專利名稱：智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能小車在探測(cè)、監(jiān)控、消防、遠(yuǎn)程操作、娛樂等方面應(yīng)用廣泛。智能小車也可以認(rèn)為是一種機(jī)器人，近些年來國(guó)內(nèi)外對(duì)這方面的研究不斷深入，取得了很多豐碩的成果，智能車的功能也不斷增強(qiáng)，火星探測(cè)車、自然災(zāi)害時(shí)人員搜救等都是典型應(yīng)用。智能小車的無線遙控、無線傳感等研究吸引了眾多研究人員的注意力，有的智能小車上安裝了很多傳感器，處理器運(yùn)算能力也很強(qiáng)，可以對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行高度的感知，對(duì)圖像信息進(jìn)行運(yùn)算，幾乎不需要人的干預(yù)就可完成復(fù)雜任務(wù)，比如火星探測(cè)車，但有些智能車由于應(yīng)用不同不需要搭載很多傳感器，對(duì)周圍環(huán)境感知能力不強(qiáng)，處理器能力也不是很強(qiáng)，即智能小車的“大腦”不夠發(fā)達(dá)，需要對(duì)它進(jìn)行安裝另外一個(gè)強(qiáng)大的“大腦”——計(jì)算機(jī)，智能小車可以把采集到的信號(hào)通過無線通信傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，智能小車也可以接受來至計(jì)算機(jī)的指令進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，操作人員也可以通過計(jì)算機(jī)來遙控智能小車，使得智能小車具有另一個(gè)強(qiáng)大的“大腦”，更好的完成任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，智能化程度高，使用操作便捷，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、正確率高，有助于實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人小車的推廣應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:包括上位計(jì)算機(jī)、與上位計(jì)算機(jī)相接的無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)和與無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)無線連接并通信的機(jī)器人小車控制系統(tǒng)，所述無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括收發(fā)控制器模塊以及與收發(fā)控制器模塊相接的中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊和有線通信接口電路模塊，所述收發(fā)控制器通過有線通信接口電路模塊與上位計(jì)算機(jī)相接并通信，所述機(jī)器人小車控制系統(tǒng)包括小車控制器模塊、給系統(tǒng)中各用電單元供電的電源模塊和與小車控制器模塊相接的小車無線收發(fā)模塊，所述小車無線收發(fā)模塊與中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊無線連接并通信，所述小車控制器模塊的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接有用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器模塊、用于檢測(cè)環(huán)境濕度的濕度傳感器模塊、用于檢測(cè)行走軌跡的紅外傳感器模塊、用于躲避障礙物的避障模塊和用于檢測(cè)小車行走速度的速度傳感器，所述小車控制器模塊的輸出端接有四個(gè)分別用于驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)小車四個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)分別為左前步進(jìn)電機(jī)、左后步進(jìn)電機(jī)、右前步進(jìn)電機(jī)和右后步進(jìn)電機(jī)，四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別為左前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、左后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和右后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。上述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述有線通信接口電路模塊為串口通信接口電路模塊或USB通信接口電路模塊。上述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述小車無線收發(fā)模塊和中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊中的一個(gè)為芯片HX2262、另一個(gè)為芯片HX2262。上述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述收發(fā)控制器模塊為單片機(jī)AT89S52。上述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述小車控制器模塊為單片機(jī)ATmegal28L。上述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述避障模塊為超聲波避障模塊。上述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均為芯片L298。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明包括上位計(jì)算機(jī)、與上位計(jì)算機(jī)相接的無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)和與無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)無線連接并通信的機(jī)器人小車控制系統(tǒng)，本發(fā)明采用模塊化、集成化的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。2、本發(fā)明使用時(shí)，只需操作上位計(jì)算機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人小車動(dòng)作的監(jiān)控，智能化程度高，使用操作便捷。3、本發(fā)明在距無線發(fā)射點(diǎn)20米內(nèi)可以很好地傳送數(shù)據(jù)，傳輸距離遠(yuǎn)。4、本發(fā)明在距無線發(fā)射點(diǎn)20米內(nèi)正確率為98%，數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_率高。5、本發(fā)明能夠很好地實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人小車的無線遙控與監(jiān)控功能，有助于智能機(jī)器人小車在探測(cè)、監(jiān)控、消防、遠(yuǎn)程操作、娛樂等方面的推廣應(yīng)用。