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环卫智能小车制造技术

技术编号:8203182 阅读:184 留言:0更新日期:2013-01-10 19:27
本实用新型专利技术公开了一种环卫智能小车,包括车体,所述车体上装设有电控部分,电控部分包括核心控制器、图像采样模块、超声波测距仪、电机驱动模块、舵机管理模块、辅助调试模块和电源管理模块;车体还包括后轮驱动模块和机械臂驱动模块。本实用新型专利技术可实现指定区域定时巡逻,清洁地面垃圾,使地面随时保持清洁。而且该智能小车的应用还可将大量的劳动力从重复性工作中解放出来,实现高效持续性发展;遵循简洁的原则,切合了节能环保、可持续发展的绿色要求,同时采取某些艺术元素来提高车辆的美观性,体现其新时代的气息。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能小车,尤其涉及一种环卫智能小车
技术介绍
随着时代的发展,经济的腾飞,我国综合国力不断增强,人民的生活水平也在不断提高。汽车,作为人类工业革命的产物,正在日趋成为我们生活中不可或缺的代步工具。在汽车数量在与日俱增的今天,车辆的种类也有了很大的丰富,救护车,运输车,铺路车,搭桥车,推土车,挖掘车,清障车等等。现代社会中这些功能各异的车辆在不同领域发挥着极为重要的作用,大大加快了人类的现代化进程。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本技术提供一种环卫智能小车。为了实现上述目的,本技术采用的技术方案是一种环卫智能小车,包括车体,该车体上装设有电控部分,该电控部分包括核心控制器、图像采样模块、超声波测距仪、电机驱动模块、舵机管理模块、辅助调试模块和电源管理模块;该车体还包括后轮驱动模块和机械臂驱动模块,核心控制器经电机驱动模块分别与后轮驱动模块和机械臂驱动模块电连接,图像采样模块、超声波测距仪、电机驱动模块、舵机管理模块、辅助调试模块和电源管理模块分别与核心控制器电连接。作为优选,图像采样模块包括AD模块,外围视频分离芯片电路以及摄像头。作为优选,核心控制器为MC9S12XS128单片机。作为优选,舵机管理模块包括舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路。作为优选,超声波测距模块为SRF05超声波传感器。作为优选,后轮驱动模块采用两片BTS7960构成全桥电路来驱动电机。与现有技术相比,本技术的优点在于可实现指定区域定时巡逻,清洁地面垃圾,使地面随时保持清洁。而且该智能小车的应用还可将大量的劳动力从重复性工作中解放出来,实现高效持续性发展;遵循简洁的原则,切合了节能环保、可持续发展的绿色要求,同时采取某些艺术元素来提高车辆的美观性,体现其新时代的气息。附图说明图I为本技术的结构示意图;图2为本技术的摄像头拍摄的图像示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步说明。作为本技术的一种实施方式,参阅图1,本技术包括车体,所述车体上装设有电控部分,电控部分包括核心控制器,用于接收图像数据、超声波传感器测距信息,小车当前加速度等状态反馈信息,并对这些信息进行综合的处理,输出适当的控制量来对舵机与驱动电机进行控制;图像采样模块,用于获取场景的图像数据;超声波测距仪,用于测量与障碍物之间的距离;电机驱动模块,分别用于实现小车的电机驱动和转向控制;舵机管理模块,用于小车换向控制;辅助调试模块,用于小车控制系统的程序烧写,功能调试和测试以及小车状态监控,系统参数和运行策略设置;以及电源管理模块,负责为上述各模块供电;还包括后轮驱动模块和机械臂驱动模块,所述核心控制器经电机驱动模块分别与后轮驱动模块和机械臂驱动模块电连接,所述图像采样模块、超声波测距仪、电机驱动模块、舵机管理模块、辅助调试模块和电源管理模块分别与核心控制器电连接。图像采样模块包括AD模块(S12XS128),外围视频分离芯片(LM1881)电路以及摄像头,所述摄像头获取场景的图像数据,经外围视频分离芯片和AD模块做进一步分析处理。核心控制器为MC9S12XS128单片机。舵机管理模块包括舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路,通过舵盘内部的位置反馈,使它的舵盘输出转角正比于给定的控制信号。超声波测距模块为SRF05超声波传感器。后轮驱动模块采用两片BTS7960构成全桥电路来驱动电机,使其完成正反转。环卫智能小车的控制系统,包括系统初始化、数据采集、信息处理、控制策略等相关丰吴块;系统初始化针对各个模块的所需完成相应寄存器的配置;数据采集包括摄像头图像信号采集、超声波测距;信息处理主要完成对上述数据的相关分析处理,识别出各种不同的标识,判断出车所处的当前状态等;控制部分针对信息处理的结果给出相应的控制指令。