全文摘要
本实用新型公开了一种用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，包括车架、设置在车架底部的两个前车轮、两个后车轮、设置在车架上的行驶电机，所述行驶电机用于驱动前车轮或后车轮转动，所述车架上设置有用于驱动前车轮转向的舵机以及用于控制舵机动作的舵机控制电路，所述车架的前部固定设置有向前上方延伸的传感器支架，所述传感器支架的前部横向设置有传感器安装支杆，传感器安装支杆在靠近两端处分别固定设置有一个电感，所述电感通过导线与舵机控制电路连接，所述传感器支架和传感器安装支杆均由具有弹性的碳素杆构成。本实用新型在发生正面碰撞时，电感不容易损坏，可最大程度地保证智能小车的自引导转向功能。
主设计要求
1.一种用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：包括车架(1)、设置在车架(1)底部的两个前车轮(2)、两个后车轮(3)、设置在车架(1)上的行驶电机(4)，所述行驶电机(4)用于驱动前车轮(2)或后车轮(3)转动，所述车架(1)上设置有用于驱动前车轮(2)转向的舵机(5)以及用于控制舵机(5)动作的舵机控制电路(6)，所述车架(1)的前部固定设置有向前上方延伸的传感器支架(7)，所述传感器支架(7)的前部横向设置有传感器安装支杆(8)，传感器安装支杆(8)在靠近两端处分别固定设置有一个电感(9)，所述电感(9)通过导线(10)与舵机控制电路(6)连接，所述传感器支架(7)和传感器安装支杆(8)均由具有弹性的碳素杆构成。
设计方案
1.一种用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：包括车架(1)、设置在车架(1)底部的两个前车轮(2)、两个后车轮(3)、设置在车架(1)上的行驶电机(4)，所述行驶电机(4)用于驱动前车轮(2)或后车轮(3)转动，所述车架(1)上设置有用于驱动前车轮(2)转向的舵机(5)以及用于控制舵机(5)动作的舵机控制电路(6)，所述车架(1)的前部固定设置有向前上方延伸的传感器支架(7)，所述传感器支架(7)的前部横向设置有传感器安装支杆(8)，传感器安装支杆(8)在靠近两端处分别固定设置有一个电感(9)，所述电感(9)通过导线(10)与舵机控制电路(6)连接，所述传感器支架(7)和传感器安装支杆(8)均由具有弹性的碳素杆构成。
2.根据权利要求1所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述传感器支架(7)在所述传感器安装支杆(8)的前方横向设置有至少一根防护杆(11)。
3.根据权利要求2所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述防护杆(11)为三根，三根防护杆沿前后方向间隔布置，最前的一根防护杆的长度小于中间的一根防护杆和最后的一根防护杆的长度。
4.根据权利要求3所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述最前的一根防护杆与中间的一根防护杆固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述最后的一根防护杆与传感器安装支杆(8)固定连接。
6.根据权利要求5所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述导线(10)沿所述传感器安装支杆(8)、所述传感器支架(7)延伸布置。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述车架(1)在所述舵机(5)前方设置有防护架(12)，所述防护架(12)的中部通过轴线为垂向的铰接轴(13)与所述车架(1)相铰接，且所述铰接轴(13)位于所述舵机(5)前方的中部。
8.根据权利要求7所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述防护架(12)的两侧后端与所述车架(1)的前端之间设置有缓冲弹簧(15)。
9.根据权利要求8所述的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，其特征在于：所述的防护架(12)由至少两根连接杆(121)、至少两块防护板(122)组成，各块防护板(122)平行间隔设置，所述连接杆(121)固定连接各块防护板(122)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于轨道竞赛的小车技术领域，具体涉及一种用于轨道竞赛的自引导转向智能小车。
