环卫智能小车及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种环卫智能小车及其控制系统，包括车体，所述车体上装设有随车电控部分，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。本发明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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种环卫智能小车及其控制系统，包括车体，所述车体上装设有随车电控部分，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。本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。【专利说明】环卫智能小车及其控制系统
本专利技术涉及一种智能小车，尤其涉及一种环卫智能小车及其控制系统。
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，本专利技术提供一种环卫智能小车及其控制系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种环卫智能小车，包括车体，所述车体上装设有随车电控部分，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； 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。作为优选，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。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，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。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，使其完成正反转。环卫智能小车控制系统，包括系统初始化、数据采集、信息处理、控制策略等相关模块； 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。与现有技术相比，本专利技术的优点在于: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。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图； 图2为本专利技术的第一种电源原理图； 图3为本专利技术的第二种电源原理图； 图4为本专利技术的第三种电源原理图； 图5为本专利技术的摄像头视频信号原理图； 图6为本专利技术的LM1881接口电路图； 图7为本专利技术的视频分离电路原理图； 图8为本专利技术的舵机管理模块的脉宽与转角线性关系图； 图9为本专利技术的电机驱动模块的BTS7960驱动电路图； 图10为本专利技术的电机驱动模块的L298驱动电路图； 图11为本专利技术的图像采样流程图； 图12为本专利技术的摄像头拍摄的图像示意图； 图13为本专利技术的控制系统的IengthO的流程图； 图14为本专利技术的控制系统的widthO的流程图； 图15为本专利技术的控制系统的start_line()的流程图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。作为本专利技术的一种实施方式，参阅图1，本专利技术包括车体，所述车体上装设有随车电控部分，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； 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，所述车体上装设有随车电控部分，其特征在于：所述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；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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李寅雪，
申请(专利权)人：李寅雪，
类型：发明
国别省市：