电源管理模块电源模块为系统其他各个模块提供所需要的电源。设计中,除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数之外,还要在电源转换效率、降低噪声和电路简单等方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。全部硬件电路的电源由配发的标准车模用7. 2V、2000mAh Ni_cd蓄电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电压和电流容量各不相同,因此电源模块应该包含多个稳压电路,将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。主要包括以下不同的电压。7. 2V电压这部分直接取自蓄电池两端电压,主要为舵机、后轮电机驱动模块和部分接口电路提供电源。5V电压主要为单片机系统、信号调理电路以及部分接口电路提供电源,电压要求稳定、噪声小,电流容量大于500mA。12V电压为摄像头提供12V的工作电源。6V电压为工作电压为6V的舵机供电。3. 3V电压为机械臂电机驱动模块供电。降压稳压电路设计LM2940-5为串联稳压芯片,工作电压差可以小于O. 5V稳压芯片,输出电流大于IA0开关稳压芯片的工作效率高,但有较高的电源噪声,耗电量比较大的电路适于采用开关稳压电路,这里我们使用了 LM2940作为降压稳压芯片,其性能很不错,其典型接线图如下图2;除此之外,机械臂电机驱动模块需要3.3V电源供电,这里我们选用LM1117,接线图如下图3所示;·升压稳压电路设计摄像头12伏升压采用的WRB_S_2W系列产品是专门针对线路板上分布式电源系统中需要产生一组与输入电源隔离的单电源的应用场合而设计的,适用于I)输入电源的电压变化范围〈=2:12)输入输出之间要求隔尚<=1. 5KVDC3)输出电压稳定度和输出纹波噪声要求较高。而此处恰好对应,故选用电源。其特性主要如下宽输入电压范围2:1宽工作温度范围-40°C +85°C短路保护(自恢复)MTBF > I, 000,000 小时使用此电源需注意一下事项①CS端该端子提供一个连接DC/DC转换器输出端内部主滤波电容的连接点(接电容正极),通过在该端子与第7脚端子(接电容的负极)之间接一个低ESR的电容可以进一步改善输出纹波和噪声值;(一般CS〈=100 μ F)②输出负载要求为了确保电路高效可靠地工作,该类型的DC/DC转换器,除了规定最大负载(即满负载),同时也规定了一个最小负载。在使用时,要确保在整个输入电压范围内,其输出最小负载不能小于满负载的10%。若实际的电路中负载确实长期较轻,在输出端并联一个适当阻值的电阻以增加负载。图像采样模块( I)摄像头工作原理摄像头的工作原理是按一定的分辨率,以隔行扫描的方式采集图像上的点,当扫描到某点时,就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度一一对应的电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。具体而言(参见图5),摄像头连续地扫描图像上的一行,则输出就是一段连续的电压信号,该电压信号的低起伏反映了该行图像的灰度变化。当扫描完一行,视频信号端就输出一个低于最低视频信号电压的电平(如O. 3V),并保持一段时间。这样相当于,紧接着每行图像信号之后会有一个电压“凹槽”,此“凹槽”叫做行同步脉冲,它是扫描换行的标志。然后,跳过一行后(因为摄像头是隔行扫描的),开始扫描新的一行,如此下去,直到扫描完该场的视频信号,接着又会出现一段场消隐区。该区中有若干个复合消隐脉冲,其中有个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环卫智能小车,包括车体,所述车体上装设有电控部分,其特征在于:所述电控部分包括核心控制器、图像采样模块、超声波测距仪、电机驱动模块、舵机管理模块、辅助调试模块和电源管理模块;所述车体还包括后轮驱动模块和机械臂驱动模块,所述核心控制器经电机驱动模块分别与后轮驱动模块和机械臂驱动模块电连接,所述图像采样模块、超声波测距仪、电机驱动模块、舵机管理模块、辅助调试模块和电源管理模块分别与核心控制器电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李寅雪吴丹王美靖陈启迅张骏薛静邓正宏智永峰
申请(专利权)人:李寅雪
类型:实用新型
国别省市:

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