背景技术
在全国大学生智能车竞赛中，广泛使用智能小车进行轨道竞赛，竞赛时，铺设适合智能车工作的相应轨道，设置程序让智能车按照轨道运动。相关技术中，电磁类智能小车的前端30-40cm设置电感，电感作为小车前进的传感器，可以采集轨道路径的指引信号(通常为50hz的正弦交流电信号在空间中所产生的磁场信号)再转化为交流电压信号，通过导线将该电压信号传入电路板中。通过放大电路将电压信号进行放大处理后，将放大的交流电压信号传入KEA128型单片机ADC模块(模数转换模块)中。通过程序设置单片机ADC模块进行信号采样。将模拟信号采样后得到的数字信号用算法进行处理后的结果，通过程序设定单片机输出对应的PWM波信号给舵机，以控制设置在小车前端的舵机完成前轮转向打角，从而控制小车的方向。
电感作为小车前进的传感器，在智能小车行进过程中，电感需要固定在智能小车前端，智能小车在发生碰撞时容易损坏电感，会影响智能小车的自引导转向。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种高电感防护性的自引导转向智能小车。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一方面，提供一种用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，包括车架、设置在车架底部的两个前车轮、两个后车轮、设置在车架上的行驶电机，所述行驶电机用于驱动前车轮或后车轮转动，所述车架上设置有用于驱动前车轮转向的舵机以及用于控制舵机动作的舵机控制电路，所述车架的前部固定设置有向前上方延伸的传感器支架，所述传感器支架的前部横向设置有传感器安装支杆，传感器安装支杆在靠近两端处分别固定设置有一个电感，所述电感通过导线与舵机控制电路连接，所述传感器支架和传感器安装支杆均由具有弹性的碳素杆构成。
作为进一步的改进，所述传感器支架在所述传感器安装支杆的前方横向设置有至少一根防护杆。
作为进一步的改进，所述防护杆为三根，三根防护杆沿前后方向间隔布置，最前的一根防护杆的长度小于中间的一根防护杆和最后的一根防护杆的长度。
作为进一步的改进，所述最前的一根防护杆与中间的一根防护杆固定连接。
作为进一步的改进，所述最后的一根防护杆与传感器安装支杆固定连接。
作为进一步的改进，所述导线沿所述传感器安装支杆、所述传感器支架延伸布置。
作为进一步的改进，所述车架在所述舵机前方设置有防护架，所述防护架的中部通过轴线为垂向的铰接轴与所述车架相铰接，且所述铰接轴位于所述舵机前方的中部。
作为进一步的改进，所述防护架的两侧后端与所述车架的前端之间设置有缓冲弹簧。
作为进一步的改进，所述的防护架由至少两根连接杆、至少两块防护板组成，各块防护板平行间隔设置，所述连接杆固定连接各块防护板。
本实用新型提供的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，包括车架、设置在车架底部的两个前车轮、两个后车轮、设置在车架上的行驶电机，所述行驶电机用于驱动前车轮或后车轮转动，所述车架上设置有用于驱动前车轮转向的舵机以及用于控制舵机动作的舵机控制电路，所述车架的前部固定设置有向前上方延伸的传感器支架，所述传感器支架的前部横向设置有传感器安装支杆，传感器安装支杆在靠近两端处分别固定设置有一个电感，所述电感通过导线与舵机控制电路连接，所述传感器支架和传感器安装支杆均由具有弹性的碳素杆构成。本实用新型提供的用于轨道竞赛的自引导转向智能小车的电感设置在传感器安装支杆的靠近两端处(即电感未暴露在最外侧)，且传感器支架和传感器安装支杆均由具有弹性的碳素杆构成，在小车发生正面碰撞时，不会直接撞击到电感，并且传感器支架和传感器安装支杆均可起到碰撞缓冲作用，这样电感不容易因碰撞而发生损坏，可最大程度地保证智能小车的自引导转向功能。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本实用新型实施例提供用于轨道竞赛的自引导转向智能小车，包括车架1、设置在车架1底部的两个前车轮2、两个后车轮3、设置在车架1上的行驶电机4，所述行驶电机4用于驱动前车轮2或后车轮3转动。所述车架1上设置有用于驱动前车轮2转向的舵机5以及用于控制舵机5动作的舵机控制电路6。所述车架1的前部固定设置有向前上方延伸的传感器支架7，所述传感器支架7的前部横向设置有传感器安装支杆8，传感器安装支杆8在靠近两端处分别固定设置有一个电感9，传感器安装支杆8刚好将电感的外侧遮住，但又不会伸出太多，起到了侧面防护电感的作用。所述电感9通过导线10与舵机控制电路6连接，所述传感器支架7和传感器安装支杆8均由具有弹性的碳素杆构成。
