是DL1A测距模块；根据设定的阈值，判断障碍物与车辆之间的距离是否安全，如果过近，则需要及时进行避障；在处理完当前数据之后，智能车继续扫描下一帧数据，继续进行避障处理。
...【技术特征摘要】
1.一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述小车采用12v锂电池为智能车系统提供动力，经过降压处理后的电源模块给各个模块供电；由主控芯片发生pwm信号控制舵机，舵机转角进而控制行车方向，通过hip4082全桥驱动电路来驱动智能车电机，主控做出控制决策控制电机的转速，使用编码器对智能车进行速度的检测和闭环控制，摄像头循迹识别路径完成对黑白路径的识别，激光测距模块和陀螺仪完成智能车的避障功能；各模块与主控之间通信连接完成对各模块的集中控制；轻质碳素杆作为支架把摄像头和激光测距模块分别安装在车头舵机上方距离地面30cm处和10cm处；同时为了方便调试智能车，添加tft液晶显示屏实时反应速度、图像道路信息和各项参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于摄像头和激光测距循迹避障的智能小车，其特征在于，所述智能车电源模块使用12v锂电池，12v电压为直流电机供电，把锂电池组的正负极接引到直流电机的两个电源接口，直流电机即可正常运转；将12v电源经过stc2450降压电路处理得到的5v电压给舵机供电；5v电压值同时给hip4082全桥驱动电路及外围电路和激光测距模块供电；...
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