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，智能化程度高，使用操作便捷，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、正確率高，有助于實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人小車的推廣應(yīng)用。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明:1-上位計(jì)算機(jī)；2_無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)；2-1_收發(fā)控制器模塊；2-2-中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊；2-3-有線通信接口電路模塊；3-1-小車控制器模塊；3-2_電源模塊；3-3_小車無線收發(fā)模塊；3-4-溫度傳感器模塊；3-5_濕度傳感器模塊；3_6_紅外傳感器模塊；3-7-避障模塊；3-81_左前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；3-82-左后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；3-83-右前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；3-84-右后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；3-91-左前步進(jìn)電機(jī)；3-92-左后步進(jìn)電機(jī)；3-93_右前步進(jìn)電機(jī)；3_94_右后步進(jìn)電機(jī)；3-10-f目號(hào)調(diào)理電路；3_11_速度傳感器；
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括上位計(jì)算機(jī)1、與上位計(jì)算機(jī)I相接的無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)2和與無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)2無線連接并通信的機(jī)器人小車控制系統(tǒng)，所述無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)2包括收發(fā)控制器模塊2-1以及與收發(fā)控制器模塊2-1相接的中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊2-2和有線通信接口電路模塊2-3，所述收發(fā)控制器通過有線通信接口電路模塊2-3與上位計(jì)算機(jī)I相接并通信，所述機(jī)器人小車控制系統(tǒng)包括小車控制器模塊3-1、給系統(tǒng)中各用電單元供電的電源模塊3-2和與小車控制器模塊3-1相接的小車無線收發(fā)模塊3-3，所述小車無線收發(fā)模塊3-3與中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊2-2無線連接并通信，所述小車控制器模塊3-1的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路3-10，所述信號(hào)調(diào)理電路3-10的輸入端接有用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器模塊3-4、用于檢測(cè)環(huán)境濕度的濕度傳感器模塊3-5、用于檢測(cè)行走軌跡的紅外傳感器模塊3-6、用于躲避障礙物的避障模塊3-7和用于檢測(cè)小車行走速度的速度傳感器3-11，所述小車控制器模塊3-1的輸出端接有四個(gè)分別用于驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)小車四個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)分別為左前步進(jìn)電機(jī)3-91、左后步進(jìn)電機(jī)3-92、右前步進(jìn)電機(jī)3-93和右后步進(jìn)電機(jī)3-94，四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別為左前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-81、左后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-82、右前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-83和右后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-84。如圖1所示，本實(shí)施例中，所述有線通信接口電路模塊2-3為串口通信接口電路模塊或USB通信接口電路模塊。所述小車無線收發(fā)模塊3-3和中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊2-2中的一個(gè)為芯片HX2262、另一個(gè)為芯片HX2272。所述收發(fā)控制器模塊2_1為單片機(jī)AT89S52。所述小車控制器模塊3-1為單片機(jī)ATmegal28L。所述避障模塊3_7為超聲波避障模塊。四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-9均為芯片L298。本發(fā)明的工作原理及工作過程是:開機(jī)后，通過上位計(jì)算機(jī)I發(fā)出的控制指令通過有線通信接口電路模塊2-3傳輸給收發(fā)控制器模塊2-1，收發(fā)控制器模塊2-1接收該控制指令并通過中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊2-2和小車無線收發(fā)模塊3-3傳輸給小車控制器模塊3-1，小車控制器模塊3-1接收到該指令并通過左前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-81、左后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-82、右前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-83和右后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3-84分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)左前步進(jìn)電機(jī)3-91、左后步進(jìn)電機(jī)3-92、右前步進(jìn)電機(jī)3-93和右后步進(jìn)電機(jī)3_94運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行動(dòng)作。以上工作過程中，溫度傳感器模塊3-4實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度信號(hào)，濕度傳感器模塊