本实用新型实施例提供用于轨道竞赛的自引导转向智能小车的电感9作为小车前进的传感器，可以采集轨道路径的指引信号(通常为50hz的正弦交流电信号在空间中所产生的磁场信号)再转化为交流电压信号，通过导线10将该电压信号传入舵机控制电路6中。舵机控制电路6通过其内置的放大电路将电压信号进行放大处理后，将放大的交流电压信号传入内置的KEA128型单片机ADC模块(模数转换模块)中。通过程序设置单片机ADC模块进行信号采样。将模拟信号采样后得到的数字信号用算法进行处理后的结果，通过程序设定单片机输出对应的PWM波信号给舵机5，以控制舵机5完成前车轮2的转向打角，从而控制小车的方向。
本实用新型实施例的电感设置在传感器安装支杆的靠近两端处(即电感未暴露在最外侧)，且传感器支架和传感器安装支杆均由具有弹性的碳素杆构成，在小车发生正面碰撞时，不会直接撞击到电感，并且传感器支架和传感器安装支杆均可起到碰撞缓冲作用，这样电感不容易因碰撞而发生损坏，可最大程度地保证智能小车的自引导转向功能。
作为进一步优选的实施方式，所述传感器支架7在所述传感器安装支杆8的前方横向设置有至少一根防护杆11。具体的，所述防护杆11为三根，三根防护杆沿前后方向间隔布置，最前的一根防护杆的长度小于中间的一根防护杆和最后的一根防护杆的长度。所述最前的一根防护杆与中间的一根防护杆通过胶带固定连接，所述最后的一根防护杆与传感器安装支杆8通过胶带固定连接。这样，智能小车正前方的碰撞一般是在小车直线加速后进入弯道，由于速度过快后转向可能不及时，导致小车与前方障碍物正面碰撞，此时小车速度较快，对防护杆的冲击也会较大，最前的一根短防护杆先接受来自于正前方的障碍物碰撞，由于长度越短的防护杆的耐受强度更好，这样可以更好地应对碰撞冲击。同时，由于碰撞到障碍物时，单独的长杆的两端容易出现折断，将第一根长杆和短杆绑在一起，使两根防护杆能够相互支撑，增加了稳定性和保护性能。此外，如果第一根长杆左右两端因为碰撞而断裂后，仍然还有第二根相同的长杆作为电感的保护装置，可以有效保护电感。
作为进一步优选的实施方式，所述导线10沿所述传感器安装支杆8、所述传感器支架7延伸布置。这样让导线10与舵机控制电路6、舵机有一个相对安全距离，且导线10不容易打结，防止信号的相互干扰。
作为进一步优选的实施方式，所述车架1在所述舵机5前方设置有防护架12，所述防护架12的中部通过轴线为垂向的铰接轴13与所述车架1相铰接，且所述铰接轴13位于所述舵机5前方的中部。所述的防护架12由至少两根连接杆121、至少两块防护板122组成，各块防护板122平行间隔设置，所述连接杆121固定连接各块防护板122。所述防护架12的两侧后端与所述车架1的前端之间设置有缓冲弹簧15。防护架12在舵机5前方建立一个隔离装置，当小车发生正面碰撞时，防护架12接受来自于正前方的障碍物碰撞，保护舵机在智能车碰撞时不受损。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
总之，本实用新型虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920307619.5
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:13(河北)
授权编号:CN209848312U
授权时间:20191227
主分类号:A63H17/00
专利分类号:A63H17/00;A63H17/395;A63H17/36;A63H17/26
范畴分类:15J;
申请人:华北电力大学（保定）
第一申请人:华北电力大学（保定）
申请人地址:071000 河北省保定市华电路689号
发明人:禹家琛
第一发明人:禹家琛
当前权利人:华北电力大学（保定）
代理人:彭庆
代理机构:11343
代理机构编号:北京友联知识产权代理事务所(普通合伙) 11343
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计