本實(shí)用新型涉及智能跟蹤技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種智能跟蹤機(jī)器人。
背景技術(shù):
作為現(xiàn)代化社會(huì)的新產(chǎn)物,大力發(fā)展智能化是今后社會(huì)科學(xué)進(jìn)步的方向。智能跟蹤機(jī)器人,跟其他遙控小車不同,遙控小車需要人來操控,而且并不是每個(gè)遙控小車都能控制其速度。而智能小車就會(huì)方便許多,不但能實(shí)現(xiàn)遙控小測(cè)的功能,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛的方向以及速度的控制,不需要人為的管理,就可以達(dá)到預(yù)期的目的。這是一款能對(duì)當(dāng)前路徑進(jìn)行感知和行駛等眾多功能于一體的系統(tǒng),這種研究不僅僅涉及到了電子,涉及到更多領(lǐng)域,所以研究一款自動(dòng)跟蹤機(jī)器人的課題是很有必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題,是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足,提供了一種智能跟蹤機(jī)器人,采用了以單片機(jī)系統(tǒng)為核心,集檢測(cè)和控制系統(tǒng)為一位的技術(shù)方法,解決了傳統(tǒng)遙控系統(tǒng)功能簡單單一,工作效率地下的技術(shù)問題,達(dá)到了自動(dòng)調(diào)節(jié)的技術(shù)效果;采用超聲波傳感器測(cè)距的設(shè)計(jì)方法,解決了遙控車無法準(zhǔn)確估測(cè)距離的技術(shù)問題,達(dá)到了到達(dá)一定距離就加速或者減速的技術(shù)效果;采用熱釋電出傳感器模塊的技術(shù)設(shè)計(jì),解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)遇到任何動(dòng)的東西就跟著跑的技術(shù)問題,達(dá)到了這種系統(tǒng)只能跟蹤人的技術(shù)效果。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種智能跟蹤機(jī)器人,包括單片機(jī)單元、熱釋電傳感器模塊、超聲波傳感器模塊A、超聲波傳感器模塊B、超聲波傳感器模塊C、紅外對(duì)管傳感器模塊、2輪驅(qū)動(dòng)智能小車底盤、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和電機(jī);熱釋電傳感器模塊的輸出端與單片機(jī)單元的輸入I/O口連接,超聲波傳感器模塊A、超聲波傳感器模塊B和超聲波傳感器模塊C的輸出口與單片機(jī)單元的輸入I/O口連接,紅外對(duì)管傳感器模塊的輸出口與單片機(jī)單元的輸入I/O口連接,單片機(jī)單元的輸出I/O口與電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的輸入口連接,電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的輸出口與電機(jī)連接;電源模塊與穩(wěn)壓電路的輸入端連接,穩(wěn)壓電路的輸出端與單片機(jī)單元的電源口連接,熱釋電傳感器模塊、超聲波傳感器模塊A、超聲波傳感器模塊B、超聲波傳感器模塊C、紅外對(duì)管傳感器模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的電源端與單片機(jī)單元的電源口連接;上述系統(tǒng)安裝在2輪驅(qū)動(dòng)智能小車底盤上。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的單片機(jī)單元STC12C5204AD單片機(jī),超聲波傳感器模塊A、超聲波傳感器模塊B和超聲波傳感器模塊C為HC-SR04超聲波傳感器,紅外對(duì)管傳感器模塊為紅外對(duì)射式紅外傳感器,電源模塊為5號(hào)干電池。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的熱釋電傳感器模塊為HC-SR501熱釋電傳感器,熱釋電傳感器模塊的輸出端與單片機(jī)單元的P1.0口連接,熱釋電傳感器模塊的5V口和GND口與單片機(jī)單元的VCC口和GND口連接;
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括L298驅(qū)動(dòng)芯片,L298N的輸入端與單片機(jī)單元的P2.0、P2.1、P2.2和P2.3口連接,L298N的輸出端與電機(jī)連接,L298N的5V口和GND口與單片機(jī)單元的VCC口和GND口連接。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的穩(wěn)壓電路包括L7805CV;L7805CV的輸入端與電容C4、C5和電源模塊的輸出端連接,L7805CV的輸出端與電容C10、C6和5V端連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、使用STC12C5204AD單片機(jī)作為主控單元,集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路,具有極高性能價(jià)格比;
2、L298N驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),穩(wěn)定能力強(qiáng),耐壓能力強(qiáng),能夠驅(qū)動(dòng)大功率電機(jī),此外價(jià)格低,性價(jià)比高;
3、紅外對(duì)管傳感器模塊實(shí)現(xiàn)避障功能,紅外對(duì)管傳感器,避障距離長,對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng),運(yùn)用廣泛,穩(wěn)定強(qiáng),可以任意調(diào)節(jié)檢測(cè)距離,靈敏度高。
附圖說明