3-5實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境濕度信號(hào)，紅外傳感器模塊3-6實(shí)時(shí)檢測(cè)行走軌跡信號(hào)，避障模塊3-7實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙物信號(hào)，速度傳感器3-11實(shí)時(shí)檢測(cè)小車行走速度信號(hào)，小車控制器模塊3-1接收以上信號(hào)并經(jīng)過分析處理后通過小車無線收發(fā)模塊3-3和中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊2-2傳輸給收發(fā)控制器模塊2-1，進(jìn)而通過有線通信接口電路模塊2-3傳輸給上位計(jì)算機(jī)I，進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，用于給出更好的控制方法，同時(shí)，將從機(jī)器人小車控制系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)顯示處理，供操作人員觀察，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人小車運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:包括上位計(jì)算機(jī)(I)、與上位計(jì)算機(jī)⑴相接的無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)⑵和與無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)⑵無線連接并通信的機(jī)器人小車控制系統(tǒng)，所述無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)(2)包括收發(fā)控制器模塊(2-1)以及與收發(fā)控制器模塊(2-1)相接的中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊(2-2)和有線通信接口電路模塊(2-3)，所述收發(fā)控制器通過有線通信接口電路模塊(2-3)與上位計(jì)算機(jī)(I)相接并通信，所述機(jī)器人小車控制系統(tǒng)包括小車控制器模塊(3-1)、給系統(tǒng)中各用電單元供電的電源模塊(3-2)和與小車控制器模塊(3-1)相接的小車無線收發(fā)模塊(3-3)，所述小車無線收發(fā)模塊(3-3)與中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊(2-2)無線連接并通信，所述小車控制器模塊(3-1)的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路(3-10)，所述信號(hào)調(diào)理電路(3-10)的輸入端接有用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器模塊(3-4)、用于檢測(cè)環(huán)境濕度的濕度傳感器模塊(3-5)、用于檢測(cè)行走軌跡的紅外傳感器模塊(3-6)、用于躲避障礙物的避障模塊(3-7)和用于檢測(cè)小車行走速度的速度傳感器(3-11)，所述小車控制器模塊(3-1)的輸出端接有四個(gè)分別用于驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)小車四個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)分別為左前步進(jìn)電機(jī)(3-91)、左后步進(jìn)電機(jī)(3-92)、右前步進(jìn)電機(jī)(3-93)和右后步進(jìn)電機(jī)(3-94)，四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別為左前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3-81)、左后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3-82)、右前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3-83)和右后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3-84)。
2.按照權(quán)利要求1所述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述有線通信接口電路模塊(2-3)為串口通信接口電路模塊或USB通信接口電路模塊。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述小車無線收發(fā)模塊(3-3)和中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊(2-2)中的一個(gè)為芯片HX2262、另一個(gè)為芯片HX2272。
4.按照權(quán)利要求3所述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述收發(fā)控制器模塊(2-1)為單片機(jī)AT89S52。
5.按照權(quán)利要求3所述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述小車控制器模塊(3-1)為單片機(jī)ATmegal28L。
6.按照權(quán)利要求3所述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述避障模塊(3-7)為超聲波避障模塊。
7.按照權(quán)利要求3所述的智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，其特征在于:四個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3-9)均為芯片L298。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能化自尋跡機(jī)器人小車無線遙控系統(tǒng)，包括上位計(jì)算機(jī)、與上位計(jì)算機(jī)相接的無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)和與無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)無線連接并通信的機(jī)器人小車控制系統(tǒng)，無線通信中轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括收發(fā)控制器模塊、中轉(zhuǎn)無線收發(fā)模塊和有線通信接口電路模塊，機(jī)器人小車控制系統(tǒng)包括小車控制器模塊、電源模塊和小車無線收發(fā)模塊，小車控制器模塊的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接有溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、紅外傳感器模塊、避障模塊和速度傳感器，小車控制器模塊的輸出端接有四個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，智能化程度高，使用操作便捷，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、正確率高，有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小車的推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G08C17/02GK103163882SQ20111041163
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月11日
發(fā)明者張小奇 申請(qǐng)人:陜西亞泰電器科技有限公司