[实用新型]一种基于红外测距的自主寻迹避障无碳智能小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能行驶领域，尤其涉及一种基于红外测距的自主寻迹避障无碳智能小车。

背景技术

智能车技术是一种利用先进的电子与信息技术，实现自动控制车辆避开障碍物以及控制车辆行驶轨迹的新型驾驶技术，它可以自动完成传统驾驶过程中的各种驾驶动作，极大地提高交通系统的运行效率和安全性，并从根本上改变传统的车辆驾驶方式，具有广泛的社会应用价值。

当前，智能车技术虽然在一定程度上已经处于真车的试验驾驶阶段，但更多地智能车仍然是处于实验室演示阶段，主要供学生和广大研究者作实验训练演示使用，并且大部分的实验演示用智能车需要通过耗油或耗电来获取前进行驶的动力。随着人们对无碳环保理念的追求，如何将无碳环保理念与智能车技术相互融合，以提供一种供实验室训练演示使用的智能小车成为当前智能车行驶领域需要解决的一大问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于红外测距的自主寻迹避障无碳智能小车。该自主寻迹避障无碳智能小车能够自动地避开障碍物行驶，实现自主寻迹避障行驶。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于红外测距的自主寻迹避障无碳智能小车，包括具有前轮和后轮的车架，所述车架上设有用以驱动后轮旋转的驱动结构，其特征在于，所述车架上还设有控制单元、两个互成角度的红外测距装置、舵机和电源；控制单元、各红外测距装置和舵机分别与电源电连接，控制单元分别通信连接各红外测距装置和舵机，以由控制单元根据各红外测距装置所发送来的信号控制舵机产生一定角度的调整，改变智能小车的行驶方向，避开前方障碍物。

具体地，所述驱动结构包括转动安装在车架上的大齿轮及安装在后轮的传动轴上并能随后轮一起旋转的小齿轮，大齿轮与小齿轮啮合连接，所述车架上设有竖直支架，竖直支架内设置有能够实现自由下落的悬垂重物，所述大齿轮的侧部具有能随大齿轮一起旋转的轮毂，轮毂上缠绕有牵引线，牵引线的固定端与轮毂固定，牵引线的自由端则与所述悬垂重物相连。

具体地，所述红外测距装置具有红外信号发射管和红外信号接收管，红外信号发射管与红外信号接收管分别与控制单元通信连接，以由控制单元控制舵机调整智能小车的转角以实现躲避障碍。

为了使电源所提供的电压能够满足自主寻迹避障无碳智能小车中各耗电部件的工作电压需要，进一步地，所述的自主寻迹避障无碳智能小车还包括升压电路，升压电路的输入端连接电源的输出端，升压电路的输出端分别连接控制单元、红外测距装置和舵机。

进一步地，所述控制单元为STC15f系列的单片机，红外测距装置型号为GP2D12，舵机型号为SG90。

为了确保悬垂重物自由下落时的稳定和顺畅，以将悬垂重物的重力势能最大程度地转换为智能小车前进行驶的动力势能，改进地，所述竖直支架上具有供悬垂重物自由下落的轨道。

进一步地，所述竖直支架的顶部固定有轮架，轮架上安装有定滑轮，牵引线绕过定滑轮后分别连接悬垂重物和轮毂。通过设置供牵引线绕过的定滑轮，以保证悬垂重物下落过程与大齿轮转动时的平稳性。

为了进一步保证智能小车行驶时的平稳性以及行驶的连贯性，所述后轮的个数为两个，两个后轮中的其中一个后轮上设有所述轮毂，前轮位于两个后轮连接线的中垂线上，且前轮的直径小于后轮的直径。

为了最大程度地减轻智能小车整体的重量，以增加智能小车的行驶距离并且改善舵机对智能小车行驶角度的准确控制调整，改进地，所述前轮和后轮均采用亚克力材料制作，车架采用碳纤维材料制作，竖直支架采用树脂材料制作。进一步地，所述前轮、后轮以及车架均采用镂空设计。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

首先，智能小车上互成角度的两个红外测距装置不断向外发射红外信号，并且不断接收经前方障碍物反射回来的红外信号，然后由两个红外测距装置分别将所返回的红外信号以及两个红外测距装置直角的角度发送给控制单元处理，从而由控制单元得到前方障碍物的方位距离信息后，控制单元控制舵机产生一定角度的调整，以改变智能小车的行驶方向，避开前方障碍物，以在前方无障碍物的线路上行驶，从而实现了智能小车的自主寻迹避障行驶；