圖1是本系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖;
圖2是單片機(jī)單元電路圖;
圖3是超聲波傳感器模塊接口圖;
圖4是紅外對(duì)管傳感器模塊接口圖;
圖5是熱釋電傳感器模塊接口圖;
圖6是電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元電路圖;
圖7是穩(wěn)壓電路圖。
圖中,1、單片機(jī)單元;2、穩(wěn)壓電路;3、電源模塊;4、熱釋電傳感器模塊;5、超聲波傳感器模塊A;6、超聲波傳感器模塊B;7、超聲波傳感器模塊C;8、紅外對(duì)管傳感器模塊;9、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元;10、電機(jī);11、2輪驅(qū)動(dòng)智能小車底盤。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了,下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外,在以下說明中,省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
具體實(shí)施方式一:如圖1-7所示,一種智能跟蹤機(jī)器人,包括單片機(jī)單元1、熱釋電傳感器模塊4、超聲波傳感器模塊A 5、超聲波傳感器模塊B 6、超聲波傳感器模塊C 7、紅外對(duì)管傳感器模塊8、2輪驅(qū)動(dòng)智能小車底盤11、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9和電機(jī)10;熱釋電傳感器模塊4的輸出端與單片機(jī)單元1的輸入I/O口連接,超聲波傳感器模塊A 5、超聲波傳感器模塊B 6和超聲波傳感器模塊C 7的輸出口與單片機(jī)單元1的輸入I/O口連接,紅外對(duì)管傳感器模塊8的輸出口與單片機(jī)單元1的輸入I/O口連接,單片機(jī)單元1的輸出I/O口與電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9的輸入口連接,電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9的輸出口與電機(jī)10連接;電源模塊3與穩(wěn)壓電路2的輸入端連接,穩(wěn)壓電路2的輸出端與單片機(jī)單元1的電源口連接,熱釋電傳感器模塊4、超聲波傳感器模塊A 5、超聲波傳感器模塊B 6、超聲波傳感器模塊C 7、紅外對(duì)管傳感器模塊8和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9的電源端與單片機(jī)單元1的電源口連接;上述系統(tǒng)安裝在2輪驅(qū)動(dòng)智能小車底盤11上。
所述的單片機(jī)單元1為STC12C5204AD單片機(jī),超聲波傳感器模塊A 5、超聲波傳感器模塊B 6和超聲波傳感器模塊C 7為HC-SR04超聲波傳感器,紅外對(duì)管傳感器模塊8為紅外對(duì)射式紅外傳感器,電源模塊3為5號(hào)干電池;所述熱釋電傳感器模塊4為HC-SR501熱釋電傳感器,熱釋電傳感器模塊4的輸出端與單片機(jī)單元1的P1.0口連接,熱釋電傳感器模塊4的5V口和GND口與單片機(jī)單元1的VCC口和GND口連接;所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9包括L298驅(qū)動(dòng)芯片,L298N的輸入端與單片機(jī)單元1的P2.0、P2.1、P2.2和P2.3口連接,L298N的輸出端與電機(jī)10連接,L298N的5V口和GND口與單片機(jī)單元1的VCC口和GND口連接;所述穩(wěn)壓電路2包括L7805CV;L7805CV的輸入端與電容C4、C5和電源模塊3的輸出端連接,L7805CV的輸出端與電容C10、C6和5V端連接。
如圖1,單片機(jī)單元1通過熱釋電傳感器模塊4來探測(cè)前方是否有人,若有人則機(jī)器人啟動(dòng)、跟隨,根據(jù)單片機(jī)單元1內(nèi)部設(shè)定的距離來跟蹤,若距離小于最小距離,則機(jī)器人減速,若距離大于跟蹤最大距離,則機(jī)器人加速;距離的測(cè)定是由超聲波傳感器模塊A、超聲波傳感器模塊B和超聲波傳感器模塊C來測(cè)量的;紅外對(duì)管傳感器模塊8是用來檢測(cè)前方是否有障礙物,若熱釋電傳感器模塊4探測(cè)前方不是人,且紅外對(duì)管傳感器模塊探測(cè)到前方有物體,則單片機(jī)單元1控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)避障功能。
圖2為本實(shí)用新型的單片機(jī)的最小型系統(tǒng),使用STC12C5204AD單片機(jī)作為主控單元,集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路,具有極高性能價(jià)格比;圖4中,紅外對(duì)管傳感器模塊實(shí)現(xiàn)避障功能,紅外對(duì)管傳感器,避障距離長,對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng),運(yùn)用廣泛,穩(wěn)定強(qiáng),可以任意調(diào)節(jié)檢測(cè)距離,靈敏度高;圖6 L298N驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),穩(wěn)定能力強(qiáng),耐壓能力強(qiáng),能夠驅(qū)動(dòng)大功率電機(jī),此外價(jià)格低,性價(jià)比高。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理,而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此,在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外,本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。